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／ 近地表矿体 回收及简易充填站 的应用 武山铜矿 北 京矿 冶研究总院 【摘要 1武山铜矿采用简易充填站及下向进路水砂充填采矿方法 高品位的近地表矿体 。本文介绍了简易充填 站设计殛应用情况 。 美 键 词 堡些 墨 壁 墨 至 奎 壹 i直 、 成 功地 回 收 了南矿 带一4 0 m 以上 翮 ， 锻赫 ／ AH K AT1 0N oF S I MP I F I L L G S TAT1 0N AND THE RECoVERY oF M G oRE B 0DI ES LoCATE D NEAR THE s URFACE W u s ha n Cop p e r Mi n e Yu Ld w a ng M I n i a n g B 商_m g Ge n e r a l R e s e a r c h I m i t a t e Of Mi n i n g ＆ M e t a l l mB y t l xI n q 】 【 A B S T R A C T】 S i mp k fi l l i n g s t a ti o n a n d d o w n w o r d h y d r a u l l c删m_m _mg me t h o d a r e a do pt e d i n W I 曲 a n Co p p e r Mi n e , s u c c e s s f u l l y r e c ov e r e d mg hg r a de e x t r a 0 b odi c a b ov e mi n u s 4 0 me t e r l e v e l a t t h e s o u t h e r n m[ n e z o Th is p a p e r b r i e f e d t h e d e s i g n a n d a p p l i c a t i o n o f s i mpl e f il l i n g s t a t i o n ． KEY W oRDs O r e b odi e s r l ∞r t he s u r f a c e Si mp l e f i l l i n g s t a t i o n Hy ar a u l i c f R l i n g 对于不允许地表陷落的井下矿山，近地 表矿体回采时必须及时充填采空区，确保地 表不致发生大规模岩层移动 。但由于地表高 差较小，经济实用的水力充填范围受到一定 限制，加之近地表矿体通常成矿条件较差 ， 矿量不大 ，因此矿山投 产初期建造永久性充 填站时往往不考虑近地表矿体回收，给今后 地表矿体的回收增加了一定难度 ，甚至造成 矿山资源损失 。 武山铜矿南矿带上部矿体埋藏浅，大部 分矿体距地 表不足 4 0 m，个别矿体向上延伸 到地表 ，矿体风化严重。根据南矿带建设总 体规划首采中段为 一 4 0 m至 一 8 0 m 、并设 计建造 了两座永久性充填站 小孤山充填站 及武山村充填站 ，以满足南矿带 一 4 0 m以 下矿体开采充填需要。生产过程中经矿山地 质部门进一步勘探发现， 一 4 0 m以上部分矿 体品位极 高 ，氧化 率较低 ，具 回收价值 。经 计算，对于两座永久性充填站， 一 4 0 m以上 矿体的充填倍线均较大 N I 2 } ，不符合充 填系统要求 ；且必须增加较长的巷道工程 ， 施工难度大 ，因此 ， 一 4 0 m以上基本达不到 要求，无法利用两座永久性充填站充填 。为 使上部矿体 回采顺序更加合理 南矿带基建 投产后不久，针对矿山实际情况，设计建造 了数座简易充填站，为 一 4 0 m以上高品位矿 床顺利开采及矿山资源的回收提供了有利条 件 。 2 开采 条件 近地表矿体回收殛简易充填站的应用一 一 束磊t 邮编 3 3 2 2 0 4 维普资讯 南矿 带上部地表是 大面积 良田 、民宅等 、 矿区毗邻湖泊，洪水季节湖水距矿区仅 5 0 0 m ， 矿区地表 不允 许陷落 。 