倾斜破碎矿体抛掷充填采矿法.pdf

湖南有 色金属 第 9 卷第 t 期 1 的 3 年 1 月 倾斜破 碎矿体 抛掷充填采矿法 周云卿 长 沙矿山研究院 摘 要 本文扼要地介绍 了倾料破 碎矿体抛挪充填采矿法新方案的试验研 完情况 , 内 一容 包括 矿区地质情况 、 回采工艺设备 、 以及试验 与应 用 效果 。 关健饲 采矿方法宋矿设备 倾针破碎矿体 充镇 1 前言 为提高倾斜破碎矿体开采户 ;回收 率 , 使 其作业安全 、 生产效率高 、 经济效益 好 , 以 及提高机械化水平 , 和充分利用矿 产资源 , 国家 、 中国黄金管理局将焦家金矿l ’ h g 斜破碎 矿体列为重点科研攻关项目 。 其内容包括 1倾斜破碎矿体采矿方法试验 研究 , 2斜天井掘进机械化及工艺研究 、 3采 空 区抛掷充填设备及工艺研 究 ; 幼采 场护 顶技术及地压监 测试验研究 。 长沙 矿山研究 院与矿方共同联合攻关 , 历经 3年 多的时 间 , 圆满地完成了任务 。 该方 法 与矿山现在 用的上向水平分层充填采矿法 相比 , 采 场生 产能力提高146 . 39 , 采场掌子 面工效 提高 46 。 45 , 矿石损失率和贫化 率分别 降低 31 . 31和16 . 19 。 2 矿区地质情况及开采技术条 件 该矿为中低温热液破碎 带蚀变 J性 金矿 床 , 矿体受主断 层 及次生断层控 制 , 上 盘顶 板 是主断层 , 断层以上是蚀变极为强烈的绢英 岩化花岗岩和混合岩化花岗岩 , 暴冰; 才多呈 沙粒状和片状 冒落 。 矿体下盘地段 受 后期构 造破坏特别 明显 , 两组较大的次级断层在该 区段内产状 变化无 规律 , 以与矿体平行到 与 矿体斜交不等的多种形状穿插 于矿体之中 , 整 个区段矿岩很破碎 。 4 0 以上的矿量为倾 斜 、 破碎 、 形 态 变化大 、 开采技术条件极为 复 杂的难采 矿体 。 试验矿段位于该矿的 一 11 0m中段10 4一 10 8 勘探线之间 , 矿体赋存于黄铁绢英 岩 质 碎裂 岩中 . 倾 角27 “ 一3 5 “, 上陡下 缓 。 在水 平和顽斜 方 向 , 形 态复 杂多变 , 有分支复 含膨涨收缩 、 尖灭再现 现象 。 矿体厚度 1心6一1 08勘探线之l川 , 平均16 m , 106一104 勘探线之间 , 平均s m 。 采场 直接顶板为焦 家主断层破 碎带 , 断拱面有厚1 0一3 0 。m 的 断 层泥 , 一 经揭露即易发生冒落 , 在有水的 地方 更为严垂 。 整 个试验段征岩极破碎 , 节 理裂 隙十分友育 。 X弱询纵横交错 , 弱面两 侧多呈高岭土 化 , 结构 松散 , 矿岩极 不 稳 固 。 3 采 场结构要索及回采工艺 f七 匀贵月 少 吕走};小币蹬 反6。 ,、, , 宽为石 “ 1 2 第 1 期 周云仰 倾针破碎矿体 抛挪充填采矿法 体厚度 2 5 一 4m , 中段高4 0 m , 其中 底部 1 0m为底柱 。 回采分层高度 3 m , 进路断而 3 x 3m Z, 分 层内划分若干条水平进 路 , 每条进路为一采矿单元 , 上向水平进路式自 下而上逐层进行回采 。 先间隔回 采 一 期 进 路 , 采后充填 , 再 依 次 回采二期进路 。 回采 进 路及 联络道 , 根据 不 同地 段 , 采用 锚杆 、 锚网 、 喷 锚 、 喷 锚网联合支护 。 矿石 用小型 电动铲运机装运卸入 采场 溜矿井 , 经振 动放 矿机放出 。 