淺談垂直分條上向水平分層膠結(jié)充填采礦法在某銅鉬礦山的應(yīng)用

（香格里拉市鼎立礦業(yè)有限責(zé)任公司，云南 香格里拉 674400）

1 礦山概述

某銅鉬礦為一座設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模33萬t/a的礦山，位于云南香格里拉洛吉鄉(xiāng)九龍村境內(nèi)，地處青藏高原南緣橫斷山脈中段，礦體主要賦存于矽卡巖中，礦床成因類型為熱接觸交代型。礦床工業(yè)類型為矽卡巖型銅鉬礦床。礦石中有用金屬元素以銅、鉬為主[1]。礦區(qū)內(nèi)共設(shè)計利用2個礦體，分別為KT1、KT2礦體，主要劃分4個中段，分別為2500m、2550m、2600m、2650m中段，工業(yè)礦石量6607.4kt，銅金屬量16216.73t，鉬金屬量20554.97t，其中，KT2設(shè)計利用1924.2kt，鉬金屬量4684t，鉬平均品位0.243%。主要為鉬礦體，局部具弱銅礦化，賦存于KT1下盤北衙組一段（T2b1）的矽卡巖或矽卡巖化灰?guī)r中，礦體長460m，斜深113m，傾角45°～79°,走向35°，厚度1.01m～19.07m，礦體平均厚度10.84m，礦體形態(tài)復(fù)雜、變化大，開采難度大；同時，礦體及頂板圍巖穩(wěn)定性差，不允許有較大的暴露面積，礦區(qū)自然環(huán)境處于原始狀態(tài)，植被較好，環(huán)保要求高[2]。

考慮到礦山地表實際情況、礦體形態(tài)等因素。針對KT2礦體采用垂直分條上向水平膠結(jié)充填采礦法進(jìn)行開采。此方法對此礦山礦體形態(tài)產(chǎn)狀的適應(yīng)性強，采場穩(wěn)定，安全可靠；礦石貧化、損失?。还に嚳煽?，整個生產(chǎn)過程均可有效控制。

2 充填系統(tǒng)

某銅鉬礦采用尾砂膠結(jié)充填方案，該方案主要采用選廠尾礦作為充填骨料，輔以少量廢石，采用水泥作為膠結(jié)料。需要備料時，選廠（標(biāo)高+2426m）將尾砂直接泵送（直線輸送距離4.8km）至需要備料的立式砂倉（標(biāo)高+2510m），與充填站攪拌好的藥劑混合進(jìn)入砂倉沉淀儲存,不需要備料或砂倉已滿時，尾礦通過輸送管路泵送至尾礦庫。井下需要充填時，由立式砂倉放砂管放出重量濃度65%～70%尾砂，進(jìn)入φ2500mm高濃度攪拌槽，同時由膠結(jié)料倉根據(jù)配必須要放入膠結(jié)材料，混合攪拌后，濃度達(dá)68%～72%，經(jīng)HGBS80.12.220工業(yè)活塞泵分別泵送至2550m、2600m、2650m、2670m標(biāo)高，管道長度1900m～2600m,對應(yīng)下放至相應(yīng)需要充填標(biāo)高的采場進(jìn)行充填。

3 采礦工藝

（1）礦塊（盤區(qū)）構(gòu)成要素。采場垂直走向布置，一次分條（礦房）寬15m，二次分條（礦柱）寬15m，分條長度為礦體厚度，分層高4m，盤區(qū)走向長80m～100m,留底柱6.0m。一個盤區(qū)內(nèi)分共劃分為六個分條，礦房與礦柱交替往上進(jìn)行分層回采。

（2）采準(zhǔn)切割。從中段運輸平巷向礦體掘穿脈巷道和聯(lián)絡(luò)道、回風(fēng)充填天井，從采區(qū)斜坡道掘分段聯(lián)絡(luò)道分段巷道、溜井、分層聯(lián)絡(luò)道、切割平巷，然后以切割平巷、回風(fēng)充填天井為自由面進(jìn)行回采，再在采場中間順路架設(shè)采場人行、進(jìn)風(fēng)、濾水天井，先架設(shè)模板，后充填成井。掘進(jìn)設(shè)備主要有7655型、YSP45型鑿巖機(jī)，天井掘進(jìn)吊罐以及天井掘進(jìn)絞車，鏟運機(jī)直接出渣，另外還配備有砼噴射機(jī)及局扇等設(shè)備。

