郭其號

【摘 要】開展廢石回填采空區(qū)的工藝研究，實現(xiàn)排渣系統(tǒng)與充填系統(tǒng)的合理達接，構(gòu)建廢石不出坑或少出坑的充填系統(tǒng)，實現(xiàn)綠色采礦。運用充填法的主要特征在于充填順序作為回采工序的一環(huán)，充填體起到了控制采場地壓、支撐圍巖，減小、延緩采后空區(qū)圍巖的破壞和移動的作用。通過實踐上向分層塊石膠結(jié)充填房柱法在云錫松礦1-2礦體開采后，結(jié)果證明此方法是可行的。

【關(guān)鍵詞】上向分層 充填 礦柱 礦房 充填順序 分層進路

1 引言

充填法采礦回收率高、損失貧化小、有利于環(huán)保、經(jīng)濟效益顯著，是目前礦山生產(chǎn)的首選工藝[1]。充填強度設(shè)計及其配合比優(yōu)化是充填工藝的主要研究內(nèi)容，設(shè)計強度過低，則充填體不能對地壓活動進行有效控制，對井下安全生產(chǎn)造成隱患；設(shè)計強度過高，又會加大水泥等膠結(jié)材料的摻入量，造成不必要的、浪費問[2]。塊石膠結(jié)與礦柱充填滿足了回采的安全性。采礦順序的，決定采場生產(chǎn)能力與搭接，提高采場作業(yè)能力。

2 地質(zhì)概況

1-2礦體產(chǎn)于兩個花崗巖突起之間的凹槽中，礦體底板及周邊直接同花崗巖接觸，賦存于T2g15層位中，礦體呈凹狀產(chǎn)出，礦體形態(tài)隨花崗巖起伏變化一致。礦體走向為南北走向，礦體長100米，北高南低。礦石類型致密塊狀硫化礦，主要元素為錫銅共生的硫化礦，且含錫品位高。

礦體東西側(cè)以及南端側(cè)為風(fēng)化花崗巖，西側(cè)花崗巖局部呈倒轉(zhuǎn)趨勢，北側(cè)為大理巖，底板為風(fēng)化花崗巖，大理巖中等穩(wěn)固，花崗巖穩(wěn)固性較差，礦石中等穩(wěn)固。

3 開拓現(xiàn)狀

現(xiàn)有工程，中段開拓平巷已施工到礦體最南端，達礦巖接觸帶位置，上向斜坡道已施工到三分層，在距離礦體200米處建有充填攪拌站，礦體南段有專用充填、回風(fēng)巷道，整個礦體形成了完整的運輸、通風(fēng)、材料、充填等相關(guān)系統(tǒng)。

4 采礦方法

采場礦房、礦柱垂直礦體走向布置，礦房、礦柱的寬度和高度均為4米，長度為礦體厚度（圖1）。水平方向上礦體從南往北依次回采礦房，垂直方向上從下往上依次分層回采（圖2）。在礦體北邊中段布置坡度為-8°/8°的主斜坡道通達礦體，然后由北向南沿礦體走向以及花崗巖和礦體接觸帶施工回采巷道到達礦體南端（圖1、圖3）。礦體從南往北回采，先采礦柱，再采礦房，礦柱上下對應(yīng)，（回采方式為隔一采一或隔三采一）達到采充平衡。進路式回采礦石，采用楔形掏槽，采用淺孔爆破落礦，鑿巖設(shè)備為YT-28型氣腿式鑿巖機，炮孔徑為φ42mm，孔深一般為1.5～2.0m，炮孔平行布置，最小抵抗線為0.8～1.0m，炮孔間距1.0～1.5m?；夭勺韵露虾笸耸交夭?，當(dāng)超過于3米時，工作面布置成階梯狀，依次超前一定的距離，階梯數(shù)2～3個，刷幫，挑頂?shù)呐诳諍A角不得超過30°，選用藥卷直徑為32mm的巖石粉狀乳化炸藥，人工柱狀不耦合裝藥，采用非電秒管控制起爆。采下的礦石用ST--2D鏟運機直接運至出礦井裝入礦車，由有軌運輸設(shè)備運至中段溜井中。以上下協(xié)同開采，產(chǎn)量最大化為原則，整個礦體以中段一分層（為兩段開采，一分層礦體已采用上向分層塊石膠結(jié)充填房柱法回采，此開采工藝已基本成熟。且經(jīng)過論證分析，為滿足生產(chǎn)需要上下兩部分可以同時回采，都采用上向分層塊石膠結(jié)充填房柱法。

