应用充填二次成巷处理巷道塌方区.pdf

2 0 0 1 年 1 1 月 第 3 0 卷第 6期 有色矿山 No n f e r r o u s M i n 酋 ， No v ． ， 2 0 0 1 ．3 0 No ． 6 应用充填二次成巷处理巷道塌方区 陆爱珍， 辛金 生， 崔松 军 焦家金 矿， 山东 莱州 2 6 1 4 4 1 [ 荚蕾 词】塌方区 ； 支护 ；充填体 稳定性 [ 摘要1 通过分析焦家金矿井下围岩特点及巷道塌方原因， 提出充填法处理塌方区是可行 的 ， 介绍 了充填工艺及现 场应用情况 。 [ 中圈分类号】T D3 5 3 ． 9 【 文献标识码】B [ 文章编号】1 0 0 2 8 9 5 H2 0 0 1 0 6 0 0 2 5 - 0 2 Us i n g r e d r i v i n g a f t e r f i l l i n g t o t r e a t d r i f t l a n d s l i d e a r e a ． L U Ai - z h e n ，X I N J i n s h e n g ，C UI S o n g - j u n J i a o j i a Go l d Mi n e ，La i z h o cg 2 6 1 4 4 1 ，C i n a Ke y wo r d s l a n d s l i d e a r e a ；s u p p o r t ；a t a b i h t y o f f i l l i n g b o d y Ab s t r a c t Th r o u g h a n a l y s i n g t h e c h a r a c t e r s o f c o u t t t r y roc k a n d C U S e o f d r | f t l a n d s h d e a i NU 0 ． i r L J i a o j i a Go l d Mi n e ，i t i s p u t f o r wa r d t ha t u s i n g f i l l i n g me t h o d t o t r e a t l a n d s l i d e 8 r e a i s f e a s i b l e ． Th e f i l l i n g t e c h n o l o g y a n d a p p l i c a t i o n c a s e s a r e i n t r o d u c e d． 1 前言 焦家金矿床处于构造破碎带 内， 矿岩均 破碎， 稳定性差， 破碎岩体极 易受爆破震动影 响而发生微观结构上的破坏， 当结构面上的 滑移超过其位移极限值时， 岩体结构解体崩 溃， 最终导致冒落事故。多年来， 本矿在巷道 掘进及使用过程中频繁发生冒顶 片帮事故， 给井下正常生产带来了严重影响。 经过多年生产实践 ， 针对 不同程度 的冒 落事故采取了相应的支护措施， 如木棚支护、 混凝土砌碹、 喷锚网联台支护等措施， 对于处 理冒落高度 不高于 3 ． 5 m、 两帮不是极不稳 定的 冒落 事故 是有效 的， 而对 冒落 高 度在 3 ． 5 m 以上， 岩石极不稳定同时又不 允许 进 入 冒落 区进行支 护施工的情况 往往难 以奏 效， 多数情况只能修改设计改道绕行， 既浪费 [ 收稿 日期 】2 0 0 1 0 9 0 3 [ 作者简介 】陆爱 珍 1 9 6 6 一 ， 女 ， 浙江 省东 阳 市人 ． 