南矿带 一 4 0 m以上矿体多为含铜黄铁矿 ， 矿石松软 、破碎 ，且矿体内多含有高岭土及 煌斑岩夹层 ，遇水泥化 ，极易片帮 垮塌 ； 矿体上盘近矿围岩为高岭土和铁帽 ，稳固性 很差；下盘为砂岩和花岗闪长斑岩，较稳固。 矿石品位较高 ，含 C u 2 ． 5 ％--3 ． 5 ‰ 且含硫较 高，极易 自然发火 。 3 采矿方法简介 针对 矿体 的赋存及开 采条件 ， 一4 0 m 以 上矿体适宜采用下向进路水砂充填采矿法进 行回收 。 下向进路水砂充填采矿法如图 I 所示 采场沿矿体走向布置，长 8 0 ～l O O m，中段高 4 0 m，为减少采准工程量，采场溜矿井 、人 行井 、充填井共用一个天井 。采场自上而下 逐层回采，分层高 2 ． 7 3 ． O m，每一分层按 进路连续 回采，进路宽 3 ． O m。进路回采完毕 后 ，立 即铺设钢筋砼假顶，进行充填 。 竟填体 圈 图 l 下向进路水砂充填采矿法示意图 1 一阶段巷道 2 一穿脉； 一溜矿井； 4 泄水井； 5 联络巷道 ； 6 一回采巷道 c 3 mX3 m； 7 一 采切巷 道 3 mS in 采场凿岩采用 Y r一 2 7 或 7 6 5 5 型气腿式 凿岩机，孔深 I ． 2 ～I ． 5 m， 采用 2 岩石硝铵 炸药，非电毫秒导爆管起爆 ，采场出矿采用 T 2 G或 G装运机 ，便 于回采转层时从提升 井下放 。 4 简易充填 站 南矿带 一 4 0 m以上矿体分布如图 2 所示。 从 0 m平面看可划为三个部分， ①西北端矿体 主要包括沿西部主巷分布的 9 C u及 I 2 C u I 矿体 ， 可布置 2 J l 『 、3川 I 、5 J l 『 7川四个采 场；②副井南矿体 主要包括位于矿区中部 北 端 I 2 C u I I 、2 6 C u、 2 3 C u矿 体 ，可 布置 1 2 C u ]ff 、2 3 C u、 4 0 J l I 、3 9 J l I 四个 采场 ；③ 东北端矿体；主要包括分布于矿区东北端的 8 C u矿体 ，可布置 3 3 J l I 、3 4 J l I 、3 5 J I I 三个 采场 。考虑到南矿带 一 4 0 m以上的矿体较为 分散，单个充填站充填范围有限，开采服务 时间不长 ，充填站只是一个临时设施 ，因此 充填站设计必须经济实用、投资省 、见较快 。 根据南矿 一 4 0 m以上采场分布情况及现 有井下工程情况，并考虑地面交通及充填站 场地布置需要 ，分别建设了三座简易充填站 北风井充填站 、3 9 J l I 充填站 、2 J I I 充填站 。 简易充填站建成并投入使用以来 ，目前 已担负了 一 4 0 m以上十余个采场的充填任务， 充填运行 良好 ，工作正常，很少发生堵管及 其它事故 至 L 9 9 6年底，简易充填站已完成 充填量 9 2 9 9 1 m ，共采出矿石 2 5 2 9 3 5 铜金 属量 6 3 2 5 ． 6 4 t,完成产值 4 6 8 2 万元。不仅回 收了资源 ，延长了矿山寿命，而且 为南矿带 基建投 产及 一8 0 m 以下 中段三 级矿量 的准备 争取 了时间 。 4 ． 1 料浆制备 简易充填站料浆制备工艺流程见图 3 充填时 由Z L 4 0前装机将堆砂场江砂铲 入砂仓，经砂仓底部的摆式给料机向皮带输 送机供砂，砂中的块石经搅拌筒上方的振动 筛筛除卸入 出碴道，台格砂粒掉入搅拌筒 ， 与水搅拌均匀，制备好的砂浆通过过滤网经 天井或钻孔沿充填管道 自流输送充入采场 。 一 l 0一 有色矿 山 l 9 9 8 维普资讯 囤 2 ～4 0 m以上矿体分布及采场划分示意图 图 3 简易充填站充填工艺 图 l 一砂七； 2 一皮带 3 一振动筛； 4 ～搅拌桶； 5 一靶式流 量计 6 一充填天井或钻孔 7 摆式蛤料机 ； 8 振打器 为使充填站稳定地服务采场生产，简易 充填站投入使用前对各站充填能力进行了调 试工作 ，确保简易充填站能够调节并控制供 砂 、 供水能力 。 供砂量 由于摆式给料机摆动频率是 固 定不变的 。