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      多模式跨中段回填系統(tǒng)在焦家金礦寺莊分礦的研究與應用

      2014-10-21 11:12:27張旭鵬李海基王義海
      科學與技術 2014年11期

      張旭鵬 李?;? 王義海

      摘要:焦家金礦寺莊分礦隨采掘能力的不斷擴大,開拓毛石量增加,提升能力受限,針對此瓶頸,在不同時段,以采掘能力為依據(jù),實施多種模式進行毛石回填,形成一整套具有寺莊特色的毛石回填新技術,切實解決了生產(chǎn)難題,強有力的保證了礦區(qū)生產(chǎn)能力的快速和高效。

      關鍵詞:提升受限 天井回填 無軌倒存 跨中段回填

      一、背景情況

      2011年初,焦家金礦寺莊分礦采掘能力僅為900t/d,隨著井下生產(chǎn)的不斷擴大,截止到目前平均采掘能力達到3250t/d,比2011年提高了3.61倍,寺莊分礦利用一年的時間,由小型礦山壯大到中大型礦山,實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,但發(fā)展期間,為了實現(xiàn)飛躍性發(fā)展,加大淺部、深部開拓和探礦工程力度,以及各中段溜礦運輸系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、泄水系統(tǒng)的改造工程,毛石量逐月上升,雖然地表輔助斜坡道得以投入,但提升系統(tǒng)仍無法滿足井下日益增長的生產(chǎn)能力,因此,礦區(qū)通過查找生產(chǎn)“瓶頸”,針對溜礦運輸和提升能力小于采出礦能力的瓶頸問題,在不同時段,以采掘能力為依據(jù),實施多種模式進行毛石回填,切實解決了生產(chǎn)難題,強有力的保證了礦區(qū)生產(chǎn)能力的快速和高效。

      二、設計方案:

      1、初期方案,采掘能力900t/d,通過“增加各機械化采場專用回填井或利用原采場行人天井”,利用無軌設備與常規(guī)設備進行相互配合,回填中段內(nèi)毛石。

      2011年初寺莊分礦井下正處于改、擴建初始階段,采掘能力900t/d,溜礦運輸系統(tǒng)不完善,中段掘進工程量多,而機械化采場進路空區(qū)相對較多,單純采用無軌設備進行回填毛石,鏟運距離遠、油耗高、效率低下,針對此類問題,在各機械化采場內(nèi)“增加專用回毛天井”(規(guī)格2.0m×2.0m)與各中段運輸巷相連通或“利用原有行人天井”,在天井上口架設格篩,通過電機車牽引,利用礦車將掘進產(chǎn)生的大量毛石通過回毛天井下放至采場內(nèi),再利用鏟運機將天井下口毛石回填至進路空區(qū)內(nèi),緩解生產(chǎn)初期提升量受限、掘進量大、無法回毛的生產(chǎn)現(xiàn)狀,初期回填方法總共回填毛石20417t,總投入工程量367m3。

      2、中期方案,專設臨時存毛點,利用無軌設備進行毛石倒存。

      中期,寺莊分礦掘進能力由500t/d上升到1500t/d,采掘能力由1800t/d上升到3100t/d,機械化采場的進路空區(qū)不能隨時供給,而毛石量卻逐步攀升,針對此類問題,主要采用如下幾種方式:

      (1)在機械化采場內(nèi)指定某條一步采進路作為臨時存毛地點,待其它進路回采結(jié)束后,進行毛石倒存。

      (2)在機械化采場分段巷內(nèi)增加掘進工程,規(guī)格3.0m×3.0m,長度15m,做為專用存毛點,待其它進路回采結(jié)束后,進行毛石倒存。

      (3)在運輸中段內(nèi),將廢舊巷道作為永久回填地點,進行整體回毛,減少中段毛石排放量。

      中期回填方法總共回填毛石量為124478t,投入工程量270 m3。

      3、后期回填方案,優(yōu)化機械化采場采礦方法,將出礦方式與新采礦方法相結(jié)合,直接利用坑內(nèi)卡車進行跨中段毛石回填,減少鏟運次數(shù),減少鏟運距離,節(jié)省油耗。

      此階段采掘能力維持在3200t/d-3300t/d,采充循環(huán)不斷加快,但隨著淺部和深部掘進工程的增加,中部機械化采場進路空區(qū)出現(xiàn)“無毛可回”或“采回失衡”現(xiàn)象的發(fā)生,針對此類問題,對井下機械化采場的采礦方法進行改進,引進“分段鑿巖塹溝階段出礦嗣后充填采礦法”,崩落礦石經(jīng)出礦巷道用鏟運機運出,嗣后充填采空區(qū),如今該采場正在進行中深孔爆破,而采空區(qū)約為1.5萬立方,可以緩解后期03以上中段的開拓和采準毛石壓力。根據(jù)圍巖穩(wěn)固程度,選擇“錨桿護頂大規(guī)格進路充填采礦法”,優(yōu)化機械化進路規(guī)格,將采場聯(lián)巷規(guī)格由3.0m×3.5m擴大到4.0m×3.5m,將圍巖穩(wěn)固的進路規(guī)格由3.0m×3.5m擴大到6.0m×4.5m,坑內(nèi)卡車CA-12將毛石裝載后,利用斜坡道直接進入礦房進行跨中段毛石回填,解決了單一中段無毛可回的瓶頸問題,保證了“采回平衡”。

      后期回填方案采用后總共回填毛石量為60066t。

      三、經(jīng)濟效益分析及推廣前景:

      1、經(jīng)濟效益分析:

      “多模式跨中段回填系統(tǒng)”的形成,既節(jié)省了充填費用,又減少了毛石提升費用,更多的是為礦石提升增加了時間,具體分析如下:

      ⑴此套方案歷時21個月,共回填毛石量為204961t。

      ⑵為完善回填系統(tǒng),共投入工程量637m3,工程費用約為16.39萬元。

      ⑶回填系統(tǒng)的形成共節(jié)省充填費用461.67萬元;節(jié)省提升費用約為164.99萬元;消耗鏟運費用約為165.81萬元

      ⑷多模式回填系統(tǒng)形成后,共節(jié)約費用為:

      節(jié)約費用=461.67+164.99-165.81-16.39=444.46萬元

      2、推廣前景:

      在目前黃金價格低迷的情況下,“多模式跨中段回填系統(tǒng)”的形成,可以最大限度的釋放提升空間,減少毛石提升時間,節(jié)約井下充填等成本消耗,更多的為年黃金利潤的完成提供優(yōu)越條件。

      參考文獻:

      [1]解世俊.金屬礦床地下開采[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999.

      [2]北京有色冶金設計研究總院.采礦設計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1989.

      作者簡介:

      張旭鵬,山東萊州人,采礦工程師,從事井下工程設計及現(xiàn)場指導

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