凡口礦深部廢石回填系統(tǒng)的建立及應(yīng)用效果分析

孫 勇

(深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦，廣東韶關(guān) 512325)

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凡口礦深部廢石回填系統(tǒng)的建立及應(yīng)用效果分析

孫 勇

(深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦，廣東韶關(guān) 512325)

凡口鉛鋅礦針對(duì)井下采準(zhǔn)區(qū)域掘進(jìn)廢石與回采區(qū)域空區(qū)回填所需廢石區(qū)域分布不協(xié)調(diào)的問(wèn)題,在現(xiàn)有采準(zhǔn)工程基礎(chǔ)上，建立和完善了深部廢石回填系統(tǒng),解決了掘進(jìn)廢石轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放問(wèn)題，確保廢石最大限度回填到采空區(qū)。

采空區(qū); 廢石轉(zhuǎn)運(yùn); 臨時(shí)堆場(chǎng); 廢石回填

凡口鉛鋅礦是我國(guó)地下開(kāi)采的大型礦山之一，其主要的采礦方法是機(jī)械化上向分層充填法、大直徑深孔采礦法(VCR法)[1]。近年來(lái)，隨著開(kāi)采中段的不斷下移，目前凡口礦深部開(kāi)采礦量已占到年開(kāi)采礦量的一半，且多為間柱大爆破采場(chǎng)，具備大量回填的條件，為提高廢石回填，凡口礦建立了深部廢石回填系統(tǒng)。

1 深部廢石回填系統(tǒng)建立目的

1.2 通過(guò)加大采空區(qū)廢石回填，可有效減少主廢石井提升量及地表廢石轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放工作，節(jié)約生產(chǎn)成本。

1.3 通過(guò)加大采空區(qū)廢石回填，可有效節(jié)約充填骨料，降低充填成本，產(chǎn)生明顯經(jīng)濟(jì)效益。

2 采場(chǎng)廢石回填技術(shù)要求

分層充填[2]采場(chǎng)回采高度一般為5.5～10 m?；靥顣r(shí)礦房采場(chǎng)要求兩幫距礦體1.0 m以上,廢石堆高距離充填面大于0.5 m,回填后采用膠結(jié)充填,并用高標(biāo)號(hào)水泥澆面,澆面層厚度0.3 m以上。間柱采場(chǎng)由于兩幫是充填體,因此兩幫回填到邊,整個(gè)采場(chǎng)全斷面回填?？臻g較高的采場(chǎng),用鏟運(yùn)機(jī)分多層回填、壓實(shí)。廢石面距離充填面大于0.5 m,回填后采用非膠結(jié)充填,采場(chǎng)充平后進(jìn)行澆面,膠面層厚度0.3～0.5 m。留底柱拉底采場(chǎng)首層不允許回填,待膠結(jié)充填高度大于6 m后才能安排回填廢石,以確保以后安全回采礦石底柱。

VCR大爆破采采場(chǎng)，礦房采場(chǎng)不進(jìn)行回填。間柱采場(chǎng)，除首層充填外，原則上進(jìn)行全斷面回填，回填高度為低于充填面0.5 m為準(zhǔn)，回填結(jié)束后采用并用高標(biāo)號(hào)水泥澆面,澆面層厚度0.3 m以上。

3 凡口礦深部回采及開(kāi)拓、采準(zhǔn)區(qū)域分布

3.1 深部回采區(qū)域

凡口礦深部目前回采區(qū)域主要集中于獅嶺-500 m～-650 mS6#穿以北區(qū)域，分為三個(gè)中段：獅嶺-550 m盤(pán)區(qū)、獅嶺-600 m盤(pán)區(qū)、獅嶺-650 m盤(pán)區(qū)，各盤(pán)區(qū)2015年VCR采場(chǎng)計(jì)劃回采礦量見(jiàn)(表1)。

表1 各盤(pán)區(qū)2015年VCR采場(chǎng)計(jì)劃回采礦量

3.2 深部中段開(kāi)拓及采準(zhǔn)區(qū)域

獅嶺-455mS6#以南、獅嶺南-500 m盤(pán)區(qū)、獅嶺-550mS10#以南、獅嶺-600mS6#以南、獅嶺-650mS6#以南、獅嶺-650 m～710 m盤(pán)區(qū)，各盤(pán)區(qū)2015年計(jì)劃掘進(jìn)廢石量見(jiàn)(表2)：

