试论南缘技改采矿方法的衔接.pdf

停一 ／ ‘ 僻 ，， 秒 法 ， 猫 年 ， 亿’ 试论南缘技改采矿方法的衔接 ● 丰 山矿刘炳 扬 - F 盼 一 提 要 本文 一 概 述了南缘 技改采矿方法的变革 ； 二 呈现 了衔 接方案和变 更设 计 ； 三 提出了五条对策 一 概述 丰 山铜矿南缘 矿带采矿 方法 问题 ． 笔者 身临其境 ， 历经 二十年 的探 索 ， 现 抄一九七 四 年修定的南缘采矿设计生产能力的部分基础数据如下 “ 一 、矿体 产状 1 、 走向长度 一l O O m 以上 ， 6 0 0 S O O m 平均 7 0 0 m 2 、 矿体 厚度 平均 2 7 m； 一l O O m 以上 2 6 4 3 ml 3 、 矿体倾角 3 2 。 ～9 0 。 ； 平均 5 6 。 ； 4 、 矿石体 重 3 ． 1 4 t ／ m ； 5 、 矿石硬 度 ； f 一4 ～6 ； 6 、 铜 品位 1 ． 3 8 1号矿体平均 ． 二 、 采场构成要素 一 、 1 、 中段 高度 5 0 m； 2 、 分段 高度 l o re拟 向 1 2 ． 5 m发 展j 3 、 矿块长度 l O O m； 4 、 进路间距 l o re； 5 、 每 2 0 0 m 3 0 0 m 2 ～ 3个 矿块 布置 一 个 采 准天 井 ； 高 5 0 m； 包括 天 井联 络 道 共 25 0m ； 6 、 每 l O O m 一个矿块 布置一 个溜矿井 、 一个废 石井高 5 0 m， 共 l O O m， 闸 门硐 室每个 约 l O O m ， 共 2 0 0 m ． 折 为标准米 5 0 m， 共 1 5 0 m。 7 、 平均一个矿块 天溜井及联络道 共 2 5 0 m。 8 、 分 段平巷 布置 在矿 体下盘边界 线 7 m左右 ， 每个矿块进路在 下盘 废石 中则为 5 m／ 条 l 0条5 0 m， 在矿石 中 2 7 m／ 条 l 0条 一2 7 0 m； 9 、 上盘切割平巷 l O O m； l 0 、 上盘 切割天井 2个 1 O re／ 个2 0 m。 三、 主要 采矿技术指标 ； 1 、 矿 块 生 产 能 力 1 O 0 0 t ／ 日 ； 2 、 采矿台车效率 l O O m／ 白班 ， 崩矿 3 0 0 t ／ 台班 。 】 2 维普资讯 3 、 出矿 装运 机效 率 l O O t ／ 台班 ； 4 、 采矿 回收率 8 0 ～7 5 { 5 、 采矿贫化率 2 5 ～3 O ； 6 、 采矿年 下降速度 2 0 2 5 m1 年； 7 、 采矿万 t 掘进量 8 2 m／ 万 t 。其 中开拓 1 2 m／ 万 t ； 采准 ； 1 8 m／ 万 t ； 切割 5 2 m／ 万 t 。 ” 以上是长沙有色设 计院对原 扩大初步 设计的修改 ， 于一九七 三年 十月呈报冶金部 审 批。 冶金都于一九七五年～～七七年几次下文要求设计生产、 科研、 教学单位联合攻关， 在 2 2 m分段 1 4 线 7 ～9 号进路开展科研试验。 直到一九八八年共兰十二年的概况， 笔者在一 九A八年十月 丰山铜矿南缘矿体开采方法的探索 下称南采探索 一文 中之三， 开采变 革 中略 加记述。 并对一九八八年六月长沙矿 山研究院提 出的 大冶有色金属公 司丰 山铜矿 南缘采 矿方法技 术改造方案 发表 自己的见解 ， 即 南采探索 之 四 技 改探索 其 中罗 列 了实藏此方案 不同程度 的存在着九大关键 ， 认为此方案“ 四可 四不可” 预测 “ 一种开采方 案的改造 ， 特别 是一大类型 改变为另一 大类型采矿 方法 ， 往往需要三 、 五年 以上 的过关时 间， 从崩落法转 为充填法 ， 可能需要的 时间更长 结论认为 现行的无底柱分 段落法一定要 改造 。田为靠消耗大量资源来发展经济 ， 是没有出路的 矿产资源是不可再生的 损失率 越大 ； 过错也越大 ， 但 是具体 怎么改法 特别是处在现实特定的环境之 中怎么改法这的 确是件很 辣手 的事 。