嚴(yán)鵬 王勇 吳愛祥

摘要：針對全尾砂膏體充填技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，提出了全尾砂膏體充填技術(shù)規(guī)范制定的原則、技術(shù)路線和標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架，闡述了標(biāo)準(zhǔn)制定的要點問題。標(biāo)準(zhǔn)符合充填采礦和尾砂充填資源化利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)需求，能夠有效支撐綠色礦山建設(shè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：全尾砂充填;膏體充填;技術(shù)規(guī)范;標(biāo)準(zhǔn)制定;尾砂綜合利用

中圖分類號：TD853.34文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-1277（2020）07-0036-03?doi：10.11792/hj20200707

為貫徹《中華人民共和國節(jié)約能源法》，落實國務(wù)院和有關(guān)部委關(guān)于節(jié)能減排的文件精神，結(jié)合膏體充填技術(shù)領(lǐng)域國家重點研發(fā)計劃課題和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系[1-2]，為提高金屬、非金屬礦山的全尾砂膏體充填技術(shù)水平，高效協(xié)同解決尾礦庫和采空區(qū)治理難題，促進(jìn)礦產(chǎn)資源綜合利用和綠色、安全、經(jīng)濟(jì)開發(fā)，由全國黃金標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出，北京科技大學(xué)作為主編單位牽頭研制《全尾砂膏體充填技術(shù)規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)。2018年，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會下達(dá)《全尾砂膏體充填技術(shù)規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)制定計劃[3]。

1?全尾砂膏體充填技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

DZ/T 0314—2018 《黃金行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范》規(guī)定，宜將礦山固體廢棄物用作充填材料開展二次利用[4];HJ 943—2018 《黃金行業(yè)氰渣污染控制技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，金礦石氰化尾渣回填之前應(yīng)進(jìn)行脫氰處理[5]。DZ/T 0320—2018 《有色金屬行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范》規(guī)定，宜針對尾礦開展回填利用工作，宜將礦山固體廢棄物用作充填材料[6]。DZ/T 0319—2018 《冶金行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范》規(guī)定，地下開采宜采用高效采礦法、高濃度或膏體充填技術(shù)，環(huán)境敏感地區(qū)和建筑物下、鐵路下、水體下等壓礦區(qū)域應(yīng)采用充填采礦法開采，其他區(qū)域在成本可控、經(jīng)濟(jì)合理的情況下宜采用充填采礦法開采，井下回填處理等途徑實現(xiàn)尾礦綜合利用[7]。DZ/T 0312—2018 《非金屬礦行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范》規(guī)定，宜對固體廢棄物開展回填綜合利用工作[8]。

上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范均對充填采礦和尾砂充填資源化利用技術(shù)的推廣應(yīng)用提出了建議和要求，充分反映了充填技術(shù)對于礦業(yè)生態(tài)開發(fā)的關(guān)鍵導(dǎo)向作用。此外，中國黃金協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CGA 009—2017 《氰化回填物料》對氰化回填物料產(chǎn)品的要求、檢驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志和貯存運輸?shù)茸髁艘?guī)定[9]。但是，目前國內(nèi)在全尾砂膏體材料及膏體充填工藝等方面尚無可操作實施的技術(shù)規(guī)范。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失，全尾砂膏體材料成分構(gòu)成不穩(wěn)定，儲存設(shè)施不規(guī)范，全尾砂膏體充填系統(tǒng)設(shè)計和運行無標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)參數(shù)和檢測方法可依，導(dǎo)致膏體充填工藝實施達(dá)不到預(yù)期質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，不能很好地滿足綠色礦山建設(shè)和氰渣污染控制等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對于尾礦充填綜合利用的要求，嚴(yán)重制約了全尾砂膏體充填戰(zhàn)略新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)用。

2?標(biāo)準(zhǔn)制定原則和技術(shù)路線

2.1?制定原則

1）一致性原則。應(yīng)當(dāng)貫徹國家的有關(guān)法律、法規(guī)、方針、政策，開展《全尾砂膏體充填技術(shù)規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，標(biāo)準(zhǔn)條款及內(nèi)容應(yīng)與現(xiàn)行相關(guān)法律法規(guī)、引用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則之規(guī)定保持一致，不可與之抵觸，標(biāo)準(zhǔn)格式、語言形式等應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則的要求。

2）科學(xué)適用原則。應(yīng)遵循“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、協(xié)調(diào)配套”的科學(xué)理念，《全尾砂膏體充填技術(shù)規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)制定過程中重要結(jié)論的獲得均應(yīng)有充分的科學(xué)論據(jù)給予支持，采用的方法、使用的設(shè)備等應(yīng)與當(dāng)前充填采礦技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)需求相協(xié)調(diào)，制定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有利于開發(fā)和利用國家礦產(chǎn)資源，推廣科學(xué)技術(shù)成果;有利于產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，突出自主創(chuàng)新、節(jié)能減排，滿足循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求;有利于保障人員健康、生產(chǎn)安全，保護(hù)生態(tài)環(huán)境等。

