《金屬非金屬礦山充填工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)+GBT+51450-2022》詳細(xì)解讀

《金屬非金屬礦山充填工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T51450—2022》詳細(xì)解讀目錄contents1總則2術(shù)語(yǔ)3充填材料4充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)5充填作業(yè)6質(zhì)量檢測(cè)目錄contents附錄A尾砂沉降試驗(yàn)附錄B充填料漿擴(kuò)展度試驗(yàn)附錄C充填沉縮比試驗(yàn)附錄D充填材料消耗量計(jì)算本標(biāo)準(zhǔn)用詞說(shuō)明引用標(biāo)準(zhǔn)名錄011總則01021.1編制目的通過(guò)充填工程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，促進(jìn)金屬非金屬礦山行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為統(tǒng)一金屬非金屬礦山充填工程技術(shù)要求，保證礦山安全生產(chǎn)和工程質(zhì)量，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬非金屬礦山充填工程的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收。涉及充填材料、充填工藝、充填設(shè)備及其配套設(shè)施等方面的技術(shù)要求。1.2適用范圍1.3編制原則遵循科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性的原則，結(jié)合國(guó)內(nèi)外金屬非金屬礦山充填工程技術(shù)的最新發(fā)展成果。充分考慮礦山安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用的要求。本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)，是對(duì)金屬非金屬礦山充填工程技術(shù)的專項(xiàng)規(guī)定。在執(zhí)行過(guò)程中，如與其他標(biāo)準(zhǔn)存在沖突，應(yīng)以本標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)關(guān)注相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的更新和修訂情況，及時(shí)將最新技術(shù)成果納入本標(biāo)準(zhǔn)。1.4與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系022術(shù)語(yǔ)指用充填料對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填的采礦方法。其目的是控制地壓，支撐圍巖，減少和延緩采空區(qū)有害氣體的逸出，防止大量涌水，避免塌陷和地表移動(dòng)。包括但不限于尾礦、廢石、砂石、粉煤灰、爐渣、建筑垃圾等，應(yīng)滿足無(wú)害化、資源化、減量化等環(huán)保要求。充填定義充填材料2.1充填充填系統(tǒng)構(gòu)成通常由充填制備站、充填管道、充填鉆孔、井下充填設(shè)施等組成。充填系統(tǒng)分類根據(jù)充填材料、充填工藝和充填設(shè)備等因素，可分為干式充填系統(tǒng)、水砂充填系統(tǒng)和膠結(jié)充填系統(tǒng)等。2.2充填系統(tǒng)包括充填材料的采集、加工、輸送、混合、攪拌、泵送和充填等步驟。充填工藝流程包括充填材料的配比、濃度、流量、壓力、溫度等，應(yīng)根據(jù)礦山地質(zhì)條件、采礦方法和充填要求等因素確定。充填工藝參數(shù)2.3充填工藝2.4充填體充填體性質(zhì)充填體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性，以滿足采礦和安全要求。充填體監(jiān)測(cè)應(yīng)對(duì)充填體的變形、沉降、裂縫等進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施。033充填材料充填材料應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)要求，保證其物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。充填材料的選用應(yīng)遵循就地取材、經(jīng)濟(jì)合理的原則，同時(shí)考慮環(huán)保要求。充填材料應(yīng)具有良好的可泵性和流動(dòng)性，以便于管道輸送和充填施工。3.1一般規(guī)定取樣應(yīng)具有代表性，能夠反映充填材料的整體性能。