而“ 眼高手 低 束手无策” 是不行 的 经与 一些 同志商量 ， 建议采取两 手抓 的办 法 一 手抓 --3 0 m、 一4 O m 现行无底柱分 段崩落 法采准切 割平 巷的支护加固 ， 达到爆 破 能保住眉线的要求； 抓紧研制一种能够在矿石堆上凿岩装药的台车， 解决炮孔破坏堵塞问 题 ， 提 高炮孔利用率、 减少大块产生率 ， 加强 管理 和技术工 作 ， 降低采矿损失、 贫化率 。 一 手 抓 一7 0 m 下 向高进路机械化胶结 充填 法的试验 ， 进路断面为六边形 ， 间隔回采 ， 相应 嵌布 ， 试用混凝 土输 送泵或充填抛掷车在 采区 内充填 。从 一7 0 m往 下形成胶 结 充填 层假 顶 ， 解决 多种 开采 方法 的衔接 问题 。 ” 上述 南改探索 的思路基点是矿岩条件复杂， 总的来说矿岩稳固性较差， 特别是局部 地带很差， 容易造成片帮冒顶， 以至巷道坍塌。 早在一九八四年公司矿山处提出“ 关于将丰 山铜矿 l 4 ～l 6 线由原设计露采改为坑采的建议 ” ， 矿以 8 5 冶丰计字第 0 0 8 号 关于南缘 矿带 1 4 N 1 6线改用充填采矿 法若 干问题的报告 中提 出 水平分 层尾砂 充填和尾砂胶 结 充填 采矿法的 可行性 与合理性值得怀疑 。 建议 ” 中暂定 的开采范 围、 矿块构成要 素等 内 容 ， 由于 靠上盘 一带的 含铜 矽灰 石矽卡 岩经 揭露之后 ， 在地 下水及风 化作用 下成为 泥 状 ， 在 O m 以上分段 ， 很多地 点的切割平 巷从下一分 段 冒透上一分 段 ， 高达 6 ～7 m 以上 而 此段的矿 石含铜 、 金 、 银 品位 均高 ， 是难得 的富矿带 。鉴于 北缘充填法 的采矿安 垒问题 ， 顶 板管理将是极 为困难 的 。长锚索 、 短 锚杆强行 支护能 否可 行 、 尚需试验定论 。特 别是暴露 面积大 ， 采幅 5 ～7 m 安全上没 有把握 ， 不如采用 下向分层 尾砂 胶结 充填法 ． 造 成 采矿 损 失率 的剧 增是 显而 易 见的 ， 结 果是经 济效 益大 幅 度的 下 降 ， 因 而盈利 可能 走 向“ 画饼 充 饥” 。进而提 出“ 下向尾砂 胶结 充填 法” 方案 。其思路基点也就是矿岩条件与安全问题 。为 此一 九八五年公司组织专班去金 川公 司考察 ． 回来后提 出上同 ， 下向充填法与无 底柱 分段 崩落 法三个方 案对 比， 最后还是确定 用崩落法 回采 。然而 ， 崩落法的问题积重难 返 一 九 1 3 维普资讯 八九年春节 ， 笔者把一九七九年十 月写 的“ 丰山铜 矿南缘矿带采用无底 柱分 段崩 落法的实 践与设想” 看看之后 ， 只能发出 “ 探索二十春 ， 回首议兴替” 的感概。因我一九六七年就对 此采矿方法很感趣 。 进入九十年代 ， 南缘技 改采 矿方 法逐步 由上 向向下 向分段碎石胶结 充填法方 向演变 。 原诞计的衔接方案也做了相应的修改。 一九九一年七月三十日矿向公司呈报了“ 关于丰山 铜矿南缘技改与生产衔接方案的请示 ， 文中指出 我们认为 ， 在一l 4线以西矿岩稳定性 较好的地段 比较原设计方案提高 了可行性 程度 ， 但在矿岩 比较破碎 的地段 ， 特别是 l 4线 以东的粉矿殷， 实蘸难度很大 ， 主要是如何保持巷道的完好问题 } 其次如拉底、 通风等工艺 问题， 还可在试验中逐步摸索改进” 。并表明“ 我们对于南缘采矿技术改造的态度是 竖定 不 移不 动摇 ， 义不反颈不退缩 } 计不旋踵不停 步 ， 不断改进不僵守” 二 衔 接 长沙 矿 山研 究院季刊 9 2增 刊上 ， 周 爱民 丰 山铜矿分段 碎石胶结 充填法 文 中论道 t “ 采矿方法衔接是 丰 山南缘 采矿方法技术改造 的关 键 ， 同 时也是 挂术改造 的困难 时期 ， 不 但有产量衔接要求 ， 同时存在技术衔接难度。为此， 开辟一6 5 衔接水平 ， 以达到技术衔接 可靠， 产量过渡平稳的要求 即先甩胶结充填法间隔回采一7 0 m分段的矿房， 同时用无底 柱分段崩落法 回采一5 0 m分段， 并进行启然埘落法回采。当一f o n t 分段的矿房采充结束 形成胶结 宽填体后 不要 求接 顼 ， 开 辟 --6 5 m 衔接 水平 ， 在该 水平从 一7 0 m 分段 的矿 柱 中开掘进路。