适应新采矿方法的需要提高充填体质量.pdf

第 1 6 卷第 8 期 2 0 0 7年 8月 中 国 矿 业 CHI N A M I NI NG M AG AZI NE Vo 1 ． 1 6 ，No ． 8 适应新采矿方法的需要提 高充填体质量 陈国山 ，冷述智 1 ．吉林 电子信 息职 业技 术 学院 ，吉林 吉林 1 3 2 0 2 1 ； 2 ．吉林镍 业集 团有 限责任公 司，吉林 磐石 1 3 2 3 0 0 摘要 富家矿原应用 的采矿 方法是 电耙 出矿的胶结充填 法 ，随着开采 深度的增加 ，原来 的采矿方 法 出现 了采场 出矿效率降低 、损失贫化增大 、劳动强度加重 、选矿技术 指标下降 等问题。为此 ，采用 了 铲运机 出矿的高分层胶结充填法。但是 ，新 方法对 充填 体强度要求增高 。因此 ，经过多方 实验 ，使 充填 体强度大为改善 。 关键词 采矿方法 ；充填体 ；单耗 ；水泥 中图分类号 T D 8 2 3 ． 7 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 4 4 0 5 1 2 0 0 7 O 8 0 0 4 3 0 2 I n o r d e r t o me e t t h e n e e ds o f n e w m i n i n g m e t h o d a n d t o e n h a n c e t h e q u a l i t i e s o f s t u f f ma t e r i a l f i l l i n g p h y s i q u e CH EN GU O s ha n ． LENG Shu z hi 1 ． J i l i n Te c h n o l o g y c o l l e g e o f El e c t r o n i c s I n f o r ma t i o n，J i l i n 1 3 2 0 2 1 ，Ch i n a ； 2 ． J i l i n n i c k e l i n d u s t r y gr o u p ，Pa n s h i 1 3 2 3 0 0，Ch i n a Ab s t r a c t Pr i ma r y mi n i n g me t h o d wh i c h i s a p p l i e d i n mi n e o f F u J i a i s t h e s c r a p e r g o e s o u t o f t h e mi n e a nd gl u e d f i l l s t he l a w ． Al on g wi t h t he i nc r e a s i n g o f m i ni n g de pt h， t he or igi n a l pr ob l e ms t ha t t he m i ni n g me t ho d ha s or i gi na l l y a pp e a r e d a l s o t he s t o p t o r e du c e t h e mi ne e f f i c i e nc y a nd t h e e nl a r ge of t he l o s s d i l ut i o n a nd t he mor e he av i e r of l a b our i nt e n s i t y a nd t h e d e s c e n d of t he dr e s s i n g t e c hno l o gy q u ot a ．So t he hi gh l a y e r i n g u s e d t h e s c r a p e r t o g o o u t t h e mi n e t h e g l u e d l y f i l l s t h e l a w．Bu t t h e n e w me t h o d r e q u i r e s h i g h e r a b o u t f i l l i n g t he a s pe c t i n t e ns i t y ．The r e f or e a f t e r ma n y wa y s o f t h e e xpe r i me nt s，t h e s t uf f ma t e r i a l i nt e ns i t y i m pr o ve s gr e a t l y ． Ke y wo r ds mi ni n g me t ho d s t uf f ma t e r i a l ；t he wa st e of u ni t；c e m e n t 1 前言 吉林镍业公司富家矿位于吉林省磐石县境 内， 是我 国大 型 的镍 生 产 基 地 。该 矿 1 9 6 5年 提 交 地 质 报告 ，1 9 6 7年开始露天开采 ，1 9 8 9年转入地下开 采 。年产 矿石 大 约 2 0万 t 。原 采 用 下 向高 进路 胶 结充 填法 采矿 ，采用六 角 型进路 ，电耙 出矿 。充填 体作为回采空间的顶板 ，全部采矿工作都是在充填 体下完成 。充填体质量直接关系到矿山的安全生产 和采矿的损失率 、贫化率等指标 ，矿山非常重视充 填体质量的研究 。