淺析全尾砂膠結(jié)充填采礦法的泄水

佟英海

（西部黃金克拉瑪依哈圖金礦有限責(zé)任公司 克拉瑪依 834025）

1 引言

充填采礦法是在礦產(chǎn)資源的地下開(kāi)采過(guò)程中，隨著礦石的采出，其礦石原來(lái)占據(jù)的空間即采空區(qū)用具有一定物理力學(xué)性能的材料進(jìn)行及時(shí)填充，從而一方面對(duì)采空區(qū)圍巖提供支撐，另一方面可為相鄰礦體的開(kāi)采提供條件的一類采礦方法。其意義主要有：

⑴可為礦床開(kāi)采的整體安全提供支撐。

⑵可有效地保護(hù)礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境。

⑶地下礦產(chǎn)資源可得到充分回收利用。

⑷可提高礦床開(kāi)采全過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

⑸具有良好的社會(huì)效益。

⑹使尾礦的存放有了去處，為打造綠色、環(huán)保礦山營(yíng)造了良好條件。

2 礦山地質(zhì)條件

礦區(qū)位于新疆托里縣境內(nèi)。準(zhǔn)噶爾優(yōu)地槽褶皺帶，瑪依勒-扎伊爾山復(fù)向斜北西翼。扎伊爾-達(dá)拉布特向斜北翼。

2.1 出露地層

中-上石炭統(tǒng)，包古圖組C2-3b、太勒古拉組C2-3t。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于向南東傾斜的單斜構(gòu)造內(nèi)，安齊斷裂位于礦區(qū)東南部，是該礦的主要控礦構(gòu)造，以次級(jí)斷裂與金礦化關(guān)系密切。

2.3 巖漿巖

以淺沉-噴發(fā)的基性玄武巖、輝綠巖為主，二者呈相變化。

2.4 圍巖蝕變

毒砂化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、硅化、絹云母化、綠泥石化。其中金礦化、黃鐵礦化、毒砂化與金礦關(guān)系密切。

礦體由石英脈及少量蝕變凝灰?guī)r組成，一般呈致密塊狀，比較堅(jiān)硬。但局部受后期構(gòu)造影響，礦體有些破碎。礦體寬為2～8m不等，礦體平均傾角為75°左右，硬度系數(shù)f為12～13。圍巖主要為玄武巖，少數(shù)為凝灰?guī)r，為致密塊狀，節(jié)理不發(fā)育。其圍巖硬度系數(shù)f：頂板為6～14；底板為10～11。一般情況下礦體與頂、底板圍巖均較穩(wěn)固，不需支護(hù)，但遇斷層或兩個(gè)構(gòu)造交匯處的破碎帶，圍巖就不穩(wěn)定，需進(jìn)行支護(hù)。

3 水文地質(zhì)條件

礦區(qū)內(nèi)無(wú)地表水系，地下水為基巖裂隙水（潛水、脈狀水），接受區(qū)域性裂隙潛水運(yùn)流和大氣降水的滲透補(bǔ)給?；鶐r水微弱，屬含水量極微弱的巖體。

4 礦山概況

哈圖金礦是一個(gè)采、選、冶為一體的黃金生產(chǎn)企業(yè)，采用向上全尾砂充填采礦法。此采礦法工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單管理方便、回采時(shí)可以選別，符合本礦的地質(zhì)條件和采礦條件。

4.1 采礦方法確定及礦房構(gòu)成要素和采場(chǎng)布置形式

充填采礦法其采場(chǎng)構(gòu)成要素：礦塊沿走向布置，長(zhǎng)40～50m、段高40～50m、礦塊寬為礦脈寬、間柱寬度為6.2m。其礦塊底部結(jié)構(gòu)為下盤(pán)人工假底柱，高度為3～5m。不留頂、底柱。采用人工假底運(yùn)輸巷道其巷道凈斷面尺寸為：2.1m×2.3m，f=1/3的三形拱。自沿脈約30m設(shè)置兩個(gè)鋼板漏斗。

根據(jù)電耙的有效趴礦距離，在間柱3～5m處分別放兩順路溜井漏斗。順路溜井漏斗根據(jù)礦體賦存條件靠底板布置。

4.2 鑿巖爆破及回采

使用的鑿巖工具是7655或YT-28風(fēng)鉆進(jìn)行鑿巖穿孔工作。根據(jù)巖石的性質(zhì)孔深一般在1.8～2.5m、孔距和排距在0.8～1.2m，采用Z字或梅花型排眼。