该进路为充填法回采一8 0 m分段的充填通道， 当一8 0 m分段采 充结束后， 利用该进路作为无底柱 回采一6 0 m分段的采矿巷道 ， 由于开辟 了一6 5 m衔接水平 ， 即免 除了回采 一7 0 m 分段时的充填接顶工序， 同时借 助充填体作为人工 矿柱， 充分 回收了一 6 0 m分段 的矿量而无三 角矿柱 损失 。 ” 如 图 l 所 示 。 一 1 采 准方式 分 段碎 石胶结 充填法的开拓与采准 系统 与原无底柱分段 崩落 法～致 ， 采用下 盘眯外 无轨采准方式 。 自 上面下、 逐分段下降的下向回采方式， 即上分段 回采结束并胶结充填形成混凝土假 顶后 ， 再回采下分 段 。 在分 段范 围内按 作业盘 区组 织机 攘化 配套作业 。 盘 区之 间不 留矿柱 。 在盘区亦 不划分矿房和矿柱 ， 沿矿体走 向 自盘 区的一端 向另一端逐条 进路连续 回采 。 盘 区长 l O O m， 宽为矿体 厚度 ， 高为分段高 。根 据矿体厚度的不 同， 采用 垂直 走向或沿 走 向回采 的方 案 。 垂直走 向回采方案 I 矿体厚度大于 I 5 m时， 垂直矿体走向布置回采进路 ， 进路间 距 l O re回采时相邻进路开掘出矿横巷， 出矿点标准间距为 l O m。 当装备遥控铲运机后， 取 消出矿横巷 利用上分段 回采时 的三角矿柱体经爆破 出矿后形成的 空间作为充填通道 图 2 沿走 向回采方 案 I 矿体厚度小于 l 5时沿矿体走 向布 景脉 内回采巷道 。从下盘沿 脉开掘垂直矿体走 向的出矿巷道 ， 出矿点间距 1 2 ． 5 m。 利用上分段 回采时的脉外 出矿道和 残 留矿石堆空问 作为充填 通道 图 3 2 作业循环 在一个盘 区内 ， 凿岩 、 出矿横 巷掘 进和切割 工序丹别 与爆破 ， 出矿 和充填工 序平行作 l 4 维普资讯 丰 l I] i i 矿 方 击 l 连 舒 蔷 方 案 ， 崩藩 法 地 孔 z 暂 智空 豆 5 充 填 侍 童 留 矿 ， s 覆 盖 岩 石 崩 藩 溘 避 醉 段 巷 道 溜矿井 8 分袁黼 9 { l ； 母 巷 坩 直 分 袁 脉 由 苍 圈 z 丰 山 j 矿 分 段 辞 百 麝 茹 充 填 典 型 方 桌 两 I ／ 崩藉 矿百。 回菜 电 乳 5 承土壑珏 4充 填 道 s 充 填体 6 回 7 申 段溜井 8 下 盘番 脓 9充 填 身 酸 道 亮 真 体 隔 墙 r 痔留 -． 百 也 矿 磺 巷 维普资讯 业。 爆破、 出矿和充填 回采巷遭内以回采步距为单元顺序循环作业。 方案 1的循环步距为 4 m 至矿 体全厚 方案 2的循环步距为 4 5 0 m。矿体不稳 固时采用小步距 回采 ； 遇夹石需 要剔除时分步 回采 捂走 向 回采时 ， 在 回采 巷道 内 自一站 向另一端后 退 回采垂直走 向回采时 ， 自下盘向上 盘推进加 回采 ， 但 当矿体极 不稳 固需用 小步距 回采 时， 可先 开掘充填道 ， 自上盘 向下盘 后 退 回果 。 一般情 况下 ， 一条进路采 充结束后再 进行相邻进路 的 回采 但 当需要调节产量时 ， 则 后船充填作业可 与相邻进路 的初 期爆 破和出矿平行作业 。 3 回采工艺与设备 凿岩 在 回采进路 内钻 凿上向扇形 中深孔 ， 孔径 5 0 mm， 最大孔 深 1 2 m， 炮孔排距 1 ． 4 一1 ． 5 m， 采甩 Yc T 型全液压采矿 台车配 YYG 一 2 5 0 B型液压 凿岩机凿岩 。 切 井炮孔与 回采 炮孔一 次钻 凿 爆 破 采用 2 岩 石炸 药爆 破 。 F z Y一1 0 0 型风动装药器装 药 。 非 电导爆管 孔底起爆管 孔底起爆器分段 起爆 。 回采爆 破前先形成切割井并扩爆 成切割槽 ， 然后 以切 割槽为 自由面 逐排爆破 回采 炮孔 。每次分段起爆 3 ～4排炮孔 。每次爆 破后 出矿 3 0 ～5 0 出矿 wJ D一2型 2 m 电动铲运机 出矿时不允许铲运机 司机进入采空 区作业 ， 有部份 残 留矿 石可 留待 下分 段 回收。装 备遥控铲运机后 ， 其 残留矿石 由遥 控铲 运机 出矿。 4 采场 充填工艺 构筑隔墙 回采 矿石出完后需要在矿 口构筑隔墙。在出矿横 巷或矿体 中构筑隔墙 时 ， 可先在出矿眉线下堆填 1 ． 