取樣數(shù)量和方法應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。取樣后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行標(biāo)識(shí)、封裝和運(yùn)輸，避免樣品污染和變質(zhì)。3.2充填材料取樣03制備好的充填料漿應(yīng)及時(shí)進(jìn)行性能試驗(yàn)，以驗(yàn)證其是否符合設(shè)計(jì)要求。01實(shí)驗(yàn)室制備的充填材料應(yīng)與實(shí)際使用的材料成分和比例相同。02制備過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制各成分的比例和加水量，確保制備出的充填料漿性能穩(wěn)定。3.3實(shí)驗(yàn)室充填材料制備123集料應(yīng)進(jìn)行顆粒分析、密度、吸水率等物理性能試驗(yàn)。集料中有害物質(zhì)的含量應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。必要時(shí)，應(yīng)對(duì)集料進(jìn)行化學(xué)穩(wěn)定性試驗(yàn)，以評(píng)估其對(duì)充填體性能的影響。3.4集料物理化學(xué)試驗(yàn)?zāi)z凝材料應(yīng)進(jìn)行成分分析、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間等性能試驗(yàn)。膠凝材料的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。必要時(shí)，應(yīng)對(duì)膠凝材料進(jìn)行相容性試驗(yàn)，以驗(yàn)證其與其他充填材料的匹配性。3.5膠凝材料試驗(yàn)尾砂沉降試驗(yàn)應(yīng)測(cè)定不同時(shí)間段的沉降量和沉降速度。根據(jù)沉降試驗(yàn)結(jié)果，可以評(píng)估尾砂的分級(jí)效果和充填體的均質(zhì)性。沉降試驗(yàn)數(shù)據(jù)可為充填體強(qiáng)度設(shè)計(jì)和施工控制提供依據(jù)。3.6尾砂沉降試驗(yàn)通過(guò)性能試驗(yàn)，可以評(píng)估充填料漿的流動(dòng)性、穩(wěn)定性和可泵性。性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)可為充填施工提供指導(dǎo)，確保充填體質(zhì)量符合要求。充填料漿性能試驗(yàn)應(yīng)包括坍落度、擴(kuò)展度、泌水率等指標(biāo)。3.7充填料漿性能試驗(yàn)充填體強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試。必要時(shí)，也可進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等其他力學(xué)性能測(cè)試。強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對(duì)比分析，以評(píng)估充填體的穩(wěn)定性和安全性。3.8充填體強(qiáng)度試驗(yàn)044充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)干式充填使用干式充填材料，通過(guò)風(fēng)力或機(jī)械輸送方式進(jìn)行充填。水力充填將充填材料與水混合成漿體，通過(guò)管道輸送到采空區(qū)進(jìn)行充填。膠結(jié)充填在充填材料中加入膠凝材料，形成具有一定強(qiáng)度的膠結(jié)體，用于支撐采空區(qū)。4.1充填方式根據(jù)礦山生產(chǎn)規(guī)模、采空區(qū)體積和充填周期等因素確定充填能力。根據(jù)充填能力計(jì)算結(jié)果，選擇適合的充填設(shè)備，包括攪拌機(jī)、輸送泵、管道等。4.2充填能力計(jì)算設(shè)備選型充填能力確定考慮原料供應(yīng)、交通運(yùn)輸、地形地貌、水文氣象等因素，選擇適宜的充填制備站站址。站址選擇根據(jù)制備工藝流程和設(shè)備安裝要求，合理規(guī)劃制備站內(nèi)各功能區(qū)布局。布局規(guī)劃4.3充填制備站站址對(duì)原料進(jìn)行破碎處理，使其滿足充填要求。按照一定比例將各種原料進(jìn)行配料和混合，形成均勻的充填集料。原料破碎配料與混合4.4充填集料制備膠凝材料儲(chǔ)存設(shè)置專用的膠凝材料儲(chǔ)存設(shè)施，確保其干燥、防潮、防結(jié)塊。給料控制采用精確的計(jì)量和給料設(shè)備，控制膠凝材料的添加量。4.5膠凝材料儲(chǔ)存與給料選用高效的混合設(shè)備，確保充填材料的均勻混合?；旌显O(shè)備根據(jù)充填要求確定適宜的混合比例，以獲得理想的充填效果?；旌媳壤?.6充填材料混合4.7充填料輸送輸送方式根據(jù)充填料性質(zhì)和輸送距離選擇合適的輸送方式，如管道輸送、帶式輸送機(jī)等。