采用人工裝藥，非電雷管起爆，分段微差爆破，導(dǎo)爆管連接，用MFd-150/200型發(fā)爆器激發(fā)起爆。

4.3 通風(fēng)

采場(chǎng)爆破完后，采用機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)。

通風(fēng)路線：新鮮風(fēng)從675中段?19.5通風(fēng)天井?采場(chǎng)?污風(fēng)?20.5通風(fēng)天井?725中段排出，見(jiàn)圖1。

圖1

4.4 礦石搬運(yùn)

崩落的礦石，在礦房里通過(guò)兩臺(tái)型號(hào)為2DPJ-7.5的電耙將礦石分別扒入到兩條順路溜井中，在人工假底巷道中將礦石裝入1.2m3礦車中，由電機(jī)車運(yùn)往到馬頭門(mén)處。

4.5 充填

以上工作完成后就進(jìn)行充填前的準(zhǔn)備工作。充填前的準(zhǔn)備工作包括：清理和殘收底板上的粉礦、架設(shè)順路溜井和人行順路天井、預(yù)埋天井泄水管道、用吊鏈提升電耙等工作。

順路溜井和人行順路天井是用3mm鋼板卷成一頭為φ1050cm，一頭為φ1000cm，長(zhǎng)為1.2m的圓臺(tái)型筒，在地表焊接而成，在采場(chǎng)進(jìn)行對(duì)接。

充填料用尾砂膠結(jié)進(jìn)行充填，其濃度為68%、灰砂比為1∶3～1∶4和1∶6～1∶8。為防止崩落的礦粉滲入充填料，在每次充填接近尾聲時(shí)可在尾砂上鋪以灰砂比為1∶3～1∶4的300～500mm厚的膠結(jié)底板鋪墊，為今后電耙扒礦創(chuàng)造良好的條件。

充填結(jié)束經(jīng)7天后進(jìn)行泄水和晾干，就可進(jìn)行下次的循環(huán)作業(yè)。

5 問(wèn)題的解決方法

這種采礦法可全面考慮,既控制了地壓的安全管理，也降低了礦石的貧化與損失。避免了在回采過(guò)程中大暴露面下作業(yè)，提高了回采過(guò)程中的安全性，利于采場(chǎng)地壓控制?；夭陕士蛇_(dá)到96%以上，避免了地下有限資源的浪費(fèi)。對(duì)于本礦貴金屬脈的開(kāi)采，是技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上可靠的一種行之有效的采礦方法。

此種采礦法其缺點(diǎn)就是循環(huán)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，達(dá)不到對(duì)礦塊強(qiáng)采強(qiáng)出的目的。其主要的原因就是泄水道太少，只是在一側(cè)的天井預(yù)埋泄水管道進(jìn)行泄水，故泄水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。充填結(jié)束后要經(jīng)過(guò)7天的泄水、晾干才可進(jìn)行下次的采礦等循環(huán)作業(yè)。

如何縮短泄水時(shí)間，我們就在兩條順路溜井和一條順路人行天井上想辦法。因順路溜井和順路人行天井是用3mm鋼板卷成的長(zhǎng)為1.2m的圓臺(tái)型筒，見(jiàn)圖2。

圖2

在地表長(zhǎng)為1.2m的園臺(tái)型筒鋼板上用氣割割出多處φ50mm的圓孔，在采場(chǎng)進(jìn)行對(duì)接使用。對(duì)接完成后在用100目的尼龍濾布在園臺(tái)型筒鋼板上纏繞一圈。在尾砂充填時(shí)水可濾掉，水就沿著順路天井、溜井流入運(yùn)輸巷里，水泥和沙子留在礦房里對(duì)礦房起到了充填作用。

6 結(jié)論

此方法的實(shí)施使經(jīng)過(guò)7天的泄水、晾干才可進(jìn)行下次的采礦等循環(huán)作業(yè)，縮短為2天泄水、晾干就可進(jìn)行下次的采礦等循環(huán)作業(yè)。其意義就是：

⑴縮短了采礦作業(yè)循環(huán)時(shí)間，避免了礦房長(zhǎng)時(shí)間的暴露使礦巖發(fā)生變化，給下一步的采礦作業(yè)安全創(chuàng)造了良好的條件。

⑵實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦房強(qiáng)采強(qiáng)出的目的。

⑶地下礦產(chǎn)資源可得到充分回收利用。

⑷可提高礦床開(kāi)采全過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

⑸提高了礦房回采過(guò)程中的安全性。