5 ～2 m高的矿石， 然后在矿石横巷或矿体中街筑隔赌 ； 而遇夹 石则可堆填废石 矿体下盘边界处的隔墙与上分段回采时的充填联络道的开掘相统一。 采 场 充填 采 用矿 山现 有 wJ D一2 m 柴油铲运 机运料充填 。平均充 填运矩 1 2 0 m， 充 填 效率 1 5 0 m。 ／ 台班 充填道不要求接顶 充采 比 0 ． 7 ～0 ． 9 ， 充填料水泥耗 量 6 0 l O O Kg ／ m。 ，水泥 浆水灰 比 0 ． 5 5 ～0 ． 7 ； 含水率 8 ～1 2 ， 充填体强度 2 o 5 0 Kg ／ c m 。 5 通 风 一 在一I I 线附近开掘下盘回风道， 将下盘{ 晋 脉与译 飘 井联通 ， 形成自副井、 1 5 线措施井 和主斜坡道进风 ， 清洗工 作 面后经下盘 回风道 进入南风 井的通风流程 6 主要技术经济指标 如表 3所示 丰山铜矿分段碎石胶结克填法具有采场结构形式的新颖性 、 回采、 充填工艺的先进性 和适 台丰山南缘矿带开采技术条件的适应性。采矿方法工业试验过程中已取得了初步成 效。丰山铜矿 通过采 矿方法技术 改造 ， 预计将 有效地解决南缘开 采过程 中所存 在的 问题 ， 使矿 山生产走 出低谷 ” 从 一九九一年八 月 ， 我 们实施上述衔接方案 来 ， 在矿岩较 为稳固的地段 ， 采 充的情 况是 比较好 的 ， 但在矿 岩 比较破碎的地段 ． 实施的难 度很 大 ． 至一5 0 m 分 段与 ～5 0 m 分 段 冒通 ． 例如 ～ 0 m一1 5线 一带 ， 在 九三年雨 季 ． 发生局部地段与 一5 0 m 水平 冒通 为此 ， 九三年八月长沙矿 山研究院 采矿研究所总工刘 德茂 副所长 周爱 民等 同志来矿现场考察 ． 交换看法 ， 于八 月二 - f d在坑采车间办公室与矿共 同召开专题研 讨会 ， 分别提出了八条技 术措旋及管理 意 见 1 、 1 5 G I至 1 5 0 5矿段将 充填体 隔离层下 移． 利用 一6 0 m 和 一7 0 m 水平 现有工程用崩 ] 6 维普资讯 表 3 主要技 术经济指标 序 指标 名称 单位 方案 I 方案 I 综合 指标 l 走 向分布长 5 O O 1 0 0 6 0 0 2 回采 比重 0 ． 9 3 6 0 ． 0 6 4 1 ． 0 0 0 3 矿体厚度 3 5 ． 4 l 2 3 1 ． 5 4 矿体倾角 度 5 0 ～ 7 0 5 O 一 5 O 一 7 O 5 盘 区构成要 素 长 1 0 0 l 0 0 l 0 0 宽 3 5 ． 4 l 2 3 1 ． 5 高 l 0 l 0 l 0 6 进路间距 1 0 l 2 ． 5 I O I 2 ． 5 7 回采步距 4 3 5 ． 4 4 5 0 4 5 0 8 万吨采 切 比 m／ 万 t l 0 O 1 0 3 l 0 7 l m ／ 万 t 。 l 0 5 8 1 2 6 l 7 0 3 ’ 脉 内 m ／ 万 t 7 2 6 3 7 4 7 0 3 脉外 m ／ 万 t 3 3 2 8 9 0 3 6 7 9 副产 出矿 比 2 2 ． 4 l 1 ． 5 2 l _ 7 l O 充采 比 O ． 9 O ． 7 0 ． 8 9 l 1 回采损 失率 l 5 l 5 l 5 l 2 -回采贫 化率 l 5 l 5 5 l 一 l 3 盘 区矿量 1 0 9 3 8 6 3 7 0 8 0 9 7 3 3 5 l 4 盘 区出矿能 力 t ／ a 4 4 0 4 4 6 4 4 0 1 5 阶段生产能力 t ／ d l 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 l 6 充填 台效 r i l ／ d l 5 O l S 0 l 5 0 l 7 凿岩 台效 m／ 台班 8 0 ～ l 2 0 8 O l 2 O 8 O l 2 O l 8 出矿 台效 t ／ 台班 2 0 0 2 0 0 2 0 0 l 9 单位 炮孔 崩矿 t ／ m 5 ． 2 l 5 5 ． 2 l 5 5 ． 2 l 5 2 0 采矿炸药单耗 Kg ／ t 0 ． 3 0 7 0 ． 