輸送管道設(shè)計(jì)對(duì)輸送管道進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，包括管徑、壁厚、耐磨性等方面的考慮。設(shè)置充填過(guò)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充填體的溫度、壓力、流量等參數(shù)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)充填過(guò)程的精確控制?？刂葡到y(tǒng)4.8充填系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制設(shè)置必要的安全防護(hù)設(shè)施，如防塵、防噪音、防輻射等設(shè)施。安全防護(hù)設(shè)施在關(guān)鍵部位設(shè)置安全警示標(biāo)識(shí)，提醒操作人員注意安全。安全警示標(biāo)識(shí)4.9充填系統(tǒng)安全設(shè)施055充填作業(yè)應(yīng)選用具有足夠強(qiáng)度和穩(wěn)定性的材料，如混凝土、磚石等，以確保封閉效果安全可靠。封閉材料選擇封閉方法封閉質(zhì)量檢查根據(jù)采空區(qū)形狀、大小及地質(zhì)條件，選擇合適的封閉方法，如砌筑封閉墻、噴射混凝土等。封閉完成后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保封閉體無(wú)裂縫、無(wú)滲漏等現(xiàn)象，符合設(shè)計(jì)要求。0302015.1采空區(qū)封閉根據(jù)充填料性質(zhì)、脫水要求等因素，選用合適的脫水設(shè)備，如真空脫水機(jī)、壓濾機(jī)等。脫水設(shè)備選擇確定合適的脫水工藝流程，包括加料、攪拌、脫水、卸料等步驟，確保充填料脫水效果良好。脫水工藝對(duì)脫水后的充填料進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保其含水率、強(qiáng)度等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。脫水質(zhì)量控制5.2充填料脫水03接頂質(zhì)量檢查接頂完成后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保接頂體平整、無(wú)空鼓、無(wú)裂縫等現(xiàn)象，符合設(shè)計(jì)要求。01接頂材料選擇應(yīng)選用與充填料相容性好的材料作為接頂材料，以確保接頂效果穩(wěn)定可靠。02接頂方法根據(jù)采空區(qū)高度、形狀等因素，選擇合適的接頂方法，如人工接頂、機(jī)械接頂?shù)取?.3充填接頂充填作業(yè)管理01制定完善的充填作業(yè)管理制度，明確各崗位職責(zé)和工作流程，確保充填作業(yè)有序進(jìn)行。充填質(zhì)量監(jiān)測(cè)02建立充填質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系，對(duì)充填體強(qiáng)度、穩(wěn)定性等指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，確保充填效果安全可靠。充填記錄與檔案管理03對(duì)充填作業(yè)過(guò)程中的重要數(shù)據(jù)和事件進(jìn)行記錄和存檔，為后續(xù)工作提供參考和依據(jù)。同時(shí)建立完善的檔案管理制度，確保檔案資料的完整性和可追溯性。5.4充填管理066質(zhì)量檢測(cè)原材料檢測(cè)對(duì)充填所用的原材料進(jìn)行檢測(cè)，包括骨料、膠結(jié)料等，確保其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?；旌狭蠙z測(cè)對(duì)按一定比例混合后的充填材料進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)證其均勻性和穩(wěn)定性。添加劑檢測(cè)針對(duì)添加的特定功能添加劑進(jìn)行檢測(cè)，如速凝劑、減水劑等，確保其有效性和安全性。6.1充填材料檢測(cè)對(duì)充填料漿的濃度進(jìn)行檢測(cè)，確保其滿足設(shè)計(jì)要求，以保證充填體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。料漿濃度檢測(cè)測(cè)試充填料漿的流動(dòng)性，以評(píng)估其輸送性能和充填效果。流動(dòng)性檢測(cè)監(jiān)測(cè)充填料漿的溫度和濕度變化，以確保其在輸送和充填過(guò)程中的穩(wěn)定性。溫度與濕度檢測(cè)6.2充填料漿檢測(cè)對(duì)充填體進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，包括抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等，以評(píng)估其承載能力和穩(wěn)定性。