2.2?技術(shù)路線

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作程序[10]和全國黃金標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作程序，結(jié)合全尾砂膏體充填技術(shù)特點，擬定的技術(shù)路線為：任務(wù)落實→標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)文獻(xiàn)資料檢索→現(xiàn)場調(diào)研→標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架研究→分章節(jié)起草編制→技術(shù)驗證分析→會議研討→征求意見→會議審查→標(biāo)準(zhǔn)報批[11]。技術(shù)路線實施過程中需要注意以下問題：

1）依據(jù)各起草單位在全尾砂膏體充填技術(shù)試驗研發(fā)、分析檢驗、工程應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化等領(lǐng)域的權(quán)威性及技術(shù)經(jīng)驗特點，開展任務(wù)落實分工協(xié)作，保障標(biāo)準(zhǔn)制定工作按照程序高質(zhì)量、高效率推進(jìn)。

2）標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)文獻(xiàn)資料的檢索一般包括國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)產(chǎn)品說明書、科技報告資料及使用經(jīng)驗資料等，資料檢索盡可能做到權(quán)威、全面和深入，為標(biāo)準(zhǔn)起草工作奠定文獻(xiàn)基礎(chǔ)，便于綜合分析和引用。

3）結(jié)合全尾砂膏體充填技術(shù)工藝和指標(biāo)，針對典型礦山企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，為技術(shù)驗證分析提供可靠數(shù)據(jù)，確保標(biāo)準(zhǔn)制定符合膏體充填技術(shù)的發(fā)展方向，并符合現(xiàn)場實際應(yīng)用需求。

4）確定科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架，完成各階段標(biāo)準(zhǔn)草案和編制說明，通過會議研討、評審和修改逐次提升標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，并廣泛征求意見。

3?標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架與主要內(nèi)容分析

3.1?范?圍

根據(jù)全尾砂膏體充填技術(shù)的先進(jìn)性和普遍適用性，《全尾砂膏體充填技術(shù)規(guī)范》屬于基礎(chǔ)類國家標(biāo)準(zhǔn)，可廣泛適用于金屬、非金屬礦山的全尾砂膏體充填。

3.2?規(guī)范性引用文件

在編寫標(biāo)準(zhǔn)的過程中，經(jīng)常需要在條文中重復(fù)其他文件的內(nèi)容，以便給使用者提供參考或指示使用者需要符合的其他條款。這時，為了避免標(biāo)準(zhǔn)間的不協(xié)調(diào)、標(biāo)準(zhǔn)篇幅過長及抄錄錯誤等，通常不應(yīng)抄錄需重復(fù)的具體內(nèi)容，而應(yīng)采取引用的方式[12]。根據(jù)《全尾砂膏體充填技術(shù)規(guī)范》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)資料檢索結(jié)果，經(jīng)篩選分析，可作為規(guī)范性引用文件的現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括：①GB 8978—1996 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》;②GB 18599—2001 《一般工業(yè)固體廢物貯存場、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》;③GB/T 50080—2016 《普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》;④GB/T 50123—1999 《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》;⑤HJ 943—2018 《黃金行業(yè)氰渣污染控制技術(shù)規(guī)范》;⑥JGJ/T 70—2009 《建筑砂漿基本性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》。

上述規(guī)范性引用文件清單的排列順序規(guī)則為：先國家標(biāo)準(zhǔn)，后行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)按文件順序號排列;行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)按文件代號的拉丁字母順序排列[13]。

3.3?術(shù)語和定義

為避免由于概念和術(shù)語含義不明確而造成交流困難[14]，需要對標(biāo)準(zhǔn)中使用2次及以上的術(shù)語進(jìn)行定義[13]?！度采案囿w充填技術(shù)規(guī)范》涉及術(shù)語主要包括2類：一類是專有名詞術(shù)語，如全尾砂、膠凝材料、充填擋墻等;另一類是技術(shù)指標(biāo)術(shù)語，如粒徑分布、濃度、泌水率等。術(shù)語和定義一般應(yīng)從現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)威辭典和專著中查詢和引用，標(biāo)明抄錄術(shù)語的文件來源，必要時可增加許用術(shù)語或改寫已有定義。

3.4?全尾砂膏體充填材料構(gòu)成與儲存

1）材料構(gòu)成。根據(jù)礦山實際情況，膏體材料一般由全尾砂、膠凝材料和水構(gòu)成，必要時可添加其他骨料和外加劑等。全尾砂是礦山主要固體廢棄物之一，其粒級組成未經(jīng)分級。水泥一般為普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，也可采用粉煤灰、磨細(xì)的冶煉爐渣、石灰、石膏、充填專用膠凝材料等活性材料。

2）材料儲存。全尾砂一般以漿液形式從選礦廠產(chǎn)出，經(jīng)濃密機(jī)、砂倉或過濾機(jī)等設(shè)備進(jìn)行脫水處理，儲存期較短。膠凝材料和粉狀外加劑可采用倉式儲存，骨料可采用倉式儲存或地表堆存。