3 0 7 0 ． 3 0 7 2 l 掘进作业成本 元／ m 8 7 2 ． 4 2 8 7 2 ． 4 2 8 7 2 ． 4 2 2 2 采矿怍 业成本 元／ I 6 ． 2 6 6 ． 2 6 6 ． 2 6 落法 回收余 下矿 量 2 、 现有 一6 0 m 水平充填道 已冒透至 一5 0 m 水平的采场 ， 按 3 ． 5 ～ m宽的窄分 条方式 回采， 6 0水平充填道较完好的采场亦将采宽缩小至 5 m 3 、 一律采用 5 0 ram 的小孔径回采 ． 且 回采步 距仍按以前技术要求 ， 视矿岩稳定性控 制 在 4 ～8 m 之 间 。 4 、 6 0 m 水 平 充填 道应在7 0 m 分 段 回采 前加强 支护 ． 形成工作 顶板 ， 并在 回采后 1 7 维普资讯 利用 一6 0 m 水平充填道 用崩 落法回收一5 0 m分段矿石 。 5 、 东 部～7 0 m 水平 的充填法 回采尽可能超前 ～5 0 a i 的崩落法 回采 。 6 、 将 一6 5 m 水平 的工程下 移至 一7 0 m水平 ； 7 、 为 了 一7 0 m 水平顺 利 开掘进路 ， ～7 0 m 分段用 充填法 回采时 ， 凡下 盘 最后 一排炮 孔距 下沿 内壁 大于 6 m， 则 应与最后一个步距 充填前 ， 于一7 0 m水平 紧靠 出矿的构筑 充填 漏墙 ， 凡小 于 6 m者则 应于下 沿 口构筑隔墙 ， 井充填接顶 ； 8 、 分 段充填法 回采必须坚 持矿房矿柱 四条进路 采一条的原则 ， 即第 一条矿 房进路未 充填前 ， 相邻 的第 三条矿 房进路不能 回采 。 凡 回采炮孔施工 设计 和回采爆 破施工指令需经 采矿组 长和 车间主管领导 审核后 ， 方准交付施工 一 根 据以上技术措施意 见 ， 由长沙矿 山研 究院采矿研究所形成施工 图 ； 由坑采车间严格 施 工质量 ， 抓紧施 工进度 ， 面对各种困难 ， 大家都要 坚定信 心 ． 千方百计互 相配 合 ， 在 技术 上精 益求 精 ， 稳扎稳打 ， 夯实基础 ， 为攻克两种采矿法接替层这一关键而决战决胜 。 九 三年 九月实旖以上措 旌之后 ， 生产上 比较 主动 ， 但 也暴露出一 些 问题 ， 主要 是胶 结 充填 法的采充能 力由于 采矿凿岩台车 ， 临时 充填 站的生产能 力 ， 以及其 他方面 的原 因， 九 三 年采充工作 量虽 比九二 年有 所增长 ， 完 成了采矿量 3 7 0 0 t ， 充填 量 2 1 7 3 0 m ， 距 离年初 矿计 划的采矿 9万 t ， 充填 4 ． 2万 [ 1 1 还有很大 的距离 。特别 是进 入九 四年以来 ， 一6 0 m分 段 一l 2线 至一1 2线至 1 3 一线一带 ， 局部地段 主要是矿岩破 碎加之水 的原 因 ， 与 一5 0 m分 段冒通 ， 给 一7 0 m分 段用 充填法 回采 ， 比早 已预计 的难度更大 。当前 一5 0 m 中段无底柱分 段 崩落法仅剩下 l 2线 2万 多吨备采矿量 ， 而 临时充填站的充填能 力最多 3 o o t ／ 日， 特别是 中深孔凿岩和铲运机 的生产能 力满 足不 了今年承包计 划的要求 ， 坑采 车间深感生 产压力 斑来 愈大 ， ～6 0 m 一7 0 m 按原设计的采准切割平巷的掘进工 作只剩下 7 5 0 m， 至五 月份印 无掘 进地点 ， 采掘生产处于十分 困难 的状况 。 长沙和矿 山研究院急生产之所急 ， 采矿研究所总工程师刘德茂 同志于九 四年 来矿 ， 深 入现 场调查 与矿 和坑 采车间有关人员多次磋商 ， 并 同公司技术处一起商 讨。 又召开专题研 究会 ， 再 由长沙矿 山研究所 提 出 丰山铜矿南 缘矿带采矿 方法 技术改造 衔接 方案变更 设 计 一 、前 言 丰山铜矿南缘矿带采矿方法技术改造初 步设计中采用 的衔接 方案 ， 要求在 7 0 m 分段 用胶结充填法间隔 回采 6 0 的矿量后 ， 用分段胶结充填法 回采 一8 0 m分段 回采 。 现 由于技改充填系统不能按期建成 因而 充填法 回采速度受充填 能力制约难 以加快 ， 同时也 限制了 6 0 r n分段 矿量 的回采 ； 另一方面 矿 山必须按承包 合同完 成产 量任务 ， 然而 -- 5 0 m 分段 矿量消耗 速度较快 ， 现 1 1线以西几乎 全部采 完 ， 面临不能完 成产量 任务的局 面 。