（3）回采工藝與設(shè)備選型?；夭刹捎闷胀ㄨ弾r機(jī)鑿巖，鉆鑿水平孔落礦，出礦采用2m3鏟運機(jī)出礦。從下往上逐層回采，分兩步驟回采，第一步驟隔一采一，待第一步驟的分條（礦房）進(jìn)路全部采完充填后，第二步驟再回采剩余的分條（礦柱）進(jìn)路，實行采出充的作業(yè)循環(huán)。

①鑿巖。采場使用7655打孔，炮孔直徑Ф40mm，鑿巖自各分層鏟運機(jī)聯(lián)絡(luò)道附近開始，采場邊孔距進(jìn)路兩邊界0.5m。②爆破。鑿?fù)昱诳缀螅捎萌斯ぱb填乳化炸藥及導(dǎo)爆管雷管，每次開采進(jìn)尺2m。礦石最大塊度350mm。爆破后局扇強制通風(fēng)，然后無軌設(shè)備經(jīng)采區(qū)斜坡道、分段平巷和采場分層聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場鏟裝礦石。③采場通風(fēng)。采場新鮮風(fēng)流包括兩部分，一部分經(jīng)中段運輸平巷、人行通風(fēng)天井聯(lián)絡(luò)道、通風(fēng)天井進(jìn)入采場，另一部分經(jīng)采區(qū)斜坡道、分段平巷、分層聯(lián)絡(luò)道到達(dá)采場。采場污風(fēng)由局扇抽至回風(fēng)天井后進(jìn)入上中段匯入回風(fēng)系統(tǒng)。④出礦與運輸。選用2m3鏟運機(jī)，礦石經(jīng)鏟運機(jī)沿分層聯(lián)絡(luò)道運至盤區(qū)溜井，溜放至中段運輸平巷，經(jīng)有軌電機(jī)車設(shè)備統(tǒng)一由2500中段運輸至地表原礦倉內(nèi)進(jìn)行破碎。⑤頂板管理。分條進(jìn)路落礦完后，先在爆堆上用人工從分條進(jìn)路口開始由外向內(nèi)對頂板松石進(jìn)行處理。鑿巖前，首先用人工撬毛進(jìn)行一次全面的頂板松石處理，以保證鑿巖安全。為確保采場出礦安全，每班還需對采場出空兩幫進(jìn)行安全檢查、橇掉頂板和兩邦殘余松石。⑥技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。盤區(qū)生產(chǎn)能力300t/d，貧化率6%，損失率6.75%，采切比9.03m/kt、62.2m3/kt。充分回收了礦產(chǎn)資源，減少了資源損失，提高了礦石回采率，減少了采準(zhǔn)工程量，降低了采礦成本；以利提高勞動效率。

（4）充填。先將底柱上部回采掉的2.0m處進(jìn)行底部鋪一層鋼筋網(wǎng)，然后采用灰砂比1：4膠結(jié)充填，以便回收剩余底柱。每個分層充填料上部采用灰砂比1：4膠結(jié)0.5m厚一層作為下步回采的底板，采完全條分層進(jìn)路采用灰砂比為1:4的水泥砂漿輔以部分廢石進(jìn)行充填。

進(jìn)入分條分層充填時，以回采同步從下往上逐層進(jìn)行充填，分兩步驟回采，第一步驟的分條進(jìn)路（礦房）每采完一層采用灰砂比為1:4的水泥砂漿輔以部分廢石進(jìn)行充填，每個分層充填料上部充填1：4膠結(jié)0.5m厚一層作為下步回采的底板；待第一步驟的分條進(jìn)路（礦房）全部采完充填后，再回采第二步驟的分條進(jìn)路（礦柱），每采完一個分層后采用灰砂比均為1:20的水泥砂漿輔以部分廢石分層進(jìn)行充填，每個分層充填料上部充填1：4膠結(jié)0.5m厚一層作為下步回采的底板。

表1 充填材料配比及各齡期抗壓強度表

4 結(jié)語

垂直分條上向水平分層膠結(jié)充填采礦法經(jīng)某銅鉬礦的應(yīng)用，可是一種環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)、高效且工藝流程簡單的采礦方法。該方法對同類礦山有一定的借鑒意義。