采矿工程师 ， 从 事科研管理工 作。 工程又影响正常施工进度。近来． 研 究并尝 试 了采用充填法处理 冒落区， 经短期 养护后 再掘充填体的支护技术， 达到了预期效果， 并 得到了广泛应用。 2 充填处理冒落区可行性分析 有关院所 曾对本矿岩石力学研究表 明 ①围岩与矿石属半坚硬 一坚硬岩石， 其抗拉 强度仅为单轴抗压强度 的 1 ／ 9 ～1 ／ 1 9 ， 而垂 直于结构面的抗拉强度近于零， 尤其承受拉 应力的顶板岩体常常超过岩体本身 的抗拉强 度， 为此地压活动的显现多以拱顶 冒落为主； ②由于矿区经 历多次构造 运动， 产生了许 多 次 级断裂 构 造， 两级次 级断 层往 往交 汇 呈 “ x ” 型交叉弱面， 弱面之间多有泥质夹层， 弱 面背后岩石往往呈 高岭土化、 结构据软、 揭露 后极易冒落； ③矿区构造应力场最大主应力 为水平应力， 方位为 S ENW， 与矿体走 向 近似垂直， 为此一些沿脉布置的巷道易发生 垮 帮事故。 综上所述 该矿基本无大型地压活动 不 维普资讯 有色矿山 2 呻1年 会发生岩爆或底鼓现象， 巷道塌落主要呈现 为徽体地压话动， 归纳为三类 ①整体稳定构 岩体中受构造影响 出现个 别松动掉块 ； ②遇 到松散软弱地层， 发生冒落片帮； ③节理发育 的袈晾岩体中， 围岩某些部位的岩体沿弱面 发生剪切破坏或拉坏， 因散体 自身重力导致 局部塌落。 因此， 巷道发生塌落事故后， 及时将塌落 区填充防止围岩进一步松动变形， 并保持支 护体的自身长期稳定． 即能有效解决巷道塌 落问题， 通过强度分析及本矿 现顶板为 1 4 胶结体 1 m厚 的顶底柱采场的成功回采实 践， 认为厚度在 1 m以上 1 4胶结体能有效 阻止顶邦岩石进一步变形， 并能保持 自身长 期稳定。采用分级尾砂或 1 1 0与 1 4 胶结 充填冒落区经适当养护后挖掘充填体形成假 巷技术上是可行的。 3 充填二次成巷技术 巷道掘进或使用过程中一经发生垮落事 故 一般高度在 3 ． 5 m以上 用常规的支护手 段难以有效解决， 尝试采用了充填二次成巷 技术。 1 充填准备工作 见图 1 ①首先尽量 在塌落区最高处架充填 回气管 ， 可 吊挂 在合 适锚杆上， 无合适锚杆可人工搭设三角吏架； ⑦在冒落区两侧适当位置封闭板墙。 田 1 充填警路架设与封闭示意圉 2 充填 根据现场情况充填配比有所 不同。当巷道两帮， 围岩较稳定且未发生严 重片帮基本能满足工程使用要求时， 根据设 计巷道高度下部先充分级尾砂， 顶板冒落区 充 1 4灰砂并力求接顶 ； 而 当巷道 两帮片帮 严重而过宽时， 下部用1 1 0 灰砂 充． 顶部用 1 4 灰砂接顶。 3 养护 充填结束， 养护时间一般为 2 ～ 5天 。 4 掘充填体再次成巷 经养护后， 根据 设计规格挖掘充填体。充分级尾砂时可直接 用铲车挖掘， 充 1 1 0的充填材料时需凿岩放 炮后清理。 几点要求 ①充填回气管应槊在最高处 且牢固可靠， 确保接顶， 以防止顶部围岩进一 步松动下沉； ②分级尾砂或 1 1 0 充填料必须 根据巷道实际规 格严格计算， 不可过 多或过 少． 并要求充填前在板墙外侧划好水平分界 线． 以免再掘巷道时破坏顶部 1 4充填体的 整体完整 ； ③充填后需保证足够的养护时间， 不能急于求成。 4 试验与应用 首先在该 矿 一1 5 0 m 中段 5 0 0 6采场 1 1 分层北沿冒落区进行了尝试。该采场北沿施 工至 l O re左右 处时因顶 板岩石破 碎发生局 部片帮冒顶后左帮砌混墙． 