随着开采 的逐年下降，矿体宽度 逐渐变窄 ，原来电耙子出矿的高进路 回采方法 ，已 不适应 矿 山 的生产要 求 ，因此 ，矿 山改为 由斜坡 道 采准 ，铲运机出矿的高分层采矿方法 。新采矿方法 收稿 日期2 0 0 7 0 4 1 7 对顶板质量的要求更高 ，为了新采矿方法的顺利实 施 ，我们对整个充填工艺进行 了完善和改造 ，取得 了一 定 的经验 。 2 原充填工艺 富 家矿充 填整 个工艺 流程 ，可 以分 为井上 和井 下 两部分 。井 上 主要 是对 露天 开采 的废石 进行 二级 破碎 ，作为充填体的粗骨料 ，自产水泥通过脉冲泵 吹入砂石井制浆站，制成水泥浆后 ，通过管路井输 送 到井 下搅拌 硐室 ；粗 骨料 进入砂 石井 后 ，在 井下 1 6 0 皮 带巷 ，通 过皮 带 分别 卸 入 1 3 0砂 石仓 和 1 5 4 砂石仓 ；在搅拌硐室通过磁振放料机放入耙道与水 泥浆混合 ，通过电耙子在耙道内将水泥浆与粗骨料 进行 自然混合 ；最 后 ，通过 充填小井进入采场 进 路 ，成为充填体。但是 ，以往充填体强度偏低 ，每 年都要出现大小不等的多次充填体脱落现象 ，给矿 维普资讯 中 国 矿 业 第1 6 卷 石回采造 成极 大的不安 全隐患 ，一些进路 只能放 弃，造成极大的损失 ，全年损失率高达 2 ，脱落 后充填体混入矿石 内也增大了贫化率，造成选矿成 本增加 ，经济效益下降。 3 新 采矿方 法对 充填 的要 求 采用新的出矿机械 ，进路断 面由 4 4 m增大 为 5 4 m，形状 由等边六角形变为非等边六角形。 具体规格为顶 板宽 2 ． 6 m；腰 5 ． 4 m；底板 宽 2 ． 6 m；斜边 2 ． 9 m，分层道高2 ． 5 m。边帮倾角 为 6 5 。 ，腰线角为 1 3 0 。 转角进行 圆化 。进路的暴露 面积增大了，充填体的强度需要相对增大，为了降 低损失贫化 ，也需要减少充填体的脱落以及跑漏现 象。要求提高充填体强度的同时 ，充填成本不能有 较大的提高，要在两者问找出最佳临界点。 4改善充填体条件的措施 在不影响矿山正常生产的前提下 ，针对现有的 工艺流程，从组 成充 填体 三种成份人手 ，深入研 究 ，找出最佳临界点 ，使充填体强度达到新采矿方 法的要 求 。 4 ． 1 调整制浆浓度 水泥浆作为胶结充填的胶结材料 ，是影响充填 体质量的最重要因素，也是影响充填成本最主要的 因素。根据以往的经验 ，我们从制浆站采集浆样 ， 在实验 室 内 检 测其 水 灰 比 ，再 配 置 相 同 条 件 的 试 块 ，检测 其承 压强度 ，经 过 多次试 验 、比较 ，对 比 单耗和试块强度 。通过采场实际验证 ，当采场充填 体达到 0 ． 7 MP a时，合理 的制浆浓度其水灰 比为 1 ． O ～1 ． 1 ，为了保证充填单耗 ，通过在搅拌硐室的 多次试验 ，符合生产能力要求 的骨料添加量为 4 5 ～ 5 O m。 ／ h 。表 1 是部分实验数据。 表 1 充填体 实验数据 水灰 比 水泥单耗 k g ／ m3 充填浓度 ％ 充填体强度 MP a 8 4 8 4 8 4 8 6 8 6 8 6 4 ． 2 确定合理的粗骨料成份 充填体的主要成份是粗骨料 ，它的含水率、级 配等指标的变化，对充填体质量的影响也是非常明 显的，根 据 多 年 观测 ，雨 季 粗 骨 料 的 含水 率 为 1 O ％～1 4 ％，其 它季 节粗骨料 的含水率 为 7 ～ 8 。骨料的含泥是通过水洗 筛分 的方式测 出的 ， 通 过多 地点 的测 试 ，基 本 在 8 ～ 9 左 右 。根 据 这些测得的数据 ，我们通过及时调整料场和电铲的 吃料深浅 ，基本解决了含水率和含泥率对充填体质 量的影响。将含水率控制 在 5 ～7 ，含泥率控 制 在 5 ～6 。 4 ． 3 统一治理和控制一切 多余的水份 进入充填体 内 通过检测发现 ，充填体的水份主要来 自以下几 个方面骨料 自身的含水 、制浆前为保证搅拌罐液 位加入的水 、未达到制浆浓度的水、砂石井井壁渗 水 、耙 道顶 板涌水 。 根据这些 出水点的性质，我们采取了不同的治 理方法 。将制浆多余的水通过加管路阀放出；对砂 石井井壁的涌水我们通过注浆封闭、衬井、开凿环 行绕道泻水几种方式解决 ；耙道的水集中的通过接 水盒接 ，不集 中的分别进行了堵和输 ；将原来的废 弃巷道从新利用 ，用以倒水 。这样 ，所有的多余水 分均得到统一治理 ，不仅保证了充填料的和易性 ， 降低 了水泥单耗 ，还保证了充填体的质量。 对以上充填环节的重点治理，通过几年的实际 应用 ，解决了充填流程中的疑难问题 ，保证了新采 矿方法对充填的各项要求。通过几年的成本结算表 明 ，为矿山节约了大量 的成本 ，包括木材 的消耗、 放斗量、提升量、井下抽水量等。同时 ，也降低损 失率和贫化率 ，这样也就是降低了选矿成本 ，提高 了选矿回收指标 。不仅为公司创造了巨大的经济效 益，还节省各项费用共计 1 2 3 ．6 3万元。由于充填 体强度的提高 ，改善 了井下采场的作业环境 ，保证 了生产的安全性和标准化作业 。通过实际应用 ，说 明 了我们对 充填 工艺 的 改造是 成功有 效 的 ，不仅 没 影响正常的采矿作业 ，而且达到了设计要求。 1 维普资讯