上向水平分层尾砂胶结充填采矿方法在某中型金矿的应用.pdf

1 O 矿 业 工 程 M i n i ng Eng i n e e r i ng 第 1 2卷第 4期 2 0 1 4年 8月 矿物开采 上 向水平分层 尾砂胶结充填 采矿方法 在 某 中 型 金 矿 的 应 用 杨 天 宝 温 小亚 中钢集 团工 程设计 研究 院有 限公 司石 家庄设计 院 ，河北 石 家庄 0 5 0 0 2 1 摘要 根 据某 中型地下金矿 开采技术条件 ，确定 了矿体的开采顺 序 ，选择 了相应 的采矿方 法 ，制订 了 回采工艺 、矿柱回收方 案 、充填 步骤 ，同时对上 向水平分层尾砂胶结充填采矿方法 的优缺点进行 了分析 。 关键词 上向水平分层 尾砂 胶结 充填 ；矿房 ；矿柱 ；地压活动 中图分类号 T D 8 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 8 5 5 0 2 0 1 4 0 4 一O O 1 O O 2 0 引言 随着 近些 年金 价的不断飙 升 ，黄金 企业 的发展迎 来 了 难得 的机 遇期 ，在 降本增效 的同时 ，想 方设法 尽可 能多 的 回收资源 ，已成 为黄金企业 的发展 主流 。充填 法具有 回收 率高 、作 业比较安全等特点 ，使 该法在 黄金 企业得 到 了广 泛的应用 。 1 矿 山开采技术条件 某中型地下金矿赋存 于含金石 英脉蚀 变破碎 带 中，矿 带全长3 2 0 0 m，宽 1 O ～4 0 m，走 向 3 3 0 。 ～3 6 0 。 ，倾 向东 ， 倾角 5 5 。 ～8 0 。 。沿走 向 ，在脉带 内及 其西侧 断续 发育有 石 英闪长玢岩脉 。矿 山共 圈 出 8个 矿体 ，其 中 2 、4为 主 矿 体 ，矿体厚度 0 ． 1 ～1 0 i n 。 矿体均赋存在主或 次构造破碎 蚀变 带 中，矿 体与 围岩 的界线不甚 明显 ，矿体 顶、底板 的岩 石均 为绿泥 石化蚀 变 岩 ，片理发育 。岩石硬度 4级 ，而 2号矿体 顶板 和 4号 矿 体底板 ，大都为绿泥石化 黑云斜长 片麻岩 和钾化 黑云斜 长 片麻岩 ，岩石硬度 5 ～8级 ，比较坚硬 ，工程及水文地 质条 件简单 。 2 采矿方法 的选择 该矿 山矿体为极 薄至 中厚 矿体 ，矿 体形 态为脉 状 ，矿 石 的主要构造有块 状 、浸染 状等 构造 ，较稳 固 ，矿体 倾角 大于 5 O 。 ，为急倾斜矿体 。根据矿体 的赋存状态 ，设计推荐 两个方案进行采矿方法 比较 方案一 ，以浅孔 留矿法 为主 、 削壁充填法 为辅 ；方 案二 ，以上 向水平 分层尾砂 胶结 充填 采矿方法 为主、削壁充填法 为辅 。 收稿 日期 2 0 1 4 0 3 1 4 作者简介 杨天宝 1 9 7 5 一 ，男 土家族 ，贵州人 ，中钢集团工 程设计研究院有限公司石家庄设计 院矿 山分院工程师 。 两个方案均能在该矿 实施 ，而且 上部 矿体开 采时 大部 分为浅孑 L 留矿法开 采 ，但是在 生产过 程 中，发 现浅孔 留矿 法存在不少 问题 ，例 如贫化 较大 、安 全性差 、积 压大 量矿 石等 ，且该矿矿体顶板 为绿 泥石化 蚀变 岩 ，片理 发育 ，经 过长时间暴露 ，极易塌 方 ，安全 性较 差 ，造成矿 石损 失率 较大 ；尤其是该矿 目前开采 深度 已达 4 4 0 m，因地压增 高 ， 可能会产生岩爆现 象 ，随着 开采深度 的进一 步加 大 ，问题 将更加突 出。现对两个方案技术经济进行 比较 ，如表 1 。 表 1 采矿方法方案技术经济 比较表 根据 以上分析 ，方案 一虽然 采矿 成本较 低 ，但采 矿损 失贫化大 ，出矿品位较 低 ，经济 效益 明显不 如方 案二 ，且 方案二施工 比较安 全、尾矿 占地 少。综合 安全 、技术 、经 济等各方面 因素 ，上 向水 平分层 尾砂胶 结充填 采矿方 法更 适合 于本矿 。该矿 山采 用 以上 向水平分 层尾砂 胶结 充填 采 矿方法为 主、削壁充填 采矿 方法为辅 进行 开采 ，上 向水 平 分层尾砂胶结充填采矿方法见 图 1 。 2 0 1 4年第 4期 杨天 宝 等 上向水平分层尾砂胶结充填采矿 方法在 桌中型金矿 的应 用 1 1 图 1 上 向水平分层尾砂胶 结充填采矿方法图 1 一充填井 ；2 一人行 通风天井 ；3 一 天井联 络道 ；4 一运输 巷 ；5 混凝 土垫板 ；6 一充填料 ；7 一溜矿井 ；8 一混凝土 隔墙 3 开采顺序 矿山现 已开 采至 1 8 0 m标 高 ，仍 然 沿用 从 上至 下 的开 采顺 序 ，深 部 设 1 4 0 、 1 0 0 、6 0 、 2 0 、 一2 0 、 一6 0 m 和 一 1 0 0 m的生产中段 ，中段高度为4 0 m。 4 回采工艺 采场首先进行采切 工作 ，在采 场两 端施 工人 行天井 和 联 络道 ，在人行 天井 5 m高度 位置 施工 拉底 ，使 两 个人 行 天井 相通 ，并在矿房端 部施工 两个 溜矿井 溜矿 井 随采 场 开采 向上施工 ，在矿房 中部施 工充填井 ，与上 中段 运输巷 贯通 充填管道 由充填井引入采场 。 矿块采用 上向分 层 开采 ，分层 高度 为 2 m。