Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of physico-chemical and mechanical characteristics of consolidated and unconsolidated cemented paste backfills

Yilmaz E., Belem T., Benzaazoua M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 1

81--100

PL

W ostatnich latach obserwuje się, że wydajność i jakość próbek zawiesin nasyconych cementem (CPB – Cement Paste Backfill) in situ są stale niższe niż tych samych próbek przygotowanych w plastikowych formach w laboratorium. Może to wynikać z braku w laboratorium skutecznego narzędzia mogącego naśladować zawiesiny in situ, warunki ich utwardzania jak również rozmiary i geometrię próbek. W celu wypełnienia tej luki, w laboratorium opracowano nowe narzędzie o nazwie CUAPS (Curing Under Applied Pressure System), wytworzone i wykorzystane do zbadania wpływu ciśnienia na podstawie skutecznego nacisku na właściwości fizykochemiczne i mechaniczne CPB, jak również próbek otrzymanych z plastikowych form. Badania porównawcze przeprowadzono zarówno dla próbek CUAPS jak i próbek otrzymanych w laboratorium, zawierających lepiszcza (cementu) 3,45 i 7% wag. po 7, 14 i 28 dniach utwardzania. Wyniki wskazują, że wydajność próbek konsolidowanych CUAPS są zawsze bardziej prawdziwe (realistyczne) niż próbek otrzymanych w laboratorium, głównie z powodu odprowadzania wody w wyniku konsolidacji. Ostatecznie metoda CUAPS powoduje korzystny wpływ na utwardzenie CPB dzięki zawartości wody (separacja wody od świeżej zawiesiny odpadów z cementu) i połączeniu części wody zasobowej z zawiesiną w zrobach.

EN

In recent years, it has been observed that the performance and quality of in situ cemented paste backfill (CPB) samples are constantly lower than samples obtained from the same CPB mix poured into laboratory-prepared plastic moulds. This could be well explained by the absence of an efficient laboratory tool capable of mimicking CPB’s in situ placement, hardening, and curing conditions relating to stope size and geometry. To meet this need, a new laboratory tool named CUAPS (curing under applied pressure system) was manufactured and used to examine the effect of curing under effective stress on physico-chemical and mechanical properties of CPB, along with plastic mould samples. A comparative study was conducted for both CUAPS and mould samples containing a binder content of 3, 4.5, and 7 wt% after curing times of 7, 14, and 28 days. Results indicate that the performance of CUAPS-consolidated samples are always more realistic than those of plastic mould-unconsolidated samples mainly due to water drainage induced by consolidation. CUAPS has witnessed an advantageous effect on CPB hardening which includes the amount of bleeding water (separation of water from the fresh backfill material) and a combination of drainage of part of the mixing water and the settlement of paste backfill after its placement in the cap.

2

One-dimensional consolidation parameters of cemented paste backfills

Yilmaz E., Belem T., Benzaazoua M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2012

|

T. 28, z. 4

29-45

EN

Each year, mine and mill operations generate enormous amounts of two waste types - fine-grained tailings and coarse-grained waste rocks. Fine-grained tailings are either discharged in slurry form to surface tailings dams or delivered in cementitious form to underground mine stopes as backfilling, while coarse-grained rocks are typically stored by depositing as a dry material in large dumps. The engineering design of surface tailings dams or underground mine stopes is often controlled by the high compressibility and low shear strength characteristics of fine-grained tailings. Cemented paste backfill CPB indicating saturated, fine-grained backfills can undergo major consolidation settlement during early curing stages. Thus, a better understanding of the rate and magnitude of both differential and total settlement of CPB cured under stress is essential for a proper backfill geotechnical design. The consolidation parameters of CPB can be determined from an improved lab setup called CUAPS (curing under applied pressure system). This setup is capable of simulating the CPB placement and curing conditions, and measuring the consolidation parameters of CPB cured under effective stresses ranging between 0.5 and 400 kPa. In this study, a series of one-dimensional consolidation tests were conducted on CPB samples allowing for examination of the effects of binder type and rate as well as curing time on the compression properties (e.g., coefficient of consolidation cv, compression index Cc, and recompression index Cr) and the final geotechnical index properties (e.g., void ratio ef, water content wf, and degree of saturation Sf). Results showed that as the binder content increases, the initial resistance to consolidation increases. The cv value decreases over the course of time due to evolution of the CPB microstructure generated by the hydration process.