圖1

圖2

圖3

5 充填

各分層礦體回采過程中礦柱采用混凝土充填，礦房采用廢石充填采空區(qū)（廢石來源于斜坡道開拓），在保證廢石堆高度與頂板距離為0.5-1m的前提下再對廢石堆表面進行膠結(jié)充填，充填厚度為0.5-1m。

6 經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)

礦石生產(chǎn)能力：每層200t/d；

采場勞動生產(chǎn)率：70t/班；

礦石損失率：0.5%；

礦石貧化率：3%。

7 成本分析

以第二分層計算，采高4米計算，地質(zhì)礦量25900噸，地質(zhì)錫品位3.304%，錫金屬856噸，地質(zhì)銅品位0.265%，銅金屬69噸。由貧化率為8%，損失率為5%，則采出礦量為26740噸，采出錫品位3.04%，錫金屬813噸；采出銅品位0.244%，銅金屬65噸。

按上半年品位為3%原礦錫金屬價格為65130元/噸，品位為0.244%原礦銅金屬價格為19000元/噸計算。則總價值為813*65130+65*19000=5418.569萬元。

混凝土用量2488m？，單位成本1500元/m？，總充填成本為373.2萬元，通過分?jǐn)傇V錫金屬充填成本為4486元/噸，原礦銅金屬充填成本為1309元/噸。廢石用量2820m？，單位成本100元/m？，總充填成本為28.2萬元，通過分?jǐn)傇V錫金屬充填成本為339元/噸，原礦銅金屬充填成本為99元/噸。按上半年原礦石平均成本350.7元/噸，總成本為26740*350.7=937.77萬元，通過分?jǐn)偝涮畛杀就庠V錫金屬成本為11272元/噸，原礦銅金屬成本為3288元/噸。

則原礦錫金屬總成本為16097元/噸，原礦銅金屬總成本為4696元/噸。

每噸錫金屬利潤為65130-16097=49033元；

每噸銅金屬利潤為19000-4696=14304元；

8 向分層塊石膠結(jié)充填的評價

（1）礦石回采率較高，貧化率底，對于回采經(jīng)濟價值較高的礦體很適用。

（2）可以有效的控制地壓，保護頂板，采場不發(fā)生陷落，開采不影響上下中段。

（3）勞動生產(chǎn)率大。

（4）充填增加了一部分生產(chǎn)成本，但是回采礦量的增加大大的彌補了這一損失。

（5）人員工作環(huán)境好，安全性高。

上向分層塊石膠結(jié)充填房柱法在云錫松礦1-2礦體得到了很好的運用，為加快現(xiàn)代化礦山建設(shè)，采礦方法變更，運用“新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝”推動“三新”技術(shù)，實現(xiàn)了生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。對與新設(shè)備相配套的采礦工藝、配套工程進行優(yōu)化，通過裝備、技術(shù)的集成創(chuàng)新，實現(xiàn)安全、高效、低貧損、低成本開采，促進傳統(tǒng)型礦山向現(xiàn)代化礦山轉(zhuǎn)變打下了夯實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]韓斌，王賢來，肖衛(wèi)國.基于多元非線性回歸的井下采場充填體強度頂測及評價[J]采礦與安全工程學(xué)報，2012，29（5）：714～718.

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