并及时进行了术 捆支护， 向前施工约 5 m后迎头顶板发生严 重 冒顶达 4 m 以上， 且外 侧术棚 也有 不同程 度变形， 常规的支护难以满足， 而该采场内旧 天井分布多且受矿体限制修改设计没有更台 适的位置。 为此进行了封闭充填． 下部 2 ． 5 m 充分级尾砂． 上用 1 4充填料接顶 平均 1 ． 5 m厚 。 2天后经揭露顶板光滑平整， 经过 近 3 个月的观察使用未发生任何变化， 完全 满足了安全要求． 取得了 良好的效果。 一 年多来， 在井下关键巷道多次发生大 冒落， 都使用 了此技术。如 ～1 5 0 m北部 3号 脉大巷 8 7线附近冒落 区、 5 0 0 5采场 1 2分层 联巷 冒落 区、 6 1 0 9 2采场 7分层 充填井 附近 切割横巷塌方区、 4 0 0 5 1采场 1 3 分 层南滑 两处顶板原充填体冒落区、 5 1 0 8 2采场 5 分 层穿过 6 进路假底 跨落 区回收上盘矿 石、 5 0 0 6采场 1 1 分层转层联络巷受旧井影响塌 下转 第3 0万 维普资讯 有色矿山 2 0 0 1 船 在浮选过程中产生的泡沫干净， 粘附力强， 有 利于粗粒矿物的回收， 对细粒的夹带作用弱， 下铵黑药在浮选过程中则能产生含水量较高 的泡沫， 由于脱水作用． 使细粒矿物 以机械央 带的形式附着于气泡， 对粗粒矿物的捕 收能 力较弱， 二者组合使用， 增强了泡沫的牯附 性， 可使粗细粒伴生金矿物均得以回收。 由试验结果可知 新药剂 MO s 一2与丁 经黑药组合同单用丁 铵黑 药的药剂 制度 比 较， 粗选铜回收率提高 0 ． 3 ％， 伴生金回收率 提高 2 4 ％， 并且粗精矿产率小， 减 轻精选 压 力； 返回粗选的中矿量少， 从而减轻粗选压 力。 通过几种新药剂的试验， 结果表明均可 以取得较好的选别指标， 这里仅对 MO s 一2 与丁铵黑药组合同单用丁铵黑药的药剂1 l I 度 比较， 药剂成本见表 6 。 衰6 药荆戚本对比 采用此方案每年可获得经济效益 2 3 6 ． 7 万元 。 4 结论 1 本次试验主要对新药剂 MO s一2 、 D Yl 、 MA等进行了单用和与丁铵黑药组 合使用的小型试验研究， 结果表明， 几种新药 剂分别与丁铵黑药组 合使用， 都适合于篦子 沟矿石的铜矿物浮选， 以上药剂制度都可以 进行工业试验 ， 以作为篦子沟选厂今后生产 的优选方案或备用方案。 2 该次试验使用了 MO S ～2 新型复合 药剂， 此药剂具有较好的起泡性和选择捕收 性， 与丁铵黑 药组合使用． 浮选泡 沫干净、 稳 定、 粘附力强， 中矿量少， 易操作， 不仅对黄铜 矿有较强的选择捕 收性， 且有利于伴生金的 回收。使用该方案药剂成本 低， 选别指标好． 与 现 场 现 有 药 剂 制 度 相 比， 预 计 可 增 益 2 3 6 ． 7万元／ 年。 上接第 2 6酉 方区等 ， 均成功使用了该技术， 圆满解决了塌 方冒顶事故。 实践证明， 充填处理巷道塌方 区技术在 焦家金矿是完全可行 的， 在处理大型塌方区 事故中具有安全可 靠， 简便 易行。 支护 时间 短， 节省支 护费用， 避免工程浪费保证按原设 计顺利施工等优点， 今后在构造节理发育的 破碎岩体中掘进巷道将广蓖应用。 【 参考文献] [ 1 ] 高磊 矿山岩石力学[ M] ． 西安 西安冶金建筑 学 院， 1 9 8 3 ． [ 2 j 梆志强等、 山末省焦衷金矿地压活动特点及工 程岩体分类研究报告[ R] ， 长沙矿 山研究院与 山东省焦家金矿 ． 1 9 9 4年 1 O月 ． ● ● 维普资讯