因此 ． 为了保证矿 山能够 完成 其产量任 务 ， 经丰 山铜 矿和大冶有色金属公司与长沙矿 山研究院共 同研究决定 ， 根 据现有实际情况就技 改衔接方 案进行变 更设 计 ， 改单分段水平 衔接为多分段立体衔接， 以确保矿山稳产过渡。 二 、 设计 依据 与原 则 1 、 设 计依 据 根据 丰 山铜矿 南缘技 改采矿方法生 产衔接方案变更 设计专题 会议纪 要 的 精神 、 在 1 8 维普资讯 满足矿 山产量的 前提 下 ， 于 1 9 9 5 年 至 1 9 9 6年实 现分段崩落法 与分段 充填法的平稳过 渡 ， 要求长沙矿 山研 究院变更 原有 设计 。 2 、 设 计 原 则 1 矿 山产 量平 稳过渡 ， 充分 回收矿石。 2 形 成充 填体 隔层的技 术措施可靠 。 3 坑 分采 用现有工程 ， 施 工管理 尽可能简便 。 三 、 设 计基 础条件 l 、 工业试验期间6 O m水平 1 4 o 8进路顶板极不稳固， 在掘进过程中冒顶垮塌高度达 3 m 多 ， 恢复成巷 后作为宽度 6 ． 6 m矿 房的直 接顶板 ， 在 试采期 间一直保 持稳定 ， 其工 艺是 成功的 2 、 一7 o re 水平 1 1线 西 已按 l O m 间距 完成 巷道掘进 ； -8 0 n f 水平 1 4 O 6 ～1 4 0 1已按 l O m 问距掘进 成巷 ， l 1 线 至 l 2线 已按 5 0 m 问距 掘进成 5条进路 ； 4 、 一7 O m分 段 l 5线以西 已与崩落岩石 相通 ， 1 4 o 6局部与崩落岩石连通 ， 1 4 o 5爆破一 个步距后不能充填而 敝空 ； 5 、 可采地质储量 见表 1 截止 1 9 9 3年底矿量 } 略 6 、 近三年坑采计划 出矿量 见表 2 ； 略 7 、 技改充填 系统于 1 9 9 5年 建成 ， 最迟应于 1 9 9 6年投 产 ； 8 、 一1 5 0 m 水平于 1 9 9 9年形成运 输能 力。 四 、 方 案特 点 一 6 0 m 分段 用无底 柱分 段崩 落法超 前 回采 ， 一9 0 m 分段 、 一8 0 m 分段 和 一7 0 m分段 按上 向式 、 呈阶 梯状 同时回采 ， 其中一9 0 r a分 段和 一8 0 m 分段 1 4 0 3以东 用分 段胶结 充填 法回采 ． 一7 0 m分段 和 一8 0 m 分段 1 4 0 3以西用无底 柱分 段崩落法 回采 。一9 O re； 一 8 0 m、 一 7 0 m 三个 分 段构成 立体作 业 ， 沿 走向呈骱 梯 状推 进逐步 形成崩落法 隔离 层 ， 实 现立体 顺序衔接 。 五 、 分段充填采矿法 见方案图、 采场布置纵剖面图 l 、 采 场结 构 矿体 厚度大 于 8 m 时 ， 分段 矿房垂直矿体走 向布置 ， 其矿 房宽 6 ． 7 m， 长为矿体厚 度 ； 矿体厚度 小于 8 m 时 ， 分段矿 房沿走向布置 ， 其矿 房宽为矿体厚度 ， 长为 4 0 m。 一 盘 区沿走 向长 4 0 m 矿 房垂 直走向布置 时由 6个矿 房组成 一个盘 区 ； 沿 走向布置 时 ． 一 个矿 房 自成 一个 盘区。 2 、 采掘工程 在9 0 m 水平开掘 采矿进路 ， 在 --8 0水平开掘相应 的充填进路兼作 一8 0 m分段 的采 矿 进 路 。 1 采 准 垂直 矿体 走 阿布 置矿 房时 ， 盘区 回采前 ， 一般每 隔 2 0 m 布置一 条垂 直 矿体走 向的采 准巷道 作为采矿房的采矿进路和 充填进路 ． 同时该 采准巷道起控 制矿体 的探矿作 用 ， 并首 先充分 利用现有 工 程， 在 充填水平8 0 m 和 一7 0 m 水平 的矿体 上盘 ， 沿矿体 边界 ． 置一 个沿脉 充填 联道 1 9 维普资讯 辜 1 霾 日 霍 _二 o 褰 一 匡 匡 鞠 4 田 疆二 l 耋 ⋯ 睾 j 圭 ～ 』 { 歪 、 } { 莲 6 i 辐 、 譬 n懂 鳆 龌 械 、 导 崩 忸 格鄹 州 驿 回￡ 『 牲 q 蘑糖 蚓 ； 6 衅 懈 嘣 。 