強(qiáng)度檢測(cè)監(jiān)測(cè)充填體在受力作用下的變形情況，以判斷其穩(wěn)定性和可靠性。變形檢測(cè)采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)充填體內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)，如空洞、裂縫等，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患。內(nèi)部缺陷檢測(cè)評(píng)估充填體的耐久性，包括抗老化、抗腐蝕等方面，以預(yù)測(cè)其使用壽命和后期維護(hù)需求。耐久性檢測(cè)6.3充填體檢測(cè)07附錄A尾砂沉降試驗(yàn)測(cè)定尾砂的沉降速度確定尾砂的分級(jí)和濃度為充填系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?1020304量筒或沉降管用于容納尾砂懸浮液并觀察沉降過(guò)程攪拌器用于混合尾砂和水，形成均勻的懸浮液計(jì)時(shí)器用于記錄沉降時(shí)間尾砂樣品具有代表性的尾砂，用于試驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)步驟制備尾砂懸浮液按照一定比例將尾砂和水混合，攪拌均勻倒入量筒或沉降管將懸浮液倒入量筒或沉降管中，注意避免產(chǎn)生氣泡觀察沉降過(guò)程觀察并記錄不同時(shí)間點(diǎn)的沉降高度結(jié)束試驗(yàn)當(dāng)沉降達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)并記錄總沉降時(shí)間開始計(jì)時(shí)記錄沉降開始的時(shí)間以沉降時(shí)間為橫坐標(biāo)，沉降高度為縱坐標(biāo)，繪制沉降曲線繪制沉降曲線根據(jù)沉降曲線確定尾砂的分級(jí)和濃度確定分級(jí)和濃度試驗(yàn)結(jié)果處理根據(jù)沉降高度和時(shí)間計(jì)算沉降速度計(jì)算沉降速度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，評(píng)估尾砂的沉降性能和適用性分析結(jié)果08附錄B充填料漿擴(kuò)展度試驗(yàn)測(cè)定充填料漿的流動(dòng)性能評(píng)價(jià)充填料漿的均質(zhì)性和穩(wěn)定性試驗(yàn)?zāi)康臄U(kuò)展度試驗(yàn)儀包括容器、流動(dòng)錐、刮刀等天平用于稱量充填料漿和擴(kuò)展度試驗(yàn)儀的組件攪拌器用于混合充填料漿試驗(yàn)設(shè)備按照規(guī)定的配比和方法制備充填料漿，攪拌均勻。準(zhǔn)備試樣將擴(kuò)展度試驗(yàn)儀放置在水平臺(tái)面上，調(diào)整好流動(dòng)錐的高度和位置，確保流動(dòng)錐尖端與臺(tái)面接觸。儀器準(zhǔn)備將充填料漿倒入擴(kuò)展度試驗(yàn)儀的容器中，用刮刀將容器邊緣的料漿刮平，迅速提起流動(dòng)錐，同時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)。進(jìn)行試驗(yàn)觀察充填料漿的流動(dòng)情況，當(dāng)料漿停止流動(dòng)時(shí)，立即停止計(jì)時(shí)。記錄擴(kuò)展度試驗(yàn)儀的底面直徑和擴(kuò)展度值。觀察記錄試驗(yàn)步驟根據(jù)擴(kuò)展度試驗(yàn)儀的底面直徑和擴(kuò)展度值，按照規(guī)定的公式計(jì)算出充填料漿的擴(kuò)展度。根據(jù)計(jì)算出的擴(kuò)展度值，評(píng)價(jià)充填料漿的流動(dòng)性能。如果擴(kuò)展度過(guò)小，說(shuō)明充填料漿的流動(dòng)性差，可能會(huì)影響充填效果和工程質(zhì)量；如果擴(kuò)展度過(guò)大，則說(shuō)明充填料漿的均質(zhì)性或穩(wěn)定性可能存在問(wèn)題，需要進(jìn)一步分析和處理。計(jì)算擴(kuò)展度結(jié)果分析試驗(yàn)結(jié)果處理09附錄C充填沉縮比試驗(yàn)評(píng)估充填材料的性能，優(yōu)化充填配方和工藝。提高礦山充填體的穩(wěn)定性和安全性，降低生產(chǎn)成本。確定充填體的沉縮比，為礦山充填設(shè)計(jì)提供重要參數(shù)。試驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x放置一定時(shí)間后，測(cè)量充填體的沉縮量和高度變化。按照設(shè)計(jì)要求的配比將充填材料進(jìn)行混合。準(zhǔn)備試驗(yàn)材料和設(shè)備，包括充填材料、試驗(yàn)?zāi)＞?、測(cè)量工具等。將混合后的充填材料填入試驗(yàn)?zāi)＞咧?，并壓?shí)至設(shè)計(jì)要求的密度。