1、 ICS 73.020 D 15 DB52 贵州省地方标准 DB 52/T 1179 2017 磷矿开采磷石膏充填采矿技术规范 Standard for phosphogypsum filling and mining technology in phosphate ore mining 2017 - 05 - 08 发布 2017 - 11 - 08 实施 贵州省质量技术监督局 发布 DB52/T 11792017 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 术语和定义 . . 1 4 采矿系统布置 . . 2 5 磷石膏充填系统 . . 2 6 采场
2、充填工艺 . . 6 7 磷石膏充 填水质监测 . . 7 DB52/T 11792017 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意：本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由贵州开磷集团股份有限公司提出。 本标准由贵州省磷化工标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：贵州开磷集团股份有限公司、中南大学、贵州省产品质量监督检验院。 本标准主要起草人: 姚金蕊，李夕兵，蹇明星，张建刚，李地元，胡兴，熊家卉，赵国彦，赵勇， 刘志祥，杨秀明，石英，王梅，高栗，谭军，贺江，田旭恒，刘
3、建，叶晓洪，甘蕾，张涵，姚华，张志 红。 DB52/T 11792017 1 磷矿开采磷石膏充填采矿技术规范 1 范围 本标准规定了磷矿开采磷石膏充填采矿技术规范的采矿系统布置、磷石膏充填系统、采场充填工艺 和磷石膏充填水质监测。 本标准适用于磷矿山开展磷石膏充填采矿。 磷矿开采磷石膏充填采矿工程建设，除应符合本标准外，还应符合国家有关工程质量、安全、职业 卫生、消防等方面的强制性标准条文规定。 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，仅所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。 GB/T 1596
4、 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB 3838 地表水环境质量标准 GB/T 6920 水质 pH值的测定 玻璃电极法 GB/T 7484 水质 氟化物的测定 离子选择电极法 GB/T 8163 输送流体用无缝钢管 GB 8978 污水综合排放标准 GB/T 11893 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法 GB 15580 磷肥工业水污染物排放标准 GB/T 17395 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 23456 磷石膏 HJ 495 水质 采样方案设计技术规定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 磷石膏 phospho gypsum 湿法磷酸生产时的副产品，主要
5、化学成分为CaSO 42H2O。磷石膏的分类和要求应符合GB/T 23456的 要求。 3.2 粉煤灰 fly ash DB52/T 11792017 2 燃煤电厂的主要固体废弃物，是煤燃烧后从烟 气中收捕下来的细灰，主要成分为SiO2、Al2O3等。 粉煤灰的分类与技术要求应符合GB/T 1596的要求。 3.3 充填料浆 filling slurry 充填骨料、胶凝材料等与水的混合物。本文件定义的充填骨料为磷石膏、胶凝材料为普通硅酸盐水 泥和粉煤灰。 3.4 料浆配比 the mixin g ratio of slurry 充填料浆中各种固体物料的质量比例。 3.5 料浆质量浓度 slur
6、ry con centration 固体物料在整个充填料浆中的质量百分比。 3.6 充填体 the filling 充填料浆固化后形成的具有一定强度的固体物质。充填体强度是用标准试模（长宽高=70.7 mm 70.7 mm70.7 mm）制作的充填体试块在常温（20 28 ）、常压（1个标准大气压）、常湿（相 对湿度为55%75%）条件下进行一定龄期养护后进行单轴抗压强度试验后得到的压缩强度，单位MPa。 3.7 充填泌出水 backfilling bleeding 充填料浆进入充填区域养护固化后从料浆中溢出的多余水。 3.8 充填渗滤水 backfilling leachate 流经充填体的