调节摆式给料机出料 口大小 。测 出每摆动一次的砂料量 。即可标定并调节摆 式给料机的供砂量。 供水量 由供水管上设置的流量计显示 标定 ，通过阀门调节供水量大小 。 4 ． 2 料浆输送 根 据充填 能力及砂 装在充 填管道 中的合 理 流 速确 定充填 管径 ，一 般选 用 7 6 ． 2 ram 3 寸 硬 塑料充填 管。 充填管道 由天井或钻孔下 至 0 m水平后 ， 沿 0 m阶段巷道敷设至各采场 经采场联络道或提升井进入各回采作业面。 充填料装采用自流输送 ，为了解各简易 充填站的充填范围，必须计算各采场的充填 倍线 ，3 9 川充填站仅服务一个采场，站址即 在采场上方，不作计算 。各采场充填倍线见 表 1 。 表 i 各采场充填倍线计算表 充填站 采场水平最大辅最小垂直充填 备注 距离离， m 高差 ， m 倍线 充填倍线 N由下式计算 N f 】 L H ／ H 式 中 H 。 一 充填井 管 地表与充填点 最小 高程差 ， m ； L 充填管路最大水平输送距离 m o 根据武山铜矿江砂充填实际经验 ，水力 近地表矿体回收及简易充填站 的应 用采磊 邮编 3 3 2 2 0 4 维普资讯 充填时充填倍线必须小于 8 ，表中数值均能满 足充填要求，证明充填站满足各采场充填系 统要 求 ，站 址选择是合理 的 。 4 ． 3 投资概算 为降低简易充填站投资成本 ，充填设施 多采用矿山现成设备，或便于加工的设备 ， 主要 充填 设施 见表 2 。 表 2 充填设施表 简易充填站建设可 由矿山全部承担，按 1 9 9 5 年价格计算 ，简易充填站投资费用仅为 1 7 3 0 7 8元，若利用已有天井下放充填管路及 通讯线路，建站投资费用将更低 ，与建造一 座耗资数百万元标准永久性充填站相比 ，简 易充填站具有显著的经济效益 。 5 结 语 f 1 武山铜矿南矿带采用简易充填站及 下 向进路水砂 充填采矿 法开采 ，成 功地 回收 了4 0 m 以上近地表矿体 ，有效地控制 了采 场地压及上部岩层移动 ，确保 了采场回采安 全顺利进行，同时为类似矿山资源回收 、地 压 管理 、延长矿 山寿 命提供 了实践经 验 ； ‘ 2 简易充填站受工业场地限制较小， 充填工艺简单可靠 ，灵活性较强 ，具有广阔 的应 用前景 。 3 简易充填站投资费用低，充填设施 安装方便 、易于加工并可反复利用，值得类 似矿山推广使用 。 ⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一0o 欢迎订阅 1 9 9 9年 中国非金属矿工业导刊 中国非金属矿工业导刊 杂志是国家 科委批准 ，国家建筑材料工业局主管的，由 中国非金属矿工业总公司 集团 、中国建筑 材料工业地质勘查中心和 中国非金属矿工业 协会联合主办的，面向国内外发行 ，以非金 属矿为核心内容的科技性综合性期刊。 中国非 金属矿工 业导刊 主 要报道我 国非金属矿行业产业政策 、地质找矿 、矿产 开发与利用 、采矿 、选矿加工新技术 、新成 果、新经验 、管理科学 、市场信息 、动态等 内容 。主要栏 目有行业发展、矿产加工利用 、 矿产资源 、市场动态等 。 中国非金 属矿工业导刊 为双月刊 ， 大1 6开 ， 4 8页 ， 国 内 统 一 刊 号 C NI 1 --3 9 2 4 ／ T D ，国际连续刊号 I S S N 1 0 0 7 9 3 8 6 ，邮发 代号 8 2 {l 9 ，逢 双 月 2 5日 出版。1 9 9 9年每期定价 7 ． 0 O 元 。全年 4 2 o 0 元，全 国各地邮局均可订阅，也可向本刊编 辑部函索订单订阅 。 本刊同时经营广告业务，欢迎刊登广告 。 刊址 北京市东直门外南湖渠路地勘院 1 0 001 51 电 话f 0 1 0 fi 4 3 7 4 7 3 I传真f 0 1 0 6 4 3 7 2 2 8 5 一 l 2一 有色矿山 I 9 9 8 6 维普资讯
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