ICS73.020 D 15 中华人民共和国国家标准 GB/T39489—2020 全尾砂膏体充填技术规范 Technical specification for the total tailings paste backfill 2020-11-19发布 2021-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T394892020 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国黄金标准化技术委员会（SAC/TC379）提出并归口。 本标准起草单位：北京科技大学、中国恩菲工程技术有限公司、中南大学、飞翼股份有限公司、北京 金诚信矿山技术研究院有限公司、长春黄金研究院有限公司、山东黄金矿业科技有限公司、伽师县铜辉 矿业有限责任公司、贵州川恒化工股份有限公司、中国有色矿业集团有限公司、金川集团股份有限公司。 张泽武、王先成、严鹏、齐兆军、杨锡祥、李子军、胡国斌、王玉山、黄士兵、王国立、寇云鹏、周发陆、王佳才、 李剑秋。 GB/T 39489—2020 全尾砂膏体充填技术规范 1范围 求及其检测方法。 本标准适用于金属、非金属矿山的全尾砂膏体充填。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB8978污水综合排放标准 GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T50123土工试验方法标准 HJ943黄金行业氰渣污染控制技术规范 JGJ/T70建筑砂浆基本性能试验方法标准 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 全尾砂 total tailings 金属、非金属矿山进行矿石选别后排出的未经分选的全粒级尾砂。 3.2 胶凝材料 +cementitious materials 在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料，制成有一定机械强度的复合 固体的物质。 3.3 质量浓度 mass concentration 固体质量占固体与液体质量之和的百分比，表示成式（1）： ms Cm × 100% .(1) mg+mw 式中： 质量浓度； 固体质量，单位为千克（kg）； mw 液体质量，单位为千克（kg）。 1 GB/T39489—2020 3.4 塌落度slump 自重状态下，膏体自然落的最终高度与塌落度筒高度的差值。 3.5 屈服应力yieldstress 膏体从静止状态变化到流动状态需克服的临界剪切应力。 3.6 泌水率bleedingrate 析出水量与料浆用水的质量百分比。 3.7 絮凝剂flocculant 带有正（负）电性的基团和水中带有负（正）电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其 电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来 的药剂。 3.8 充填倍线stowinggradient 充填管路总长度与充填管路起止口的垂直高差之比，表示成式（2）： .(2) 式中： N 充填倍线； L一充填管路的总长度，单位为米（m）； H-充填管路起止口的垂直高差，单位为米（m）。 3.9 充填挡墙 filling-retaining wall 使膏体料浆密闭在指定充填区域内所构筑的墙体或密封体。 3.10 引流水lubricatingwater 采场充填前后用于清洗管道、起到牵引膏体和降低输送阻力的生产用水。 3.11 洗管水flushingwater 采场充填完毕用于清理管道遗留充填料浆和杂物的生产用水 3.12 全尾砂膏体 total tailings paste 以全尾砂为主要材料，配以其他骨料、胶凝材料，并与水混合而成的膏状的不分层、不沉淀、略泌水 的非牛顿结构流体。 3.13 膏体充填 cemented pastebackfill 在外力或自重作用下，将膏体充填料浆输送到井下进行采空区充填的过程。 3.14 膏体凝结时间 paste setting time 充填物料加水拌和起，至膏体完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。 2 SAG GB/T39489—2020 3.15 单轴抗压强度 uniaxial compressivestrength 充填体在单向受压至破坏时，单位面积上所能承受的荷载。 3.16 线缩率 linear shrinkage ratio 养护时间为0天时充填体高度减去养护时间28天时高度后，再除以养护时间为0天时充填体高度 所得的值，表示成式（3）： ho—h28 y= .(3) ho 式中： Y 线缩率； h。—养护时间为0天时充填体高度，单位为毫米（mm）； h28——养护时间为28天时充填体高度，单位为毫米（mm）。 43 全尾砂膏体材料构成与储存要求 4.1 全尾砂膏体材料构成 4.1.1膏体材料通常由全尾砂、骨料、胶凝材料、外加剂和水构成。 4.1.2全尾砂粒径组成中小于20μm的尾砂含量应大于15%。 4.1.3 胶凝材料应采用水泥、其他部分或全部替代水泥的具有胶凝作用的材料。 