王勇等：低温对某铜矿膏体充填早期强度影响及工程建议 ·929· 泵送剂水泥 工业电热水器 浓密机底流 功率 粗骨料 400kW 补水管道自流 流量 (水温70-100℃) 7t-h1 支撑平台 高温水供给系统 ATD600双轴叶片搅拌机 ATD700双轴叶片搅拌机 充填管道 图4伽师铜矿膏体充填系统高温补水点方案 Fig.4 High temperature water adding program for Jiashi Copper Mine paste backfill system 题，不仅影响了采矿效率，更是会造成井下生产安全 paste tailings.Met Mine,2017(1):30 隐患.因此，从采充周期和安全角度来讲，仅在冬季 (李亮，张束，Hassani Ferri,等.膏体尾矿屈服应力的塌落度 试验研究.金属矿山，2017(1)：30) 寒冷情况下增加每立方米2.9元的充填料的使用成 [3]Wu A X,Wang Y,Wang H J.Status and prospects of the paste 本，这对整个矿山来说是利大于弊的. backfill technology.Met Mine,2016(7):I (吴爱祥，王勇，王洪江.膏体充填技术现状及趋势.金属矿 4结论 山，2016(7)：1) (1)针对新疆伽师铜矿冬季膏体温度较低（小 [4]Guo LJ,Yang X C,Xu W Y,et al.Industrial practice on optimi- zing tailings composition combined with ore concentration proces- 于10℃)的情况，对不同配比下129个膏体试块进 ses.China Min Mag,2017,26(4):99 行强度测试.结果表明，伽师铜矿膏体在7d时的强 (郭利杰，杨小聪，许文远，等.基于选矿流程的尾矿优选组 度演化遵循2℃时水化反应度进程，而28d与3d强 合膏体充填技术.中国矿业，2017,26(4)：99) 度比值则与28d20℃与3d2℃时水化反应度比值 [5]Yang L.H,Wang H J.Wu A X,et al.Gradation optimization of 基本一致.这表明伽师膏体温度较低，初期(7d)反 unclassified tailings paste with Gobi aggregates.Chin Nonferrous Met,2016,26(7):1552 应速率较慢，而当在养护箱中养护一段时间之后，膏 (杨柳华，王洪江，吴爱祥，等.全尾砂戈壁集料膏体充填粒 体温度逐渐升高，水化反应进度在28d时与20℃情 级优化.中国有色金属学报，2016,26(7)：1552) 况下的水化反应速率持平. [6]Wu A X,Wang Y,Wang H J,et al.Coupled effects of cement (2)针对伽师铜矿音体在冬季早期强度发展缓 type and water quality on the properties of cemented paste backfill. 慢的问题，首次提出了充填系统添加高温补水点的 Int J Miner Process,2015,143:65 [7]Fall M,Belem T,Samb S,et al.Experimental characterization of 工程建议.根据伽师铜矿膏体实际配比，理论计算 the stress-strain behaviour of cemented paste backfill in compres- 出高温补水量为6~8m3.h-1,水温70~100℃，膏 sion.J Mater Sci,2007,42(11):3914 体温度可由6℃提高至15~19℃：建议采用工业热 [8]Yilmaz E,Kesima A,Ercidi B.Strength development of paste 水器提供高温水，热水器功率保守选择400kW可满 backfill simples at long term using different binders /Proceedings 足加热要求，每方充填料增加2.9元成本. of 8th Symposium MineFill04.China,2004:281 [9]Wang Y,Wu A X,Wang H J,et al.Damage constitutive model 参考文献 of cemented tailing paste under initial temperature effect.Chin J Eng,2017,39(1):31 [1]Wu A X,Wang H J.Theory and Technology of Metal Mine Ce- (王勇，吴爱祥，王洪江，等.初始温度条件下全尾胶结膏体 mented Paste Backfill.Beijing:Science Press,2015 损伤本构模型.工程科学学报，2017,39(1)：31) (吴爱祥，王洪江.金属矿膏体充填理论与技术.北京：科学 [10]Zhan HH,Long X B.Zhan X H.Fluid Mechanic Chemistry 出版社，2015) Theory.Changsha:Central South University Press,2007 [2]Li L,Zhang J,Hassani F,et al.Slump tests for yield stress of (湛含辉，龙小兵，湛雪辉.流体力化学原理.