充填主要是用水泥作胶凝材料。由于矿山充填不像混凝土生产中那样易于控制集料质量和水灰比,面对尾矿、粉煤灰等废料充填和输送方便、流动性好、泌水量小、接顶效果好、早期强度高等特殊要求下,水泥在胶结充填中遇到了一系列问题。膏体充填技术就是为克服低浓度水泥胶结充填的弊端发展起来的。胶固材料的出现推动了充填技术的极大进步。胶凝材料的水化过程完全不同于硅酸盐水泥,它不存在水泥熟料矿物的水解和水化反应,不生成氢氧化钙和钙矾石等晶体水化物。其水化过程及形成胶凝性的硬化体是通过激发剂的作用,使原材料中钙酸盐玻璃体中高聚合度的A1-o-Si、Si-o-Si、A1-o-A1等共价键断裂,产生聚合度较小的离子团或者是单离子团。
矿井充填站选择干式充填采用了以处理废弃物为目的的废石干式充填工艺,将掘进废石干充填料利用运输设备运至待充填地点进行充填的工艺,因其效率低、生产能力小和劳动强度大。
矿山充填站对尾矿进行充填是考虑到,由于较多选厂采用浮选工艺,尾矿水中会带入少量黄药和2#油等选矿药剂,矿山充填系统的主要构成要素,若立即直接排放会对周围环境造成影响。尾矿库存水容积较大,矿浆进入尾矿库后,一般都能在库内沉淀2-3天以上。
在进行矿井填充站的设计过程中需要遵循哪些原则,来具体了解。
(1)充填料要就近选择,充分利用工业废渣,保护环境,降低成本。
(2)矿井充填站优先选择自流输送方式,降低基建投入与管理成本。
(3)制浆能力与管道流量保持一致,设置必要的人工或自动控制措 施,尽可能做到满管输送。
围绕生态文明建设和能源行业可持续发展,河北充填,大力推进科技创新。一是承担国家充填采煤技术、充填材料及装备领域的重大科学与研究课题,以“创新、产业化”方针为指导,提高自主创新能力、集成创新能力和消化吸收后再创新能力,建设的工程化实验条件,尾矿充填设备有那些技术要求,建立科技成果产业化的工程化验证环境;二是培养工程技术人才,建设一支具有国际水平的充填采煤工程技术领域的创新团队;三是研究制定充填采煤的技术标准、规范。主要研究五个方向:充填采煤岩层移动控制理论研究;综合机械化充填采煤关键技术研究;效率、绿色环保充填材料研究;煤矿充填采煤技术工艺研究;充填采煤装备设计研究。
各种充填法中,如矿块划分为矿房和矿柱,回采时要一并考虑矿房采完后矿柱的回采。在充满干式或水砂充填料的矿房中回柱时,松散的充填料可能涌入回采空间,故多用崩落法。如矿房回采时已构筑隔墙,矿柱可用上向或下向分层充填法回采。前者用于回采支承压力不大的矿柱,后者在围岩不允许崩落或用上向分层充填法不安全时采用;但均须待矿房内的充填料压实后(一般需六个月以上)进行。