4.1.4 骨料分为粗骨料和细骨料，粗骨料粒径范围应在4.75mm20mm；细骨料粒径范围应在 0.075mm~<4.75mm。 4.1.5外加剂一般包括絮凝剂、泵送剂、减水剂和早强剂等。 4.2 全尾砂膏体原材料储存 4.2.1储存设施 全尾砂膏体原材料储存设施应满足下列要求： a） 全尾砂宜采用浓密机或砂仓短期存储； b) 胶凝材料应采用仓式存储； c) 粗骨料应采用仓式存储或者地面堆存； (P 粉状外加剂应采用仓式存储，液体外加剂应采用罐装储存 4.2.2 储存条件 膏体原材料储存条件应满足下列要求： a） 全尾砂储存设施环境温度应大于0℃，否则应采取保温措施； b)2 水泥和粉状外加剂应密封存储，防止受潮； c) 骨料储存应进行顶部遮挡，防止雨雪天气造成骨料含水量变化， 5 全尾砂膏体充填工艺要求 5.13 全尾砂膏体充填工艺流程 5.1.1全尾砂膏体充填按照图1所示的典型工艺流程实施。 3 GB/T39489—2020 5.1.2全尾砂膏体充填典型工艺流程包括必选项和可选项，在必选项的基础上，应结合矿山实际情况 按需选择其他工艺流程及其仪器设备等 按需选择 必选 按需选择 全尾砂 脱出水 粗骨料 胶凝材料 絮凝剂 细骨料 外加剂 一级或多 溶解槽 胶凝材料仓 回水池 粗骨料仓 细骨料仓 外加剂仓 级泵站 + 悦水 给料机 计量泵 给料机 给料机 给料机 计量仪表 计量仪表 计量仪表 计量仪表 计量仪表 音体搅拌 并下通信 柱塞泵、隔膜泵或自流 井下空区上 图1全尾砂膏体充填典型工艺流程图 5.2全尾砂脱水 5.2.1全尾砂脱水应采用重力浓密和机械压滤两种方式。 5.2.2重力浓密设备应采用立式砂仓、普通粑式浓密机、高效浓密机或深锥浓密机，底流浓度范围应满 足膏体制备要求。 5.2.3浓密机内应添加絮凝剂，添加前4h～12h开始配置絮凝剂溶液，质量浓度应控制在0.1%~ 1%，宜经二次稀释至0.01%~0.1%。 5.2.4全尾砂料浆人料稀释浓度、絮凝剂溶液浓度、底流浓度、处理能力、设备选型等应通过静态及动 态沉降实验确定。 5.3全尾砂膏体搅拌制备 5.3.1将浓密全尾砂、骨料、胶凝材料、水及外加剂按照配比送入搅拌机中均匀混合，不应采用难以打 散的物料制备膏体。 5.3.2输送至搅拌槽的所有物料应严格定量控制，搅拌机料位应高于搅拌叶片的1/2处 5.3.3制备好的膏体料浆浓度超出设计最大值的1%或少于设计最小值的2%时，应及时调整至目标浓 度范围。 5.3.4膏体搅拌宜采用两段连续搅拌流程，宜采用卧式-卧式联合搅拌，或卧式-立式联合搅拌。 5.4全尾砂膏体管道输送 5.4.1膏体管道输送流速应控制在1m/s~2m/s，输送管道内径应控制在100mm~200mm。 5.4.2充填料浆管道输送宜采取定浓度、定流量的输送方式。 5.4.4根据式（4）计算系统重力势能，当系统重力势能大于系统沿程阻力损失的1.2倍时，宜采用自流 输送方式。膏体能否自流输送应严格按照沿程阻力计算来判定，充填倍线可作为参考，但不应作为能否 4 GB/T39489—2020 自流的判定依据 P =pgh ...(4) 式中： P—充填位置到采场的系统重力势能，单位为帕(Pa)； β———膏体料浆密度，单位为千克每立方米(kg/m)； h——系统垂直高差，单位为米（m）。 5.4.5宜采用活塞泵进行泵压输送，额定泵压应为系统沿程阻力与系统重力势能之差的1.2倍以上，且 能克服充填站至充填钻孔之间所需的管道阻力。 5.4.6管道铺设前，应分析管道压力分布，为确保膏体在管道出口良好的流动性，充填采场处压力宜设 定为0.5MPa，管道某一位置的承压P3·由式（5）确定： P=LXP1+0.5-P21 ...·（5 式中： P管道某一位置承压，单位为帕(Pa)； L一—管道某一位置与采场距离，单位为米(m）； P1—管道某一位置至采场摩阻损失，单位为帕每米(Pa/m)； P2- 管道某一位置至采场的系统重力势能，单位为帕（Pa）。 5.4.7井下管道敷设在顶板时，应采用锚杆、钢绳悬挂；敷设在巷道底板时，主干管道应有管道支架。 5.4.8 管道实际承压能力应为式（5）计算值的1.5倍以上，管道选型遵循以下原则： 宜采用双金属复合管、双层耐磨锰钢管或贝氏体管道作为充填钻孔中的充填管 b) 宜采用缓冲壶或双金属复合弯管作为充填钻孔底部的充填管； c） 宜采用耐磨无缝钢管作为主充填管路中的充填管； d) 宜采用普通无缝锰钢管、钢编管作为充填道和充填小井至出矿分层道的充填管； e) 宜采用聚乙烯增强塑料管、钢编管作为一次性使用的充填进路中的充填管。 5.4.9充填管道连接方式： a） 充填钻孔套管的连接宜采用管箍接头； b）不需经常拆卸且不经常发生堵管的管段的连接宜采用法兰盘接头； c） 中段间充填钻孔深度不超过100m套管的连接宜采用焊接接头； d）需经常拆卸且易发生堵管的管段的连接宜采用快速接头。 5.5全尾砂膏体采场充填 5.5.1应确保充填站水、电、气路通畅，并制定充填计划。 5.5.2充填作业前应做好地表设备、井下管路及采场的准备工作，准备妥当后再进行充填作业 5.5.3充填采场附近应设置沉淀池，用于引流水和洗管水的排放。 5.5.4矿石清理完毕后，应在采场所有出口架设充填挡墙，宜采用密封性好、可重复利用、制作快捷的 不脱水挡墙，周围围岩破碎时，应对破碎严重的岩层进行喷射混凝土处理，防止充填料外泄污染环境， 5.5.5应在采场附近架设充填管道，连通井下主干管道，通向待充采场 5.5.6充填过程中，应保