根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算充填體的沉縮比，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。試驗(yàn)方法和步驟0103020405010204試驗(yàn)注意事項(xiàng)試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持環(huán)境溫度、濕度等條件穩(wěn)定。充填材料應(yīng)充分混合均勻，避免出現(xiàn)分層現(xiàn)象。測(cè)量工具應(yīng)精確可靠，避免誤差對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。對(duì)于不同配比的充填材料，應(yīng)分別進(jìn)行試驗(yàn)以獲得準(zhǔn)確的沉縮比數(shù)據(jù)。0310附錄D充填材料消耗量計(jì)算常見充填材料尾礦、廢石、砂石、粉煤灰等。材料特性粒度、密度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等。充填材料種類與特性體積法根據(jù)充填體體積和充填材料密度計(jì)算。重量法根據(jù)充填體重量和充填材料比重計(jì)算。經(jīng)驗(yàn)公式法結(jié)合礦山實(shí)際情況，采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算。消耗量計(jì)算方法采礦方法不同采礦方法對(duì)充填材料消耗量的影響。充填工藝充填工藝對(duì)充填材料消耗量的影響。地質(zhì)條件地質(zhì)條件對(duì)充填材料消耗量的影響。影響因素分析提高充填材料利用率通過(guò)改進(jìn)采礦方法和充填工藝，降低充填材料消耗量。選擇合適充填材料根據(jù)礦山實(shí)際情況，選擇經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、易獲取的充填材料。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和技術(shù)培訓(xùn)，減少充填過(guò)程中的浪費(fèi)。優(yōu)化措施與建議11本標(biāo)準(zhǔn)用詞說(shuō)明嚴(yán)格程度用詞正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”。表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的用詞正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴(yán)禁”。表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的用詞正面詞采用“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞術(shù)語(yǔ)本標(biāo)準(zhǔn)采用了嚴(yán)格的術(shù)語(yǔ)定義，確保術(shù)語(yǔ)的準(zhǔn)確性和一致性。定義本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每個(gè)術(shù)語(yǔ)都給出了清晰的定義，避免了術(shù)語(yǔ)的歧義和誤解。術(shù)語(yǔ)和定義本標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值均采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，計(jì)量單位采用國(guó)際單位制。數(shù)值的表示方法本標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值均按照規(guī)定的精度進(jìn)行取舍，確保數(shù)值的準(zhǔn)確性和可靠性。數(shù)值的精度標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)中的表格和圖形表格本標(biāo)準(zhǔn)中采用表格形式表達(dá)信息，表格內(nèi)容清晰、簡(jiǎn)潔、易讀。圖形本標(biāo)準(zhǔn)中采用圖形形式輔助說(shuō)明，圖形形象、直觀、易懂。12引用標(biāo)準(zhǔn)名錄該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬非金屬礦山的安全生產(chǎn)要求，包括礦山設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)、閉坑等全過(guò)程的安全規(guī)定?！督饘俜墙饘俚V山安全規(guī)程》該規(guī)范詳細(xì)闡述了礦山充填采礦技術(shù)的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)的