膏体泵送充填采矿技术在会泽铅锌矿的应用.pdf

I S SN 1 67129 0 0 CN 43一l 3 47 ／TD 采矿技 术第 8卷第 2期 Mi ni n g Te c h no l o g y，Vo 1 ． 8， No． 2 2 0 0 8年 3月 Ma r ． 2 00 8 膏 体 泵 送 充 填 采 矿 技 术 在 会 泽 铅 锌 矿 的 应 用 张逵 ， 王春来 ， 黄学贵 1 ． 云南驰宏锌锗股份有限公司会泽采选厂 ， 云南 曲靖市6 5 4 2 1 1 ； 2 ． 北京科技大学土木与环境工程学院， 北京 1 0 0 0 8 3 摘要 在云南会泽铅锌矿随着采矿工程不断向深部开展 ， 水砂充填 系统 已不能满足新的 采矿要求。因此， 在新系统建设 中引进 了泵送膏体充填技术。简介 了该矿的采矿方法及 膏体充填工艺， 并指出了膏体充填技术在该矿应用中表现出的一些不足。 关键词 膏体； 充填采矿 ； 水砂充填； 深部开采 云南会泽铅锌矿 的水砂 充填系统始建于 1 9 8 0 年代末， 1 号矿体上部氧化矿已开采结束， 随采矿工 作不断向深部发展 ， 该系统 已不能适应采矿生产 的 需要。为此 ， 公司在新 系统建设 中引进 了泵送膏体 充填系统 ， 它的主要优点是可以利用全尾砂充填 ， 且 充填后不用脱水， 充填体强度高。同时通过对全尾 砂 、 水淬渣的利用 ， 可实现矿 【 l j 废弃物的零排放。 l 开采技术条件与采矿方法 1 号矿体赋存 于矿 山厂逆 断层 上盘， 矿山厂背 斜南东翼下石炭统摆佐组地层中上部粗 晶白云岩和 灰色灰岩 中， 矿体顶 、 底板与 围岩界线清楚 ， 沿层产 出。矿体产状 与地层 基本一 致 ， 走 向北 4 5 。～5 0 。 东 ， 倾 向南东 ， 倾角 4 5 。～5 5 。 。矿体 水平 走向长度 1 3 3～3 1 0 m， 平均 1 9 0 m， 矿体水平厚度 0 ． 7 5 4 4 ． 8 m， 平均 1 2 ． 4 4 6 m。 1 号矿体围岩主要为粗晶白云岩以及泥晶隐晶 灰岩 。白云岩主要分布在矿体下盘及端部 ， 孑 L 隙发 育。主要矿物为 白云石 ， 含 量大于 5 0 ％ ， 其次为方 解石 ； 灰岩主要分布在矿体顶板 ， 其次分布于端部 ， 主要矿物为方解石 ， 含量大于 9 0 ％。矿体 中的夹石 主要为 白云岩 ， 局部为灰岩、 白云质灰岩。夹石大部 分呈似透镜状 、 团块状分布于矿体中。岩体力学研 究J 二 作表明， 1 8 8 4 m以下 1 号矿体的不支护最大跨 度为 4 ． 1 4～ 8 ． 4 7 m。 根据矿体特征和矿体围岩总体稳定性条件 ， 初 步设计推荐 1号矿体采用机械化盘区下向进路充填 法。通过矿体揭露证实和多年的开采实践， 1 号矿 体总体属中等稳固， 所以对采矿方法设计为二步骤 回采的上向分段充填法， 在矿体厚大部分将矿体划 分为 6 m宽的矿房和矿柱 ， 第 1步回采矿柱， 分层高 度4 m， 然后挑采， 根据矿体稳定情况， 挑采4～ 8 m， 分段高度 8～1 2 m。一步全部回采结束后或采高达 2 0 m 垂高 后进行二步回采。 2 采场充填 2 ． 1 充填 系统 整个充填系统分为地表制备站和井下接力泵管 道输送两部分 ， 地下接力泵站分别安装在 1 7 5 1中段 2号泵 和 2 0 5 3中段 1号泵 。1号泵站负责 1号 矿体充填任务， 2号泵站负责 8 号和 l 0 号矿体的充 填任务。地表制备站充填泵和井 下 1号、 2号泵站 的充填泵型号完全相同， 该泵最大充填能力 6 0 m ／ h ， 最大泵送压力 1 2 MP a 。充填管从地表通过钻孔 到井下 ， 共有 2条充填干线， 分别通往 1号矿体和 8 号 、 1 0号矿体。通往 1号矿体 的充填管线长约 3 0 5 0 m， 通往 8号和 1 0号矿体的管线 长约 4 0 5 0 m。充填 管采用无缝钢管 ， 内径 1 5 0 m m， 外径按压力大小不 同分别为 1 9 4 ， 1 8 0 ， 1 6 8 m m。 2 ． 2 充填体强度的要求 如图 1 所示 ， 一步 回采矿柱的充填料配比为 下 部 2 ． 5 m厚的充填料灰砂 比为 1 8或 1 1 0 ， 要求充 填体强度为 1 M P a ， 保证二步矿房 回采时矿房侧壁 的充填体放炮震动后不倒塌。