采 场充填为抛 掷充填 与管道自流 输送充填相结 合 , 一 期回 采进路中靠 上盘 断 层区段 , 采用混凝 土抛 掷充填 , 下盘区段 用 尾砂胶结充填 ; 二期 回采的进路用 尾 砂充 填 。 碎石混凝土抛掷充填有效地维护 了上盘 主断层破碎带 , 提高了回 收率 和采矿作业的 安全性 。 充填管道清洗水用三 通 阀分 流 , 可 使每m “充填 体的水泥 流失量减少 3 0一 4ok , 从而提高和 改善了充填体的质量 。 由于矿体 、 围岩整体稳定性很差 , 倾斜 矿休中斜天井上 掘 困难 , 有几 条井只上掘 了 几m , 就因坍塌 严重而报废 。 为此 , 研 究 了斜夭井钻机 。 该 机 钻井直 径为 50 0 一 15O0m m , 钻井角度90 “一 45 “ , 此范围内任 意角度可调 , 钻井深度可达 1 5 0m 。 至今已 完成 3条井的钻进 , 分别为9 0 。、 62 。、 45 “, 总尺进 118m , 平均综合成井速度o . 6 9 m /h 。 首次研制的PC 一 1型 抛 掷充填机 , 采用 雪撬式底架和铲运机供料 。 在回 采进路中进 行抛掷充填 , 经试验确定 , 抛 射角度 2 4 “、 抛射距离 8 一1 2 m较好 , 能使充填体接顶良 好 、 密实 。 碎石混凝土抛掷充填 , 其粒径为 5一5 0m m的自然级 配碎石作骨料加入 适量 的水泥 , 已抛掷的充填料共计3 2 Om “, 综合 生产能力3 5 一5 0 m 3 /台班 , 设备连 续 抛 掷作业 时 , 其 抛掷能力可 达 4 0 m “ /h以 上 。 4 试验及应用效果 试验及生产实践 良明 1倾抖破碎矿 体抛掷充填采 矿法对于蚀叉塑破碎仃体的开 采是 一种理想的采 矿新 技术 、 新工艺 。 它适 用于 不 同厚度的倾斜 破 碎矿体的开 采 。 采用 分层 进路式回采 , 可从大限度地利用有限空 间 , 分层内可布置多条进路 间隔回 采 , 实现 采 、 出 、 充平行交义作业 , 可充分发挥机械 设备的作用 。 2 结合现 场实际情况 , 选用 的锚杆 、 锚 网或 锚喷网支护方法 , 紧跟工作 面 及时支护 , 能根据现 场揭露的矿 岩稳定情 况灵活运用 , 施工 迅速简便 , 行之有效 , 保 证了回采期间的安全 。 3 采用新研制的斜 天井钻机 , 成功地解决了氏期以来未解决的 倾斜破碎矿体斜天井的掘进 问 题 , 成井快 、 质量好 , 实现了斜天井 掘进机械化 , 它 能广 泛用 于4 5 “ 以上的各种角度的天井 钻进 。 4 PC 一 1型抛 掷充填机 , 能及时有效地充 填破碎顶板下 的回 采空 区 , 防止其 顶板因充 填不及 时而出现冒落 , 并为二 期 回采创造了 良好的作业条件 。 碎石混 凝上 抛掷充填 , 水 泥消耗低 , 充填强度高 , 作业灵 活 , 不仅适 用于进路式 回采的空区充填 , 对处理冒落空 区和回采底柱以及其它 采矿 法都能 配套 使 用 。 5尾砂胶结充J真三 通水装置 , 改变了 过去充填作业中 “ 引路水 ” 和洗管水进入 采 场的状况 。 这一措施使大量的清水排在采 场 外 , 减少了充填料 浆进入采 场后 浓度降低的 现象 。 水泥 流失的减少 , 不仅改善了充填 质量 , 而且提高了充填体的 强度和充填接顶 率 。 其 主要技术经济指标 采场平均生产能 力4 7 . 8t/d , 最高5 8t/d , 矿石损失率9 . 9 , 矿石贫化率 4 . 5 , 采场工效 1 . olt/工班 。 该方法安全可靠 、 高效经济 、 机械化 水平 高 , 并能充分地 回收 矿产资源 , 在类似矿山 具有较高的推广价值 。