自然资源部先进适用技术展播——矿山粗骨料高浓度流态管输充填关键技术

为进一步推进矿产资源开发利用领域的技术创新，加快推动先进适用技术的开放和共享，更加自觉地推动矿业高质量发展，提高资源利用效率和效益，自然资源部征集并发布了《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录(2019 年版)》，十多项砂石行业先进适用技术入选。近日，《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录(2019 年版)》内容发布。为贯彻自然资源部相关推广要求，中国砂石协会从该目录中选取了与砂石行业相关的绿色发展、智能采选、高效开发和综合利用等四个方面效果较明显、应用较广泛的典型技术，向砂石行业积极推广自然资源部先进适用技术，推动行业转型升级和高质量发展。即日起，中国砂石协会融媒体平台推出重磅系列报道——自然资源部先进适用技术展播。

本期展播的先进适用技术是：金川集团股份有限公司——矿山粗骨料高浓度流态管输充填关键技术。该技术旨在将行业领先、成效显著、应用范围广、推广前景好的先进适用技术，推广至砂石矿山及相关领域采用，提高矿产资源保护和利用水平，加快推进生态文明建设，起到积极的促进作用。

矿山粗骨料高浓度流态管输充填关键技术

一、技术类型

有色金属矿山综合利用技术。

二、适用范围

管道输送胶结充填矿山。

三、技术内容

（一）基本原理

通过优化确定充填骨料的最优级配和胶结强度特征及其影响因素，确定料浆的高浓度条件、泵压管输条件、自流输送条件等，综合确定料浆的最优配合比，进行管输试验和阻力测试，最后进行工业试验和应用。

（二）关键技术

（1）两种、三种及多种充填骨料堆集密实度模型和最优级配公式。

（2）新的充填强度模型。

（3）粗骨料管输充填料浆的高浓度条件。

（4）粗骨料高浓度充填料浆高流态条件。

（5）戈壁粗骨料高浓度高流态管输自流充填新技术。

（6）废石破碎集料高浓度高流态泵压管输充填新技术。

（三）工艺流程

（1）通过两级筛分直接将戈壁原砂筛分成-20mm粗骨料，代替-5mm棒磨砂做充填骨料，在制浆站与水泥、水搅拌成浆体，通过管道自流至采空区充填。

（2）通过两级破碎将井下废石破碎成-16mm，将破碎废石与棒磨砂按5：5配制，在制浆站与水泥、水揽拌成浆体，通过管道自流（或泵送）至采空区充填。

四、主要技术指标

（1）充填倍线：2~6。

（2）质量浓度：82%~83%。

（3）水泥单耗：280kg/m3。

（4）充填能力：流量100~120 m3/h。

（5）戈壁粗砂最大粒径：20mm。

（6）破碎废石最大粒径：16mm。

（7）充填体强度：3d强度≥1.5MPa，7d强度≥2.5MPa，28d强度≥5.0MPa。

五、典型实例及成效

2009年，金川集团股份有限公司组织进行了破碎废石高浓度高流态泵压管输工业试验，充填量总计10080 m3。2010年，其组织进行了戈壁粗砂高浓度高流态管输自流充填工业试验，在龙首矿中西采区采场共进行了14次工业试验，完成统计充填量总计11745 m3。工业试验平均重量浓度为82.2%，平均水泥添加量为280kg/ m3。结果表明，应用破碎废石和戈壁粗砂，实现金川矿山粗骨料高浓度高流态管输充填的工业应用，充分应用采掘废石、将棒磨砂改“磨”为“破”，不仅是解决目前金川矿山生产与充填材料严重不足、充填成本高难题的有效途径，而且是金川矿山向现代化无废矿山发展的必然选择，具有循环经济意义。

六、推广前景

该技术将破碎废石充填于井下采空区，可完全实现废石的利用，达到零排放目标，实现绿色采矿。实践证明，由于采用粗粒级骨料，可大大降低充填成本，能使国内绝大多数矿山用得起。因此，该项研究成果有广阔的推广应用前景。

[申报单位：金川集团股份有限公司]

金川集团股份有限公司是特大型采、选、冶、化、深加工联合企业，主要生产镍、铜、钴、铂族贵金属及有色金属压延加工产品、化工产品、有色金属化学品、有色金属新材料等。拥有世界第三大硫化铜镍矿床，是中国最大、世界领先的镍钴生产基地和铂族金属提炼中心，在全球同行业中具有较强影响力。

金川集团坚持以矿业和金属为核心的垂直一体化和相关多元化的发展战略，除主要致力于矿业开发，生产镍、铜、钴、铂族金属及化工产品、有色金属深加工产品和材料外，同时还大力发展机械制造、工程建设、仓储物流、技术服务等业务。

2020年公司位居“世界500强”榜单369位；位列“中国企业500强”第93位，“中国制造业企业500强”第31位，“中国跨国公司100强”第56位。

文 | 王焱、张朋 · 审核 | 孔文静、马静

来源： 中国砂石协会综合整理