蔡福源 劉慶臣

【摘 要】2016年，隨著遼寧省財(cái)政廳關(guān)于調(diào)整資源稅稅率文件的出臺(tái)，硼礦石開采企業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，硼礦原礦稅率達(dá)到了13%。文件提出對符合條件采用充填法采礦的礦山，資源稅減收50%。充填法采礦多數(shù)應(yīng)用于貴金屬及有色金屬領(lǐng)域，在硼礦石開采中應(yīng)用較少。論文從上向分層充填采礦法的工藝與優(yōu)缺點(diǎn)入手，以金瑪集團(tuán)欒家溝硼礦為例，對上向分層充填采礦法在硼礦開采中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

【Abstract】In 2016， boron ore mining enterprises faced unprecedented challenges with the introduction of the document on adjusting the tax rate of resource tax issued by the finance department of Liaoning Province， and the tax rate of raw boron ore reached 13%. The document proposes to reduce resource tax by 50% for qualified mines that adopt filling method. The filling method is mostly used in the field of precious metals and nonferrous metals， but less used in boron ore mining. Taking Luanjiagou boron mine of Jinma Group as an example， this paper analyzes the application of the upward slicing and filling method in boron ore mining based on the technology and advantages and disadvantages of the upward slicing and filling method，

【關(guān)鍵詞】上向分層充填采礦法；硼礦；工藝

【Keywords】upward slicing and filling mining method；boron rock； technology

【中圖分類號】F407.1 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2019）02-0157-02

1 引言

遼東變質(zhì)型鎂硼酸鹽礦床是我國所特有的硼礦成因類型，由于硼及硼化合物的特殊功能，如質(zhì)輕、阻燃、耐熱、高硬、高強(qiáng)、耐磨及催化性質(zhì)，已經(jīng)由原來的原料角色登上了材料工業(yè)的舞臺(tái)，在國民經(jīng)濟(jì)部門中有著廣泛的應(yīng)用。硼資源的開發(fā)與利用對于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展具有越來越重要的作用。

2 礦床開采技術(shù)條件

金瑪集團(tuán)欒家溝硼礦以Ⅲ3硼礦體為主開采礦體。礦體長775 m，礦體西厚東薄，平均厚度12.37m。礦體走向近東西，傾向10°～25°，傾角較陡，一般在72°～85°，B2O3平均品位14.47%。礦石礦物主要有纖維硼鎂石、遂安石，其次有極少量的柱狀硼鎂石、板狀硼鎂石和硼鎂鐵礦。礦體圍巖主要為蛇紋石化白云質(zhì)大理巖，主要礦物有白云石、鎂橄欖石、菱鎂礦、水鎂石、方解石、蛇紋石、透閃石、透輝石、金云母等。礦區(qū)水文地質(zhì)條件、工程體質(zhì)條件均為中等。

3 上向分層充填采礦法

采場出礦完畢，清理好底板粉礦，將天井聯(lián)絡(luò)道和裝礦巷道進(jìn)行封堵，砌筑封堵墻，采用磚混結(jié)構(gòu)，然后架接充填管路，隨后進(jìn)行尾砂膠結(jié)充填工作。充填料采用膠固粉與尾砂按照不同比例混合形成（底柱充填料的灰沙比為1：4，礦房充填料的灰沙比為1：8），由地表充填站經(jīng)充填管路下放到井下采場充填。

3.1 礦塊布置

當(dāng)?shù)V體厚度大于8 m時(shí)，礦塊垂直礦體走向布置，礦體厚度小于8 m時(shí)，礦塊沿走向布置。礦塊垂直走向布置時(shí)，礦塊長10 m，間柱寬10 m，礦塊寬為礦體水平厚度。頂柱高3 m，無底部結(jié)構(gòu)，礦塊高35 m。礦塊沿走向布置時(shí)，礦塊長40 m，礦塊寬為礦體水平厚度。

3.2 采準(zhǔn)切割

在礦體下盤巖石中布置沿脈運(yùn)輸巷道，沿礦體走向在礦房間柱中上掘采礦人行通風(fēng)天井用于礦塊回風(fēng)，通過石門與運(yùn)輸巷道連通，形成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，并在天井兩側(cè)每隔5 m開鑿?fù)ㄍ蓤鲎鳂I(yè)的聯(lián)絡(luò)道，用作行人和通風(fēng)。沿脈巷道每隔20 m在礦體間柱中掘進(jìn)一條回采出礦巷道，巷道兩側(cè)每隔5 m布置一條裝礦橫穿，作為礦房出礦的主要裝運(yùn)巷道。在礦房底部開掘切割平巷，以切割平巷為自由面把礦房底部切開形成拉底層。

