提高進路礦房膠結(jié)充填接頂率的措施研究

鐘俊偉，劉 學

（江西銅業(yè)集團有限公司武山銅礦,江西 瑞昌 332204）

1 礦房充填接頂?shù)闹饕獑栴}和現(xiàn)狀

目前武山銅礦采用的充填接頂方法由于復雜水文地質(zhì)條件和采礦工藝的不同而導致存在一些差距，在充填濃度和充填體強度等方面達不到設計的要求。先后進行了多種充填方案分析研究，采場充填接頂率低，成為限制企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要因素，如何提高充填的接頂率, 以確保生產(chǎn)安全和降低充填成本是各種充填采礦法需要解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。然而，有關(guān)充填接頂問題始終未能得到很好的解決，因此提高采場充填接頂率是本礦山的重要關(guān)鍵技術(shù)。

2 影響礦房充填接頂率的因素分析

武山銅礦北礦帶采空區(qū)均采用膠結(jié)充填方法。礦體進路回采結(jié)束后，在砂倉中儲存分級尾砂，充填過程中通過高壓風和水把造漿給料送入工藝系統(tǒng)，通常情況下充填料主要以分級尾砂為主，采用分級尾砂與水泥按照1:4、1:8灰沙比混合成漿進行充填，充填料濃度在70%左右，目前礦山充填料漿通過重力自流方式輸送到采場進行充填，根據(jù)實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)影響礦體充填的原因有幾個方面：

（1）充填墻的搭設不牢固，無法承受充填接頂時的壓力，當充填墻出現(xiàn)外移，出現(xiàn)跑漿會直接導致無法接頂。

（2）進路充填完畢對充填管道進行沖洗，大量管路清理用水流入充填體，稀釋了充填體的濃度，等到充填體沉降凝固后與頂板之間形成了空頂。

（3）選擇自流輸送充填料漿的充填方式，充填漿流動過程中底料下沉，直接影響采場邊緣的接頂率。

（4）在施工過程中，不合理的充填進路長度也是造成接頂空頂?shù)脑蛑?，進路過長會導致充填料漿無法及時均勻鋪攤，目前控制充填進路長度一般在35米左右。

（5）另外工程施工完畢后未及時封堵充填過程中的跑漿或漏漿的洞口，即便進行了充填接頂，也會在沉降后出現(xiàn)空頂現(xiàn)象。

3 提高充填接頂?shù)募夹g(shù)措施與方法

充填接頂率越高充填效果會更好，但實際操作中難以實現(xiàn)100%的充填接頂，因此試驗了縮短接頂長度、在充填管道架設放在空區(qū)最高點、進一步完善爆破工藝、適量的增加料漿的濃度、使用雙閘閥等一系列的方式，充填工藝流程圖如下所示。取得了一定的經(jīng)濟效益，提高了充填效率，總結(jié)如下：

圖1 填充工藝流程圖

3.1 封堵、吊掛、充填各個工藝按照要求施工

充填管道和出氣管道要架設在頂板的最高處，充填墻必須按照要求搭設，在進路充填完畢后，關(guān)閉充填閥門打開水閥，不得使管路沖洗用水充填進入采空區(qū)。在施工完畢后及時與充填站及時聯(lián)系，精確掌握充填停止時間，并及時封孔，防止充填管路漏漿。

3.2 合理配比充填料漿，保證流動性能

通過分析充填接頂與充填料漿的流動規(guī)律可知，料漿從充填管口輸出后形成堆狀，注入空區(qū)的漿體從出口向周邊逐漸攤散，攤散過程中會發(fā)生離析現(xiàn)象，因此采場充填的料漿充填時需要注意一次充填的厚度和單個進路采場的充填次數(shù)對充填接頂?shù)挠绊?。充填料漿濃度的大小和配比直接影響流動后表面的陡緩程度，由于充填料漿的表面張力和粘性不同，隨著坡度緩緩流淌，最終呈現(xiàn)停止的狀態(tài)，而水泥的沉降速度比分級尾砂緩慢的多，充填料漿配比對其流動性的影響至關(guān)重要，合理配比和濃度的充填料漿，方可以實現(xiàn)料漿均勻攤開，并保證邊緣的料漿的濃度和厚度。

3.3 合理規(guī)劃采礦順序，避免爆破影響

充填接頂率越高，充填效果會越好，但在實際操作中由于爆破等因素的影響難以保證接頂率。爆破影響極易造成封堵墻的破壞而出現(xiàn)大面積空頂，針對爆破因素的影響，只能通過合理規(guī)劃采礦順序，避免相鄰近路采礦爆破的影響。

3.4 選取合理的封堵隔離墻保障濾水

實踐證明，木質(zhì)隔離墻存在諸多的優(yōu)勢。由于充填料漿含水量較大，充填過程中需要及時濾水，采用木質(zhì)隔離墻不僅有利于充填脫水，還可以重復使用，并且工程成本較低。木質(zhì)隔離墻架設需要注意的是為保障在隔離墻受壓后不倒塌，要將木質(zhì)立柱支撐礦房的頂?shù)装澹⒐潭ɡ喂?，之后在隔離墻四周鋪設工布，預防充填時漏漿。

4 結(jié)語

充填接頂技術(shù)是充填工程的關(guān)鍵，由于接頂率低的原因?qū)е逻M路采礦法接頂板暴露面積過大，易出現(xiàn)進路大面積冒頂事故。但通過對充填工藝和技術(shù)不斷的探索和改進，接頂效果的控制是有法可依的，充填接頂技術(shù)的不斷提高是有效控制采場空頂、保障采場作業(yè)安全、提高了礦石的回收率的關(guān)鍵技術(shù)。