一 婴 旱 哩恒隧 扭隧 霹啊 蕈 I 霹科 锄 双 壮 f f 哇 ” 掣 堙 礤～ 谜 嗨强、 维普资讯 沿走 向布置矿房时 ， 盘 区 回采前沿走 向每隔 4 o re 开掘一条 垂直矿体走 向的出矿联络道和 相 应的充填联络道 ， 在 采矿水平和充填水平分别沿矿体下盘边界开 掘采矿进路和 充填道 。 2 采矿掘进 垂直矿体 走向布置矿房 时． 在盘 区回采期 问 ， 按交叉 平行作 业的原则 掘进盘 区内② 、 ③ 、 ⑤ 、 ⑥ 号矿房的采矿进路 和充填进路 、 3 、 矿房 回采 用 5 0 mm扇 形孔落 矿 ， 在充填结 束后 2 4小时 内微 差分 段 起爆 ， 利用 充填料 未凝 固 时 的压缩性 和充填时预 留的三 角空 间进行 挤压爆破 ， 爆 破后待 充填料 养护 3至 4天后再 用铲运 机从下盘 出矿 。 4 、 充 填 出矿后立即用铲运机运料进入 采场 充填 。 开始 充填 时不掏筑 隔墙 ， 当 充填料堆塌入 出矿进路 1 ． 5 m 时 ， 由人工将料堆 向进路 两 侧耙 平 ， 然后堆填废石 ． 并在废 石料堆上构筑隔墙 ， 须在爆 破前将堆填废石铲 出。 在下盘矿 体边 界处均 应掏筑 木 或砖 隔墙后方能进行充填 一 9 o m 分段 的① 、 ④号矿 房的充填进路要求 充填接 顶 ； 一8 0 m 分段 的① 、 ② 、 ④ 、 ⑤号 矿房 的充填进路均 为现 有工程 ， 均要求充填接 顶 。 每步距 充填时 ． 应与下一步 距的矿 壁之间保 留 2 、 5 ～3 ． O m 高 的空隙不 充填 ， 作为 下 一 步 距爆破的松{ 空间 。因此 ， 当充填料堆距充填进路底板高度为 3 ～2 ． 5 m 时 ， 铲运机必 须经上盘 充填道进入 采场充 填 ， 不允许继续 从下盘进入采场充填 ， 以形成该空 间。但当遇 到下一步距 为夹石或 为下盘边 界时 ， 则可全部从下盘进入采场 充填 ， 且不能保 留不充满的 空 间。 5 、 盘 区内回采顺序 盘 区内采 、 掘 、 出 、 充可 以交叉平行 作业 。 盘 区中的① 、 ④ 矿 房为首 采 矿房 ， 一般 同时 回采 ； 然 后则 按 一9 o m一② 、 一8 O m一① 、 一 9 0 m一③ 、 一8 o m② 、 一 9 0 m一⑤ 、 一 8 o m一④ 、 一9 0 m～⑥ 、 一 8 o m⑤ 、 一8 0 m一 ③ 、 一 8 0 m一⑥ 的顺 序 回采 。 一 8 0 m分段 的矿 房回采 时 ， 可 以在 一9 0 m 水平组织掘进 和凿 岩作业 ； 一9 0 m 分段② 、 ③ 、 ⑤、 矿房采充结束后以其充填道作为一8 0 m分段① 、 ②、 ④、 ⑤矿房的回采坑道。 6 、 盘 区矿房 回采循环见表 3 。 略 、 六 、 衔接 层回采顺序 1 、 回采顺序说 明 1 一6 0 m 分段 的 回果速 度应 与其 下各分段推进 速度 保持均衡 ； 一7 0 m 分段的 回采 速度 与 一8 0 m 分段 的推进速度 同步 ． 其 回采作 业面与充填法 回采矿 房间的滞后距离 保持 在 4 0 ～ 6 0 m ’ 2 当各分段的矿量变化较大 ． 崩落法与充填法沿走 向的推进 速度 与本产量计划不符 时 ， 应在满 足 1 的前提 下凋整 回采作业采场 。 若 技改充填 系统 不能 在 9 5年建成 产或 一 6 0 m 分段和 一7 0 m 分 段的实 际可采矿量 不能按本 计划保证产量均 衡 ， 则届时 可将 一8 0 m 分段 的部分矿量 留怍崩 落法回采 ， 以加快 一9 0 m 分段 的推进速 度 ， 并保持产量稳定 。 州 维普资讯 2 、 出矿 进 度 计划 见表 4 略 3 、 衔接 层 回采顺 序规划 见图 略 七 、 技 术保证措施 必须 确保在 一9 0 m 分段形成 完整 的胶结 充填体 ， 在 一8 o re 分段最大 限度地用 充填 法 连续 回采 。