长沙：中南大王 勇等: 低温对某铜矿膏体充填早期强度影响及工程建议 图 4 伽师铜矿膏体充填系统高温补水点方案 Fig. 4 High temperature water adding program for Jiashi Copper Mine paste backfill system 题,不仅影响了采矿效率,更是会造成井下生产安全 隐患. 因此,从采充周期和安全角度来讲,仅在冬季 寒冷情况下增加每立方米 2郾 9 元的充填料的使用成 本,这对整个矿山来说是利大于弊的. 4 结论 (1)针对新疆伽师铜矿冬季膏体温度较低(小 于 10 益 )的情况,对不同配比下 129 个膏体试块进 行强度测试. 结果表明,伽师铜矿膏体在 7 d 时的强 度演化遵循 2 益时水化反应度进程,而 28 d 与 3 d 强 度比值则与 28 d 20 益与 3 d 2 益 时水化反应度比值 基本一致. 这表明伽师膏体温度较低,初期(7 d)反 应速率较慢,而当在养护箱中养护一段时间之后,膏 体温度逐渐升高,水化反应进度在 28 d 时与 20 益情 况下的水化反应速率持平. (2)针对伽师铜矿膏体在冬季早期强度发展缓 慢的问题,首次提出了充填系统添加高温补水点的 工程建议. 根据伽师铜矿膏体实际配比,理论计算 出高温补水量为 6 ~ 8 m 3·h - 1 ,水温 70 ~ 100 益 ,膏 体温度可由 6 益提高至 15 ~ 19 益 ;建议采用工业热 水器提供高温水,热水器功率保守选择 400 kW 可满 足加热要求,每方充填料增加 2郾 9 元成本. 参 考 文 献 [1] Wu A X, Wang H J. Theory and Technology of Metal Mine Ce鄄 mented Paste Backfill. Beijing: Science Press, 2015 (吴爱祥, 王洪江. 金属矿膏体充填理论与技术. 北京: 科学 出版社, 2015) [2] Li L, Zhang J, Hassani F, et al. Slump tests for yield stress of paste tailings. Met Mine, 2017(1): 30 (李亮, 张柬, Hassani Ferri, 等. 膏体尾矿屈服应力的塌落度 试验研究. 金属矿山, 2017(1): 30) [3] Wu A X, Wang Y, Wang H J. Status and prospects of the paste backfill technology. Met Mine, 2016(7): 1 (吴爱祥, 王勇, 王洪江. 膏体充填技术现状及趋势. 金属矿 山, 2016(7): 1) [4] Guo L J, Yang X C, Xu W Y, et al. Industrial practice on optimi鄄 zing tailings composition combined with ore concentration proces鄄 ses. China Min Mag, 2017, 26(4): 99 (郭利杰, 杨小聪, 许文远, 等. 基于选矿流程的尾矿优选组 合膏体充填技术. 中国矿业, 2017, 26(4): 99) [5] Yang L H, Wang H J, Wu A X, et al. Gradation optimization of unclassified tailings paste with Gobi aggregates. Chin J Nonferrous Met, 2016, 26(7): 1552 (杨柳华, 王洪江, 吴爱祥, 等. 全尾砂戈壁集料膏体充填粒 级优化. 中国有色金属学报, 2016, 26(7):1552) [6] Wu A X, Wang Y, Wang H J, et al. Coupled effects of cement type and water quality on the properties of cemented paste backfill. Int J Miner Process, 2015, 143: 65 [7] Fall M, Belem T, Samb S, et al. Experimental characterization of the stress鄄strain behaviour of cemented paste backfill in compres鄄 sion. J Mater Sci, 2007, 42(11): 3914 [8] Yilmaz E, Kesima A, Ercidi B. Strength development of paste backfill simples at long term using different binders / / Proceedings of 8th Symposium MineFill04. China, 2004: 281 [9] Wang Y, Wu A X, Wang H J, et al. Damage constitutive model of cemented tailing paste under initial temperature effect. Chin J Eng, 2017, 39(1): 31 (王勇, 吴爱祥, 王洪江, 等. 初始温度条件下全尾胶结膏体 损伤本构模型. 工程科学学报, 2017, 39(1): 31) [10] Zhan H H, Long X B, Zhan X H. Fluid Mechanic Chemistry Theory. Changsha: Central South University Press, 2007 (湛含辉, 龙小兵, 湛雪辉. 流体力化学原理. 长沙: 中南大 ·929·