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表2 深部各中段開(kāi)拓及采準(zhǔn)廢石量

4 深部廢石回填系統(tǒng)的建立

4.1 建立目的

對(duì)掘進(jìn)廢石與空?qǐng)龌靥顝U石建立動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)，確?？諈^(qū)廢石回填，最大化減少?gòu)U石提升量。

4.2 建立原則

在保證現(xiàn)有采、掘、充生產(chǎn)平衡穩(wěn)定的前提下，最大化利用現(xiàn)在已有工程、設(shè)備、設(shè)施，合理調(diào)整及完善現(xiàn)有采掘、充系統(tǒng)，解決廢石由采準(zhǔn)區(qū)域到采空區(qū)域的轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放、回填問(wèn)題。

4.3 深部廢石回填系統(tǒng)建立

4.3.1 將-550 m中段N2#溜井改造為轉(zhuǎn)碴井，在-500 m中段平面N2#溜井口安裝曲軌等卸碴設(shè)施，將獅嶺-455mS6#以南、獅嶺南-500 m兩盤(pán)區(qū)掘進(jìn)碴由斗車、電機(jī)車?yán)罭2#溜井，經(jīng)-550 m中段各分段溜井聯(lián)道轉(zhuǎn)出暫堆。

4.3.2 在-550 m盤(pán)區(qū)四分段利用原N3#VCR采場(chǎng)上部硐室空?qǐng)鲎鳛閺U石中轉(zhuǎn)堆場(chǎng)[3]。

4.3.3 將-600 m中段N4#措施井延伸至-550 m一分段， -550 m中段S10#以南掘進(jìn)碴由鏟運(yùn)機(jī)鏟至N4#措施井，再由-600 m四、五分段措施井聯(lián)道調(diào)出暫堆。

4.3.4 在-600 m盤(pán)區(qū)四分段利用原N6-7#VCR上部硐室空?qǐng)鲎鳛?600 m中段廢石中轉(zhuǎn)堆場(chǎng)。

4.3.5 -500 m以下對(duì)各分段閑置進(jìn)路及平巷、拉底巷等工程進(jìn)行建檔，作為廢石中轉(zhuǎn)堆場(chǎng)，由相關(guān)科室進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡管理。廢石回填系統(tǒng)流程見(jiàn)下圖1。

圖1 深部廢石回填系統(tǒng)流程圖

4.4 深部廢石回填系統(tǒng)日常管理與運(yùn)行

4.4.1 廢石回填系統(tǒng)運(yùn)作由生產(chǎn)科負(fù)責(zé)計(jì)劃，測(cè)量科負(fù)責(zé)跟蹤管理，調(diào)度室負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)碴協(xié)調(diào)及回填鏟運(yùn)機(jī)使用，相關(guān)科室與工區(qū)隊(duì)緊密協(xié)作，以保證整個(gè)回填系統(tǒng)有效地運(yùn)行,同時(shí)采礦車間制定了相關(guān)的回填計(jì)劃和激勵(lì)措施,建立廢石回填每周計(jì)劃報(bào)表制，并根據(jù)月度廢石回填的情況進(jìn)行考核。

4.4.2 每個(gè)掘進(jìn)工程在制定進(jìn)場(chǎng)施工紀(jì)要時(shí),相關(guān)科室需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,掌握掘進(jìn)工程產(chǎn)出廢石量;廢石去向和運(yùn)輸設(shè)備使用情況;附近區(qū)域采場(chǎng)作業(yè)情況；附近采空區(qū)廢石消耗量;除就近回填或暫堆外，多余廢石如何進(jìn)行跨中段、跨區(qū)域轉(zhuǎn)運(yùn),以及需要使用的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和轉(zhuǎn)運(yùn)井;對(duì)廢石的轉(zhuǎn)運(yùn)制定經(jīng)濟(jì)合理的方案。

4.4.3 根據(jù)采場(chǎng)出礦進(jìn)度，采場(chǎng)在空?qǐng)鼋怀淝?提前計(jì)算可回填廢石量，并落實(shí)碴源狀況，附近堆碴無(wú)法滿足回填需要時(shí)，選好廢石中轉(zhuǎn)堆場(chǎng)，提前安排廢石跨中段轉(zhuǎn)運(yùn)，并在一周回填計(jì)劃報(bào)表中記錄:采場(chǎng)可回填廢石量;廢石來(lái)源;所需轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備,轉(zhuǎn)運(yùn)溜井;轉(zhuǎn)運(yùn)回填所需時(shí)間。