因此 ， 在 麓工过程 中应切实实菔如下技术保证措施 1 、 回采 一9 0 m 分 段的 1 4 0 3以东 时 ， 一8 0 m 至一6 0 m水 平问为 未采动 矿体 ， 且一 7 0 m 水 平现 已开 掘巷道 ， 故 在 回采过 程 中若 遇 局部 地段 发 生冒顶 ， 则 应设 法从 一8 0 m水 平 或 - 7 0 m 水平进行 充填 处理 ， 以确保 一’ 9 0 m分段 形成完整 的胶结充填隔 层。 回采 一9 0 m 分段 的 1 4 0 3以西矿段时 ， 由于一7 0 m水 平 局部 已与崩落 法废石 贯通 ， 则 若遇 一8 o r K平局部 矿岩 不太稳 固时， 应 采用进 路 充填 法形成 两分 层的胶结 充填 体 ， 作 为一9 O m 分段矿房的直接顶板 2 、 一9 O m分 段 的① 、 ④号 矿房和 一8 O r a分 段 的① 、 ② 、 ④ 、 ⑤ 矿房 的充填 进路均 必须 在充填后立 即接顶 ， 其接顶量为二分之 一分层 ， 这是顺 利 衔接和 充分回收矿 柱矿石的基本 保证 。凡 充填 进路接顶 之前 ， 其相邻 进路不允许 开掘。 进 路下 部可采用铲运机堆填 ， 其 上部 l m 左右 高的 空间的简易接 顶工艺可选用。 ①高 水固化水 泥接 顶 ② 用混凝土 输送罐通过人工上料风迭接顶 3 、 充填质量是保证相邻矿 房和下分段 [ g l 采 的关键 ， 应 配 备专门 人员 负责 不能轮换 ， 按设计 要求监管充填料混合质量 ， 构 筑隔 墙和 充填时 预 留爆 破松散空间 。 为确 保充填料混 合质量 ， 可采取在 1 3 线碎石下料井口安设单台板振动出矿机给料的措施， 将水泥浇于给 料台板上 。 ‘ 4 、 爆破 与充填 工序必须紧 密衔 接 ， 应 在充填结束 后 2 4小时 之内爆破 ， 时间过 长不但 影响爆破效果 ， 还会破坏 充填体 出矿 后应 立即充填 ， 不能使采空 区空着 。因此 ， 应在做好 充填 准备后才能 出矿 。 从表 4中可 以看 出， 一5 o m 自然崩落法可采矿量 1 8万 t o ． 4 9 5 一8 9 1 t 铜 金属量 ， 九 五年采完 ； 用无底柱分段崩落法 回采矿石 1 l O万 t ， o ． 6 1 1 ， 6 7 2 6 t 铜矿 金属量 ； 用分段充 填法主要 采 一8 o m 和 一9 o m 共 6 5万 t ， o ． 8 8 1 5 7 2 8 t 铜金矿属 量 ， 另外采准切 割矿量 l 8 万 t ， o ． 8 8 1 1 5 8 6 t 铜 金属量 。 有 三点特别值得注意 一是 l 9 9 9年建成 ， 最迟应于 1 9 9 6年投产 ， 因而 1 9 9 6 年分段 充 填法 的出矿量 安排 了 1 6 万 t ， 铜 金属量达 1 4 O l t 。三是 一l O O m 分段充填 法要出 1 5万 t 矿 量 ， 垒属量达 1 3 2 2 t ， 一1 5 o m 水平于 1 9 9 9 年 形成运输能 力。由此可见 ， 相应地 在着 多年 来的三大老 大难 问题 一是出矿坑道 的完好 与支护加固问题 ； 二是正规 充填系统 的按 期投 产 问题 ； 三 是一1 5 0 m 中段的开拓系统形 成生产能力问题 。这三大难韪都 与生产衔 接息息 相 关 ， 直接 制约着 九 五计划期 间生产量和经济效益 。 笔者 多年 来的感觉是 “ 高产不是欢 乐 日， 失 调方为大 问题” 。正 酊前 面已述 ， 从一九八四年至今十年 ， 南缘 矿带 采矿方法 改进 与衔接问题 ， 是全 矿的重点工佑之一 ， 也是 生产技术计划 、 安全各 有关部 门的讨论焦 点之 一 。各方 面的工作 做了不少 ． 但取得 的成效 不大 ． 成果不多 ． 这 不能 不引起高度警觉 。 为此 而 写此文 ， 唤起 更多的有识之士 ， 出谋划 策之。 2 2 维普资讯 三 对 策 一 、统 一认 识 ， 坚定 信心， 齐 心合力攻技 改 对南缘矿带 技术 改造始终存在着一些认识 问题 ， 这是很 自然的 。但有两种倾 向 ， 一直 影响着南缘技改 的进程。一是认为胶结充填 的产量低 、 成本高 、 工艺 复杂 ， 管理 跟不上去 ， 生产 能力达不到设 计的要求 ， 经济效 益不如 崩落法 。所以抓胶结充填法劲头不大 、 解决 问 题不及时 ， 工作 一拖 再拖 ， 产量一欠再欠 二是认为充填法搞上