3.3 充填系統(tǒng)

充填主要材料為膠固粉和尾砂，膠固粉為礦粉添加劑，滿足水化反應(yīng)及活性要求，尾砂為小于3 mm的全尾砂并滿足了級配要求。充填倍線為3.1，滿足自流輸送充填的要求。

3.3.1 充填工藝流程

尾砂料場倒運(yùn)→尾砂料斗→圓盤給料機(jī)→振動(dòng)篩→皮帶運(yùn)輸機(jī)+電子皮帶秤計(jì)量→攪拌桶+水計(jì)量+膠凝劑計(jì)量攪拌→井下采空區(qū)。

膠結(jié)材料由外部運(yùn)輸至廠房內(nèi)→螺旋給料機(jī)→提升機(jī)→灰倉內(nèi)。

充填方案以投資少、便于操作為設(shè)計(jì)原則，以經(jīng)濟(jì)實(shí)用、能夠確保系統(tǒng)的安全可靠性為目標(biāo)，采用半自動(dòng)控制模式。將3臺(tái)變頻器、1臺(tái)電子皮帶秤、2臺(tái)流量計(jì)引入控制系統(tǒng)操作平臺(tái)。儀、電、控系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短、施工便利的系統(tǒng)配置方案。圓盤給料機(jī)、螺旋給料機(jī)、水泵等設(shè)備采用變頻調(diào)速完成給料量的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，設(shè)置相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)設(shè)備，包括警鈴、警示指示燈、對講機(jī)聯(lián)絡(luò)等，可以完成生產(chǎn)現(xiàn)場與主控制室的開、停車聯(lián)系[1]。

3.3.2 充填體強(qiáng)度指標(biāo)要求

3.3.3 主要充填設(shè)備

尾砂輸送部分：集料漏斗、圓盤給料機(jī)、直線振動(dòng)篩、電子皮帶秤、皮帶機(jī)B=800，L=30 m，α=16o，15 kW。

制漿部分：單軸立式攪拌機(jī)30 kW 1臺(tái)、螺旋給料機(jī)？準(zhǔn)325×3m，5.5 kW 1臺(tái)、螺旋電子計(jì)量稱？準(zhǔn)325×3 m，3 kW 1臺(tái)、水泥料倉1座150 t、倉頂除塵器1臺(tái)、螺旋給料機(jī)1臺(tái)、提升機(jī)1臺(tái)、60 m3水泵1臺(tái)、空壓機(jī)1臺(tái)。

控制部分：控制柜1臺(tái)、配電柜1個(gè)、流量計(jì)2臺(tái)、變頻器3臺(tái)。

輸送管路：地表平管外徑121 mm，內(nèi)徑100 mm，耐磨管8 m、1#和2#鉆孔孔深各351.5 m，外徑121 mm，內(nèi)徑100 mm，鋼編管1300 m。

3.3.4 上向分層充填采礦法的優(yōu)缺點(diǎn)

3.4 上向水平充填采礦法的應(yīng)用效果

金瑪硼礦充填站建設(shè)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)工藝簡單，布局合理，設(shè)備投資少，施工工期短，可滿足上向分層膠結(jié)充填的需要，在攪拌桶除塵上進(jìn)行了工藝改進(jìn)和創(chuàng)新，為在新的充填工藝積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)語

硼礦石在工業(yè)領(lǐng)域的用途越來越廣泛，伴隨著硼礦石原礦稅率的不斷升高，充填采礦方法將越來越多地應(yīng)用于化工類礦石開采及非金屬礦的開采，通過對上向水平分層充填采礦法工藝的分析，不僅提高了礦石的采礦回收率，同時(shí)增加了礦山開采作業(yè)的安全性，并有效地降低了礦山企業(yè)稅收的壓力，可見，充填采礦法將更多地應(yīng)用于非金屬礦山的開采。

【參考文獻(xiàn)】

【1】周旭，陽雨平，王貽明，等.上向水平分層充填法的優(yōu)化研究[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2008，24（8）：63-66.