在 拉底 凿 上向炮孑 L 落 矿 ，每次 落矿 高 度2 m，采 场 内采 用 电耙进 行 搬运 ，倒 人采场两端 的溜矿 井 ，崩 落的矿 石 出完 以后 ，在 采场 两端 施工2 m高 的隔离 墙 ，由地 表搅 拌均 匀 的砂浆 充 填 ，水泥 、尾砂 、水 的 比例 为 1 7 2 ，采 场充 填 体凝 固 达到设 计要求的强度 后再进 行落矿 工作 ，以此 类推 ，直 至 采 到上中段 ，采场不 留顶柱 。 5 矿柱 回收 矿柱 回收应在矿 山开采后期进行 ，在保证 安全的情况 下尽可能 多的回收矿柱 ，回收矿柱 可充分考 虑和利 用业 已 形成 的开 拓、运输 和充填 系统 。该矿矿 柱 回收主要 为间 柱 回收 ，采用 由上 至下 进行凿 岩 ，同一 间柱 回收进行 统一爆 破 ，间柱崩落矿石 出完 以后 ，施工 隔离墙 进行充 填 ，充填 至上 中段巷道 。 6 充填 工艺 矿 山设充填孔 ，各 个 中段 设充 填管道 ，充填料 经充填 孔 、充填管道通 到各个采场 的充填作业点对采 场进 行充填 ； 在实施充填之前 ，必 须将各 中段与 采空 区有连通 的井 、巷 采取牢 固的密 闭隔离封堵 。首 先要选择 好隔 离封堵墙 的位 置 ，墙体厚 1 m，两 边 用 废 石 砌筑 0 ． 7 m，砼 浇 筑 0 ． 3 m， 隔离封堵墙 中间，在巷 道壁 上打 眼安设 直径 1 8 mm螺纹钢 锚杆 ，锚杆长度 l I 3 m，锚杆上绑扎直径1 2 mm钢筋 网 ，网 间距3 0 0 mm。也可采用全砼 浇筑墙 ，厚度可适 当减少 。 砌墙 时要 预留好 泄水孑 L 位置 ，孔 内把 泄水管 接好 ，泄 水管用直径 1 0 0 mm塑料 管 ，在管 上每 隔 1 5 0 mm钻 4个直 径2 0 mm泄水小 孔 ，充填 时 ，在水 未澄清前 ，用木塞 将泄 水孑 L 塞好 ，澄清后再 放水 。尾 砂到 达泄水 孔位置 时 ，就将 孔逐个堵塞好 ，采用溢 流泄水 ，直至充填 到上部水平 。 7 结语 上 向水平分层尾砂 胶结充填 采矿方 法虽然 采矿成 本较 高 ，但可提高矿石 回收率和 出矿品位 ，节约矿 石的加 工成 本 ，减少尾矿 占地 。同时在安全 生产方 面具 有 的优 点 1 充填体可 以连续沉实 ，充填效果较好 。2 随着 开采 深度 的 加大 ，将有效缓解地压 活动 的危害 。该 采矿方 法的应 用 为 矿 山带来 了可观 的经济 和社会效益 。 参考文献 [ 1 ] 采矿 设计 手册 编 委会 ．采 矿设 计手 册 矿 床开 采卷 下册 [ M]．北京 中国建筑工业 出版社 ，1 9 8 8 ． [ 2 ] 王运敏主编 ．现代采矿 手册 中册 E M]．北京 冶金工业 出 版 社 ， 2 0 1 2 ． The Ap pl i c a t i o n o f Upwa r d Ho r i z o nt a l S l i c i ng Ta i l i n g s Ce me nt e d Fi l l M e t ho d i n a Ce r t a i n M i d dl e S i z e d Go l d Or e YANG Ti a n b a o， W EN Xi a o y a S h i j i a z h u a n g De s i g n i n g I n s t i t u t e o f S i n o s t e e l En g i n e e r i n g De s i g n Re s e a r c h I n s t i t u t e Co ．，L t d ．，S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 2 1，Ch i n a Ab s t r a c t Ac c o r d i n g t O t h e m i n i n g t e c h n o l o g y c o n d i t i o n s o f a c e r t a i n u n d e r g r o u n d g o l d o r e ， t h e mi n i n g o r d e r o f t h e o r e b o d y i s d e t e r mi n e d ， c o r r e s p o n d i n g mi n i n g me t h o d i s c h o s e n， b a c k s t o p i n g t e c h n o l o g y ， o r e p i l l a r r e c y c l i n g o p t i o n， a n d f i l l i n g s t e p s i s f o r mu l a t e d，a n d me a n wh i l e a n a l y z e s t h e a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f u p wa r d h o r i z o n t a l s l i c i n g t a i l i n g s c e me n t e d f i l l me t h o d ． Ke y wo r d s u pwa r d ho r i z on t a l s l i c i ng t a i l i n gs c e m e n t e d f m me t ho d c ha mbe r ； or e pi l l a r；e a r t h p r e s s ur e a c t i vi t y