3.5?全尾砂膏體充填工藝

1）全尾砂脫水。全尾砂高效脫水是礦山膏體充填工藝的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)綜合考慮脫水方式、絮凝劑的制備及添加，相關(guān)技術(shù)參數(shù)應(yīng)通過靜態(tài)及動態(tài)沉降試驗確定。

2）膏體攪拌制備。將濃縮尾砂、骨料、膠凝材料、水及外加劑按照一定比例經(jīng)過控制、計量和運輸?shù)妊b置送入攪拌機(jī)中均勻混合，攪拌過程中需合理控制膏體料漿濃度，避免濃度過大導(dǎo)致堵管無法輸送，或濃度過小導(dǎo)致充填體強(qiáng)度嚴(yán)重下降。

3）膏體管道輸送。因傳統(tǒng)的充填倍線計算方法不適用于全尾砂膏體輸送，標(biāo)準(zhǔn)制定過程中需要著重研究膏體管道的自流輸送和泵壓輸送方式選擇，確定合理的膏體流速范圍。管道承壓能力、管道選型原則和管道連接方式應(yīng)符合GB 50235—2010 《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定。

4）膏體充填自動控制。膏體充填自動控制是膏體配比、濃度和質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，在未來采礦智能化的大趨勢下，膏體充填自動控制應(yīng)與生產(chǎn)緊密結(jié)合，實現(xiàn)膏體充填物料供給、流量大小、設(shè)備啟停等有關(guān)儀器儀表的自動控制，對膏體充填過程中的故障進(jìn)行報警。

3.6?全尾砂膏體充填技術(shù)指標(biāo)及其檢測方法

全尾砂膏體充填技術(shù)指標(biāo)是檢驗膏體充填質(zhì)量效果的準(zhǔn)繩，按照標(biāo)準(zhǔn)充填工藝，最終目的是指導(dǎo)礦山企業(yè)膏體充填實施效果達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平。單軸抗壓強(qiáng)度、泌水率等常規(guī)指標(biāo)的檢測方法可參照已有標(biāo)準(zhǔn)實施，屈服應(yīng)力指標(biāo)以規(guī)范性附錄的形式給出詳細(xì)的試驗步驟和計算方法，并在標(biāo)準(zhǔn)編制說明中予以驗證分析。

4 結(jié)?論

1）根據(jù)全尾砂膏體充填技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，提出了切實可行的《全尾砂膏體充填技術(shù)規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)制定原則和技術(shù)路線，為標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性、協(xié)調(diào)性和適用性奠定了基礎(chǔ)。

2）通過全尾砂膏體充填技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架和研究內(nèi)容分析，明確了標(biāo)準(zhǔn)制定工作要點，為高質(zhì)量按時完成標(biāo)準(zhǔn)制定奠定了基礎(chǔ)。

3）標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容符合充填采礦和尾砂充填資源化利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)需求，能夠有效支撐綠色礦山建設(shè)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]?嚴(yán)鵬，李亮，付文姜，等.黃金行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)研究[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2017（6）：104-107.

[2]?嚴(yán)鵬，韋華南，郭明春，等.礦業(yè)工程科研項目標(biāo)準(zhǔn)化管理與實踐研究[J].黃金，2017，38（11）：1-3.

[3]?國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達(dá)2018年第三批國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃的通知：國標(biāo)委發(fā)〔2018〕60號[EB/OL].（2018-09-28）[2020-05-11].http：∥www.sac.gov.cn/szhywb/sytz/201809/t20180928_342966.htm.

[4]?中華人民共和國自然資源部.黃金行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范：DZ/T 0314—2018[S].北京：地質(zhì)出版社，2018.

[5]?中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.黃金行業(yè)氰渣污染控制技術(shù)規(guī)范：HJ 943—2018[S].北京：中國環(huán)境出版社，2018.

[6]?中華人民共和國國土資源部.有色金屬行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范：DZ/T 0320—2018[S].北京：地質(zhì)出版社，2018.

[7]?中華人民共和國國土資源部.冶金行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范：DZ/T 0319—2018[S].北京：地質(zhì)出版社，2018.

[8]?中華人民共和國自然資源部.非金屬礦行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范：DZ/T 0312—2018[S].北京：地質(zhì)出版社，2018.

[9]?中國黃金協(xié)會.氰化回填物料：T/CGA 009—2017[S].北京：冶金工業(yè)出版社，2018.

[10]?國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)審評中心.國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作簡明手冊[M].試用版.北京：國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)審評中心，2018.

[11]?嚴(yán)鵬，韋華南，郭樹林，等.金礦原始巖溫測定技術(shù)規(guī)范研究[J].黃金，2017，38（12）：24-26.

[12]?錢俊芝.標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用文件和參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則[J].中國質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)報，2019（9）：16-18.

[13]?國家市場監(jiān)督管理總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則?第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則：GB/T 1.1—2020[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2020.

[14]?中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則 第1部分：術(shù)語：GB/T 20001.1—2001[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.