The effect of chromite slag as a binder agent on stress-strain behaviour of cemented tailing backfill in compression, a case study: Faryab chromite mine

• Autorzy: Dehghan S. , Shahriar K. , Maarefvand P. , Goshtasbi K.

Warianty tytułu

Wpływ dodatku żużla zawierającego spoiwo w postaci chromitu na wytrzymałość na ściskanie materiału podsadzkowego zawierającego odpady pogórnicze z dodatkiem cementu. Studium przypadku: kopalnia chromitu (żelaziaka chromowego) w Faryab

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Due to improving the environmental aspect and reduce the backfilling cost, the Faryab mine carry out researches into the replacement of cement by chromite slag. The test samples consisted of tailing from the washing plant of Faryab mine and different binders such as Portland cement, Pozzolanic cement and different combinations of Portland cement with chromite slag. The chromite slag produced by Ferrochromite refinery plant of this mine. The purpose of this paper is to analyze the findings from extensive laboratory test programs carried out to determine the effects of chromite slag on mechanical properties of cemented tailing backfills (CTB). The results show that chromite slag improves the mechanical properties of CTB samples. Also, the results indicate that chromite slag can be used as a replaceable material with cement and reduced 2-3% consumption of cement in 1 m3 of backfill mixes. In addition, improving the environmental conditions can be achieved by reducing the cement content and moving tailing and chromite slag to underground stopes.

PL

Z uwagi na wymogi ochrony środowiska oraz ze względu na konieczność obniżenia kosztów podsadzkowania, w kopalni Faryab prowadzone są badania nad możliwością zastąpienia cementu w materiale podsadzkowym żużlem chromitowym. Próbki do badań zawierały odpady z instalacji wzbogacania w kopalni Faryab oraz rozmaite spoiwa, takie jak cement portlandzki, cement pucolanowy oraz mieszanki cementu portlandzkiego z żużlem chromitowym. Żużel chromitowy pochodzi z instalacji wzbogacania w kopalni Faryab. Celem pracy jest analiza wyników szerokich testów laboratoryjnych przeprowadzonych dla określenia w jaki sposób obecność żużla chromitowego wpływa na właściwości wytrzymałościowe materiału podsadzkowego. Wyniki badań wskazują, że obecność żużla chromitowego poprawia właściwości wytrzymałościowe próbek. Ponadto, wyniki badań wskazują, że żużel chromitowy może zostać wykorzystany jako materiał zastępujący cement portlandzki w ilości 2-3% cementu na 1 m3 mieszanki materiału podsadzkowego. Ponadto, działanie takie jest korzystne z punktu widzenia ochrony środowiska gdyż ogranicza się ilość cementu poprzez wprowadzenia dodatku chromitu do materiału wykorzystanego do podsadzania wyrobisk podziemnych.

Słowa kluczowe

EN

cemented tailing backfill; chromite slag; binding agent; environmental effect

PL

materiał podsadzkowy zawierający odpady pogórnicze; żużel chromitowy; spoiwo; ochrona środowiska

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, no. 1
• Strony: 189--198
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dehghan S.

• Department of Mining Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

autor

Shahriar K.

• Department of Mining and Metallurgical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

autor

Maarefvand P.

• Department of Mining and Metallurgical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

autor

Goshtasbi K.

• Department of Mining Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

Bibliografia

• American society for testing and materials, 2000a. Standard Practice for Slump of Hydraulic- Cement Concrete. Designation: C143/C 143M - 98, Annual Book of ASTM Standards, Sec. 4, Vol. 04.02, Concrete and Aggregates, Philadelphia (PA), pp. 88-90.
• Annor A.B., 1999. A study of characteristics and behavior of composite backfill material. PhD. Thesis, McGill University, Montréal.
• BASF construction chemicals company, 2008. Technical document for RHEOBUILD 1100.
• Brechtel C., Hardy M., baz-Dretsch J., Knowlson J.S., 1990. Application of High Strength Backfill at Cannon Mine. Proc. Of the 4th International Symposium on Mining with Backfill, Montreal, pp.105-117.
• Brechtel C., Hardy M., 1994. Design of Pillar with Backfill Interaction. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science & Geomechanics Abstracts, Volume 31, Issue 3, Page 168.
• British standards, 2000a. Testing hardened concrete-Part 1: Shape, dimensions and other requirements for specimens and moulds, BS EN 12390-1.
• British standards, 2000b. Testing hardened concrete-Part 2: Making and curing specimens for strength tests, BS EN 12390-2.
• British standards, 2000c. Testing hardened concrete-Part 3: Compressive strength of test specimens, BS EN 12390-3.
• Das B.M., 1983. Advanced soil mechanics. McGraw Hill Limited, New York.
• Dehghan S., Shahriar K., Maarefvand P., Goshtasbi K., 2011. Analysis of Progressive Failure of Hard Rock Pillars inFetr6 Chromite Mine by Empirical Methods. Proceeding of Xth ROCMEC; Turkey.
• De Souza E., Archibald J., Dirige A., 2003. Economics and Perspectives of Underground Backfill Practices in Canadianmining. 105th Annual General Meeting of the Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum. Montreal.
• Faryab Company., 2008. Fetr-6 underground mine design, Technical report.
• Hassani F., Archibald J., 1998. Mine Backfill, CIM Conference Proceedings. Canadian Institute of Mining and Metallurgy, Montreal, Quebec.
• Jackson K., Kingman S.W., Whittles D.N., Lowndes I.S., Reddish D.J., 2008. The Effect of Strain Rate on the BreakageBehavior of Rock. Archives of Mining Sciences, Vol. 53, No 1, p. 3-22.
• Kesimal A., Yilmaz E., Ercikdi B., 2004. Evaluation of paste backfill mixtures consisting of sulphide-rich mill tailingsand varying cement contents. Cement and Concrete Research, p.p:1817-1822.
• Khoek S.C., 1981. Metallurgical Slag as Cementing in Underground Mine Filling. Proc. Of Asian Mining’81, Singapore, Malaysia, 285-291.
• Niemineh P., Seppanen P., 1983. The use of blast-furnace slag and other by products as binding agents in consolidatedbackfilling at Outokumpu Oy’s mines. International Symposium on Mining with Backfill, Lulea.
• Petrolito J., Anderson R.M., Pigdon S.P., 2005. A review of Binder materials used in Stabilized Backfills. CIM Bulletin; 98, 1085; ProQuest Science Journals, pg. 85.
• Sivakugan N, Rankine RM., Rankine KJ., Rankine KS., 2006. Geotechnical Considerations in mine backfilling in Australia. Journal of Cleaner Production, pp.1168-1175.
• Thomas E.G., Cowling R., 1978. Pozzolanic Behavior of Ground Isa Mine Slag in Cemented Hydraulic Mine Fill atHigh Slag/Cement Ratios. Proc. of 12th Can. Rock Mechanics Symposium, 129-132.