包東程,韓春雨,劉明君
(赤峰山金紅嶺礦業(yè)公司, 內蒙古 赤峰市 025450)
赤峰山金紅嶺礦業(yè)公司于 1988 年開始籌建,經(jīng)過 20余年的開采,生產(chǎn)能力由建礦初期的210 t/d改擴建成如今的約 5000 t/d,是一個集采選于一體的現(xiàn)代化礦山,主要產(chǎn)品為鋅精礦、鐵精礦、鉛精礦(含銀)和銅精礦等,多次被國土資源部授予“國家級綠色礦山”。采礦方法現(xiàn)正處在由階段崩落采礦法聯(lián)合空場采礦法轉變?yōu)槌涮畈傻V法的階段,礦區(qū)內已建成一座分級尾砂充填站。
紅嶺礦業(yè)公司原使用充填擋墻為木板墻,木板墻材料向井下下放時占用主井罐籠提升時間較長,下放木板墻材料過程工序復雜、勞動強度大,井下較大空區(qū)充填時木板墻支撐能力不足。因此,對原充填擋墻進行優(yōu)化,提出了高強度充填擋墻構筑技術,以克服原擋墻的不足,提高擋墻支撐能力。
(1)充填擋墻主體采用鋼管(Φ100 mm)、鋼筋網(wǎng)(10 cm×10 cm)、C字鋼(16號)、圓鋼(Φ=100 mm)進行構筑(見圖 1)。封閉充填擋墻前在擋墻兩側基巖內施以Φ100 mm的圓鋼進行支撐,增加充填擋墻的支撐能力。
(2)為提高濾水能力,減少充填過程中對充填擋墻的壓力,高強度充填擋墻墻內采用 100 mm×100 mm的金屬網(wǎng)、土工布進行濾水。較木板墻濾水面積增加,濾水速度提高一倍以上,減少了充填擋墻倒塌等事故的發(fā)生。
(3)高強度充填擋墻采用鋼管進行搭接,組裝靈活、方便、強度高,適用于各種規(guī)格的充填采場。
圖1 高強度充填擋墻構筑擋墻
(4)高強度充填擋墻C型鋼連接技術由原有的井下焊接方式改為螺栓連接方式。C型鋼由連接組件進行連接,C型鋼連接組件為赤峰山金紅嶺礦業(yè)公司自主設計,分為C型鋼同向連接組件、C型鋼交叉連接組件。
采用螺栓連接較焊接具有諸多優(yōu)勢:
(1)較焊接可靠性更高,成本更低。
(2)C型鋼可重復利用,節(jié)省材料,減少向井下下放C型鋼次數(shù),減少對主井提升運輸?shù)挠绊憽?/p>
(3)可避免井下焊接作業(yè),減少井下用電、火災風險,減少井下有毒有害氣體排放,做到本質安全。
(4)大大節(jié)省人力,降低勞動強度,節(jié)省井下用電,加快充填板墻封閉速度。
采用C型鋼連接組件后構筑擋墻速度較之前焊接提高3倍,勞動強度大大降低,由于此連接技術在井下取得良好的效果現(xiàn)已在井下全面推廣使用,應用效果見圖2。
圖2 高強度充填擋墻在井下應用
(1)不再采用木料作為支撐和封閉材料,減少資源浪費。
(2)采用鋼管(Φ100 mm)、鋼筋網(wǎng)(10 cm×10 cm)、C型鋼(16號)、圓鋼(Φ100 mm)構筑充填擋墻,支撐能力更強,安全系數(shù)更高。
(3)節(jié)省木板墻材料下放時間,減少對主井罐籠提升的占用,減小對主井生產(chǎn)組織的影響。
(4)高強度充填擋墻較木擋墻具有明顯的價格優(yōu)勢。
(5)消除木板墻下放、運輸過程中的危險因素,做到本質安全。
(6)高強度充填擋墻濾水效果明顯。
(7)高強度充填擋墻采用連接組件進行搭接,組裝靈活、方便、強度高,重復利用率高。
(8)高強度充填擋墻節(jié)省人力,大大提高了板墻構筑效率。
綜上高強度充填擋墻在實際應用中具有很多優(yōu)勢,每月按 80個充填擋墻計算,每年需筑充填擋墻960個,可節(jié)約費用=材料費用+下放材料費用+人工費用=240.28萬元。若充填采礦法進一步全面推廣,經(jīng)濟效益將更加明顯。因此,高強度充填擋墻在紅嶺礦業(yè)公司充填過程中進行推廣使用,可對其他采用充填采礦法的礦山提供借鑒。