7、地下水和从充填体中泌出水的总称。 4 采矿系统布置 采矿系统布置包括矿山采准、切割、回采等工程布置，矿山采准系统可以根据矿体产状和赋存条件 参考采矿手册相关条文布置，也可参考类似矿山经验布置，但必须遵守国家相关安全规程规定。 5 磷石膏充填系统 5.1 充填料浆制备 5.1.1 充填料浆配比 DB52/T 11792017 3 磷矿山磷石膏胶结充填可选充填料浆配比为水泥：粉煤灰：磷石膏=1:1:21:1:10，常用配比范围 为1:1:61:1:8。磷矿山可依据磷石膏充填要求，从降低充填成本、简化制备工艺出发，选择合适的充 填料浆配比。 5.1.2 充填料浆质量浓度 磷石膏充填料浆质量浓度不仅要
8、满足充填工艺要求，还要保证管道输送安全。磷石膏充填料浆合适 浓度范围为55%63%。 5.1.3 充填体强度 在上述充填配比与料浆浓度下磷石膏充填体室内养护28 d后，单轴抗压强度范围为0.55 MPa。针 对不同矿山特点，依据充填体作用与生产工艺要求，充填体强度要求也不同，矿山可根据实际情况进行 充填配比及料浆浓度设计充填。 5.1.4 充填泌出水和渗滤水的要求 充填泌出水和渗滤水的pH、总磷、氟化物等指标需按国家相关标准进行监控。根据不同受纳水体应 符合GB 15580、GB 8978、GB 3838的规定执行。 5.1.5 充填制备站布置与主要设备构成 5.1.5.1 充填制备站布置原则
9、 充填制备站布置一般遵循以下原则： a) 严格执行国家有关的标准、规程、规范； b) 充分利用矿山已有设施和上山公路等，尽量减少工程量，节省基建投资； c) 充填站服务能力满足矿山充填采矿法正常设计充填能力，为克服采充不平衡的问题及满足生产 扩能要求，应适当考虑增大充填能力； d) 站点选择要保证充填系统在服务年限期内的安全； e) 保护环境和防治水土流失； f) 充填制备站布置应尽量紧凑，节约工业场地； g) 生产工艺要尽可能简易可靠。 5.1.5.2 充填制备站设备设施构成 5.1.5.2.1 磷石膏堆场 磷石膏堆场位置要充分利用地形地貌特点设立，应加盖遮雨防风棚顶，便于实现磷石膏干采干运
10、。 5.1.5.2.2 水泥仓 水泥仓可采用圆柱-圆锥立式密闭型， 水泥仓有效容积至少要保证满足矿山正常充填两天水泥用量。 5.1.5.2.3 粉煤灰仓 与水泥仓的形式和规格类似，有效容积同样至少要保证满足矿山正常充填两天粉煤灰用量。 5.1.5.2.4 双螺旋给料机 双螺旋给料机主要作用是将水泥与粉煤灰输送至单螺旋计量秤，为保证水泥与粉煤灰按配比准确计 量下料，应采用变频速控装置。 DB52/T 11792017 4 5.1.5.2.5 双螺旋搅拌机 为保证磷石膏粉煤灰料浆充分均匀，以增加充填体强度，必须采用双螺旋搅拌机。 5.1.5.2.6 单螺旋计量秤 水泥与粉煤灰的计量装置，必须保证水
11、泥、粉煤灰能按照需要的配比定量加料。 5.1.5.2.7 供水设计 充填用水水池容量设计时，除考虑两天充填设计能力的用水量外，还要考虑充填制备站生活用水、 充填前的引路水、充填结束后的洗管水及其他用水。 5.1.5.2.8 其它设施 除以上主要设施外，充填制备站还应建立仪表室、设备操作室、磷石膏堆场防雨棚等土建设施。 5.1.6 充填料浆制备流程 磷石膏充填料浆制备流程如图 1 所示， 采用铲运机或其他装运设备从磷石膏堆场中装载自然湿度的 磷石膏到漏斗中，漏斗底部安装振动放矿机，磷石膏由振动放矿机均匀下放至皮带运输机上，皮带秤对 磷石膏进行计量，连续向搅拌系统供料。同时立式圆筒水泥仓和粉煤灰仓
12、中水泥和粉煤灰，经开启仓底 插板阀，分别向各自的双螺旋输送机供料，再由双螺旋输送机经单螺旋计量秤按一定配比定量将水泥和 粉煤灰运送至双螺旋搅拌机内，经搅拌后进入强力活化搅拌机。 DB52/T 11792017 5 图1 一种粉煤灰+磷石膏+水泥充填料浆制备流程图 5.2 充填料浆输送工艺 5.2.1 充填管道材质 充填管道材质选择要考虑矿山充填量要求、井深、管道压力、耐磨性与成本低廉等多方面的因素。 矿山主要充填管道如系统竖直段充填管选用耐压强度较高的无缝钢管等；而对于较低压的充填分支管道 如进入中段巷道内的充填管等则考虑选用普通钢管；对于部分支管与采场下料口位置充填管考虑选用 PVC增强塑料
13、管。其中，选择无缝钢管时应符合GB/T 8163以及GB/T 17395的要求。 5.2.2 充填管道直径 DB52/T 11792017 6 充填管道直径（内径）必须满足在规定工作时间内完成矿山井下充填料浆输送量的能力需求。此外， 充填管道直径选取还应满足磷石膏充填料浆输送阻力的要求。除充填主管外，为便于安装和搬运，其充 填支管直径可适当减小。 5.2.3 充填管道壁厚选择 充填管道壁厚应该按允许磨损后的残余厚度能承受管内充填料浆的正常压力进行设计。竖井、斜井 等主干管线上的管道壁厚应适当大些，支管管壁可适当减小。应符合GB/T 17395的要求。 5.2.4 充填管连接方式 矿山充填管路，