4.4.4 廢石回填遵循經(jīng)濟(jì)合理原則，要求廢石能就近回填的不轉(zhuǎn)運(yùn),能消耗于井下的不出窿,采空區(qū)能利用的不浪費(fèi)。將掘進(jìn)工作面的安排與采場(chǎng)回采安排相互關(guān)聯(lián),合理計(jì)劃、恰當(dāng)安排,掌握動(dòng)態(tài)平衡，既能保證掘進(jìn)廢石盡可最大限度地消耗于井下,也能保證采場(chǎng)采空區(qū)有足夠的回填廢石來(lái)源。

4.4.5 回填質(zhì)量驗(yàn)收制度：在采場(chǎng)鏟出礦后,由生產(chǎn)科組織有關(guān)部門(mén)進(jìn)行空?qǐng)鲑|(zhì)量驗(yàn)收,制定回填、充填方案,并做好現(xiàn)場(chǎng)記錄,印發(fā)到相關(guān)單位。采場(chǎng)在完成回填后,再由生產(chǎn)科、測(cè)量科進(jìn)行回填質(zhì)量驗(yàn)收。主要驗(yàn)收是否按要求進(jìn)行回填,并測(cè)算廢石回填量。對(duì)于沒(méi)有按相關(guān)要求回填的,或未能按時(shí)完成回填的,按相關(guān)制度進(jìn)行考核。

4.4.6 廢石回填相關(guān)資料管理：空?qǐng)鲵?yàn)收記錄、回填量、回填現(xiàn)場(chǎng)情況等的記錄資料要求相關(guān)部門(mén)歸檔保存,作為以后查證和工程設(shè)計(jì)的資料依據(jù)。

5 深部廢石回填系統(tǒng)運(yùn)行效果

廢石回填的效益主要包括節(jié)約的充填成本和減少?gòu)U石出窿提升的成本，及地面廢石堆場(chǎng)安全環(huán)保問(wèn)題。凡口礦自6月份建立深部廢石回填系統(tǒng)后,由于管理、激勵(lì)措施到位,系統(tǒng)的運(yùn)作順暢。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的運(yùn)行，明顯減少了深部掘進(jìn)廢石的提升量(見(jiàn)下表3)，有效增加了深部采場(chǎng)回填量，既解決了井下大量掘進(jìn)廢石的去向問(wèn)題,也大大減少了充填材料消耗和成本,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益。

表3 2015年3-10月主井廢石提升量

6 結(jié)語(yǔ)

凡口礦深部廢石回填系統(tǒng)的建立,不僅大大地減少了主廢石溜井的提升壓力,大大減輕了地面廢石堆場(chǎng)安全環(huán)保壓力，而且有效降低了采空區(qū)充填材料消耗,節(jié)約了充填成本,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,有利于礦山的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 采礦手冊(cè)[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社,1988.

[2] 孫偉，吳愛(ài)祥，王洪江，等.全尾砂-廢石混合回填膏體流動(dòng)特性變化規(guī)律[J].巖土力學(xué), 2013, 12.

[3] 廖如庸.崩落區(qū)回填的生產(chǎn)實(shí)踐[J].中國(guó)礦山工程, 1994, 3:13-18.

On the Application Effect of Deep Barren Rock Backfill System in Fankou Lead-zinc Mine

SUN Yong

(Shenzhen Zhongjin Lingnan Nonfemet Company Limited Fankou Lead-zinc Mine,Shaoguan,Guangdong 512325)

Aiming at the distribution discordance problem between the tunnelling barren rock of underground stope preparation area and backfill required barren rock of recovery area dead zone, Fankou lead-zinc mine established and perfected deep barren rock backfill system under the basis of the prsent stope preparation project. It worked out the problems of tunnelling barren rock transfer and ensured the barren rock backfilled to goaf with the highest limit.

Goaf; Barren Rock Transfer; Provisional Yard; Barren Rock; Backfill

孫勇(1976-)，男，采礦副高級(jí)工程師，廣東省韶關(guān)市仁化縣凡口鉛鋅礦采礦車間生產(chǎn)技術(shù)科。

TD982

A

1671-3818(2016)03-0043-03