上部 0 ． 5 m厚的出矿 底板的灰砂 比为 1 4 或 1 6 。二步回采矿房 的充 填料配比为 下部 2 ． 5 m厚的充填料灰砂比为 l 1 2 或 1 1 6 ， 使膏体固化即可 ， 上部 0 ． 5 m厚 的出矿 底板的灰砂 比为 1 4 或 1 6 。 2 ． 3充填工艺 下转第 2 O页 维普资讯 2 0 采矿枝朱 其平均 自稳 时间为 5 I l l 跨度一个星期 。 2 ． 3 B Q分级及评价 B Q分级以岩石坚硬程度和岩体完整程度来衡 量岩体的基本质量 ， 以岩石单轴饱和抗压强度 来划分岩石坚硬程度 ； 而岩体完整程度则采用岩体 完整性系数 来表示。通过定性及定量 的划分 岩体的基本质量级别 ， 岩体基本质量指标 B Q 可按 如下公式计算 B Q 9 0 3 R 。 2 5 0 式中 R 为单轴饱和抗压强度 ， MP a ； 为岩体完整 性指数。 B Q分级的结果及评分见表 3 。 表 3 B Q 分级 结果 B Q分级结果表明 矿体上下盘 C 1 b岩为Ⅳ级坚 硬破碎岩体 ， 距下盘较近的 C 1 d岩体为 Ⅱ级坚硬 、 较 完肇岩体， 矿岩为Ⅲ 级坚硬较破碎岩体。 3 结论 通过采用 R Q D分级 、 R MR分级和 B Q分级对会 泽铅锌矿 8号矿体及围岩进行 了岩体质量评价 ，分 类结果表明 矿体及其直接 上下盘 围岩 C 1b 为差 ～ 中等岩体 ， 岩体质量较差 ， 相对比较破碎 。值得注 意的是 ， 由于 8号矿体采用的是上 向分层充填采矿 法， 在采至上部分层时容易导致局部的高应力集中 ， 易形成采场局部垮塌事故 ， 还应进行采矿 回采顺序 优化的研究。 参考文献 [ 1 ] 乔兰， 蔡美峰． 新城金矿深部节理裂隙调查岩体质量分级评 价研究[ J ] ． 中国矿业 ， 2 0 0 0， 9 4 ． [ 2 ] G B 5 0 2 1 8 9 4 ． 工程岩体分级标准[ s ] ． 【 3 ] B HG布雷迫 ， 等． 地下采 矿岩石力学 [ M] ．北京 煤炭 工业出 版社 ， 1 9 9 0 ． 收稿 日期 2 0 0 71 1 1 6 作者简介 王远高 1 9 7 2一 ， 男， 云南会泽人 ，助 理 工 程 师 ． 主要从事找矿与探矿技术、 矿山地质研究等方面的-5 - 作 ◆。◆。◆。◆ ◆ ◆ ◆ ◆。◆。◆ ◆ ● ◆ 。◆。 ◆ ◆。 ◆-◆。●_◆-◆_ ◆_◆ ◆_◆。 ◆ _ ◆_◆。◆_◆- ◆-◆ ◆- ◆-●_◆-◆_◆ - ◆ ◆ ◆- ◆。◆- ◆-◆． 上接第 1 4页 1 充填管的安装和隔墙的构造。采场充填管 采用 P V C管， 用锚杆 固定在采场顶板上 。隔墙一般 采用混凝土浇筑 的方式进行建造 ， 当出矿道为下坡 时， 采用堆碴砌筑 。 a一步骤采场充填体 b二步骤采场充填体 图 1 采场充填结构 2 充填洗管及排水措施 。为防止洗管的水进 入采场 ， 在采准工程的适 当位置布置沉淀池， 沉淀池 附近的充填管安装三通 ， 在三通的三个方向安装活 动闸扳 。充填结束后 ， 关闭通往采场方 向闸扳， 洗毕 后再关闭通往地表方向闸扳， 利用高压水清洗三通 至采场管线 ， 水经过沉淀池沉淀后流入排水系统。 3 结语 膏体充填系统 自 2 0 0 6年 8月对 1 号矿体成功 充填以来 ， 累计已充填 2 0 0 0 0 n q ， 该系统 的应用 ，极 大的缓解了采场顶板管理问题， 提高了采矿技术经 济指标 采矿损失率和贫化率分别从原来的 5 ％和 1 0 ％降为现在的 3 ％和 8 ％ 。但从 目前来看， 仍存 在膏体充填体养护周期长 、 充填成本高等不足。因 此， 在缩短膏体凝结时间， 寻找水泥替代品以降低充 填成本等方面仍有待于进一步研究 。 参考文献 [ 1 ] 刘同有 ， 等． 充填 采 矿技 术 与 应用 [ M] ． 冶 金 工 业 出版 社 ， 2 o 01 ． 『 2 ] 孙恒 虎． 等． 当代胶结充填技术 『 M] ． 冶金工、 出版社 ， 2 0 0 2 ． 收稿 日期 2 0 0 71 1 1 6 作者简介 张逵 1 9 7 1 一 ， 云南宣威人 ， 主要从事充填采 矿 、 探 矿技 术管理工作。 维普资讯