14、不仅要满足输送压力的需要，还要施工、安装和拆卸方便。充填管连接件的强度不 能低于所连接管材的强度，磷石膏充填料浆输送管道可以采用法兰盘连接和螺纹连接。 5.2.5 充填管道防磨损措施 磷石膏充填料浆输送管道防磨损可采用以下措施： a) 采用满管流输送，降低垂直管道料浆对管壁的冲击力； b) 在水平管段，由于管道磨损以底部最大，两侧次之，顶部最小，由此将充填管定期翻转，延长 管道寿命。 5.2.6 充填泵选择 充填系统设计时，应采取措施尽可能实现重力输送。如无法实现，则需增设充填泵，进行料浆泵送。 充填泵参数及管道内压等参数要充分考虑料浆在输送管中的沿程损失、局部损失等因素，可参考类似矿 山的经
15、验公式进行计算。 5.3 充填参数控制 5.3.1 磷石膏计量由皮带秤计量。 5.3.2 粉煤灰与水泥添加由螺旋给料机完成，但给料机的转速必须与磷石膏的输送能力协调，从而控 制磷石膏与胶凝材料的配比。 5.3.3 充填料浆浓度通过水量控制实现。充填水量大小通过流量计或转子流量计等进行控制调节。 5.3.4 料浆浓度测定主要采用浓度壶测量，其次也可通过烘箱烘干检测。 5.3.5 料浆流量采用电磁流量计计量，也可采用定容定时流速检测进行换算。 6 采场充填工艺 6.1 充填准备工作 充填前，需做好采场充填准备工作。充填准备工作包括：架设充填管、预设充填滤水管和构筑充填 隔离墙。 6.2 架设充填管
16、道 6.2.1 充填管道材质、内径、壁厚及耐磨性由设计计算确定。 6.2.2 充填管道需采取措施进行紧固，其出料口位于空区相对较高位置。充填管悬吊时要求尽量平直， 减少拐弯。禁止管道反向悬吊，造成充填料浆逆向输送。 6.3 预设充填滤水管 DB52/T 11792017 7 6.3.1 充填滤水管有两种可选形式，一种为塑料波纹管型；另一种为自制滤水笼型。 6.3.2 充填滤水管架设要注意安全，作业人员应在清理浮石后方可进行施工，且尽可能采用抛绳等方 法进行处理。 6.4 架设充填隔离墙 充填隔离墙是充填的主要封闭构筑物。充填隔离墙应依据位置、墙体面积、一次充填高度、充填料 浆浓度、墙体受力大小
17、等进行设计。 6.5 采场充填 6.5.1 充填准备工作完成后，即开始采场充填。 6.5.2 采场充填时，先用水润滑管道，待采场充填管见水后，即通知地表充填站下料充填。对于采场 充填浓度与配比，依各矿山充填实际要求另行调整并作具体规定。 6.5.3 当充填料浆浓度低于 50%或充填配比达不到规定要求或充填作业完成后，即通知地表充填站中 止充填，用清水清洁充填管道。 6.6 采场充填体强度试验 采场充填时，可从采场充填管出料口位置直接取样，浇灌至置于现场的充填强度试模中，初凝后脱 模并井下养护，待相应龄期后拿至地表实验室进行充填体强度试验。 7 磷石膏充填水质监测 7.1 监测项目和标准 考虑井
18、下磷石膏充填对附近地表及地下水体的影响，结合磷石膏的相关化学特性及国家相关环境水 质要求，并考虑采样的可行性和方便性，选择 pH、总磷、氟化物三个指标进行监测。采样和项目监测 方法可分别依照国家推荐的相关标准 GB/T 6920、GB/T 11893 和GB/T 7484 的要求进行。 7.2 监测点布设 7.2.1 水质背景值监测点的选择 在相同地质条件下，选取未受磷石膏充填活动影响区域的水体指标作为该地区水质背景值。 7.2.2 监测点的选择 水质监测主要是为了避免影响地下水、地表水及外部环境，监测点选择在充填水质可能影响的充填 附近区域。监测点位置应该包括充填制浆搅拌桶、充填挡墙、充填主
19、要出水巷道、井下水仓和地表河流 汇入口等位置。在汇入口应设置永久性排放口标志和废水水量计量装置。 7.3 采样频率 根据矿山磷石膏充填工艺流程、充填生产组织与充填作业时间及相关环保规定，采样频率可参考国 家地表水、地下水监测以及水对环境污染监测的标准 HJ 495 的规定进行。 7.4 采样位置 采样点位置应设在采样流量断面的中心处。当水深大于 1 m时，应在水平面下 1/4深处采样；当水 深小于或等于 1 m 时，应在水平面下 1/2 处采样。 DB52/T 11792017 8 7.5 采样记录表 磷石膏充填渗滤水采样记录表参见表 1。 表1 磷石膏充填渗滤水采样记录表 样品描述： 时间 采样 地点 样品 编号 采样 日期 采样开始 采样结束 pH 温度 其他参量 备注 采样人： 交接人： 复核人： 审核人： 注：表中备注栏应注明如下内容：采样点经纬度、气象条件、水体类型、采样点水深、采样点环境状况、样品保存 条件等。 7.6 充填废水排放要求 充填废水的排放应依据不同受纳水体性质满足国家相关水体水质排放标准进行排放。根据不同受纳 水体应按 GB 15580、GB 89 78、GB 3838 的规定执行。 _ DB52/T 117 9 -2017