PL

W procesach pozyskania i przeróbki węgla powstają duże ilości odpadów dwóch rodzajów: drobnoziarniste odpady (muły) i gruboziarniste - odpady skały płonnej. Odpady drobnoziarniste (muły) są odprowadzane jako zawiesina na stawy osadowe lub kierowane są do wypełnienia zrobów w podziemiach kopalń, natomiast odpady gruboziarniste zazwyczaj są składowane w postaci suchego materiału na hałdach. Składowiska tych odpadów, zarówno powierzchniowe jak i podziemne, wymagają częstych kontroli ze względu na dużą kompresję (ściśliwość) oraz płynięcie (ścinanie). Drobnoziarniste odpady nasycone cementem CPB (Cement Paste Backfill) mogą we wczesnych stadiach utwardzania ulegać konsolidacji w procesie osiadania w zrobach. Aby przygotować odpowiednią mieszaninę do wypełnienia zrobów konieczna jest dobra znajomość całkowitej wielkości i różnic w osiadaniu CPB utwardzanych w warunkach ciśnienia. Parametry konsolidacji CPB mogą być badane w warunkach laboratoryjnych z wykorzystaniem ulepszonego zestawu aparaturowego o nazwie CUAPS (Curing Under Applied Pressure System) - utwardzanie pod ciśnieniem. Taka konfiguracja jest w stanie symulować warunki utwardzania CPB, a więc pomiar parametrów konsolidacji przy efektywnych naprężeniach w zakresie od 0,5 do 400 kPa. W tym przypadku, seria jednowymiarowych prób konsolidacji prowadzona była na próbkach PCB, umożliwiających zbadanie wpływu rodzaju spoiwa i czasu utwardzania na właściwości kompresji (np. współczynnik konsolidacji Cv, wskaźnik kompresji Cc i wskaźnik dekompresji Cr) oraz końcowe właściwości geotechniczne (np. wskaźnik porowatości ef, zawartość wody wf i stopień nasycenia Sf). Wyniki pokazują, że ze wzrostem zawartości spoiwa, wzrasta odporność na konsolidację. Wartość współczynnika konsolidacji cv maleje w miarę upływu czasu w wyniku zmiany mikrostruktury CPB wywołanej hydratacją.

3

Use of high-density paste bacfill for safe disposal of copper/zinc mine tailings

Yilmaz E., Belem T., Benzaazoua M., Kesimal A., Ercikdi B., Cihangir F.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2011

|

T. 27, z. 3

81-94

EN

The safe environmental disposal of sulphide-rich copper/zine mine tailings is fast becoming a major economic factor in determining the profitability of mining operations. There have been new approaches and better technologies practised in the recent years which allow the mining industries to reduce and/or eliminate the environmental impacts of harmful mine tailings. One of these approaches is the use of high-density paste backfill (HDPB) which is consisting mainly of a mix of solid particles (with the cement) and water, containing between 70% and 85% by dry weight of solids. The increased use of HDPB has improved the reliability, and has reduced the cost of the preparation and transportation systems. This paper focuses on the potential environmental benefits of using the HDPB when tailings are acid generating, and also provides a case study conducted in an underground copper/zinc mine in northeast Turkey in order to illustrate these benefits.

PL

Bezpieczne dla środowiska składowanie zasiarczonych odpadów przeróbczych górnictwa miedzi i cynku staje się ważnym czynnikiem ekonomicznym determinującym opłacalność działalności górniczej. W ostatnich latach stosuje się nowe podejście i opracowano nowe technologie, które pozwalają zakładom górniczym redukować i eliminować szkodliwe oddziaływanie górniczych odpadów przeróbczych na środowisko. Jednym z takich rozwiązań jest użycie zagęszczonej podsadzki zestalanej (HDPB), składającej się głównie z mieszaniny cząstek stałych (i cementu) z wodą, zawierającej między 70 a 85% wagowo suchej masy. Rosnące zastosowanie podsadzki zestalanej zwiększyło niezawodność, przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów produkcji i systemów transportu. Artykuł przedstawia potencjalne korzyści dla środowiska płynące z użycia podsadzki zestalanej w przypadku odpadów przeróbczych powodujących zakwaszanie. Zaprezentowano również studium przypadku podziemnej kopalni miedzi i cynku w północnowschodniej Turcji, które ilustruje uzyskane efekty.