上向分層尾砂充填法在窄幅礦脈中的應(yīng)用研究

童玉升

（招金礦業(yè)股份有限公司夏甸金礦，山東 煙臺 265418）

在對窄幅礦脈礦山進行開采的過程中經(jīng)常出現(xiàn)頂板破碎、礦山富水等問題。因此，在開采過程中要根據(jù)礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征、礦山產(chǎn)量等相關(guān)信息對礦脈采測進行布置、以提高礦區(qū)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)上對窄富礦脈礦區(qū)開采現(xiàn)場進行科學合理的布置，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況的選擇適合的采礦方法、獲取和判定采場周圍相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)等，結(jié)合上向分層尾砂充填法對礦山開采技術(shù)進行優(yōu)化，以提窄幅礦脈的采礦效率、達到無廢害采礦的目標[1]。在開采過程中使用機械化進行礦山開采，以便對窄幅礦脈礦山的開采安全進行保障。

1 窄幅礦脈采場布置

圖1 窄幅礦脈采場布置工程圖

在通常情況下，不同的窄幅礦脈礦體結(jié)構(gòu)不同，開采方法和現(xiàn)場布置參數(shù)也各不相同，因此在進行大量調(diào)查后設(shè)置了采場布置的平均參數(shù)，僅作參考，在實際工作中仍要以實際情況作為參考。本文中設(shè)置采場的階段高度為42m。窄幅礦脈礦體的走向布置為由運輸平巷垂走向，并沿著窄幅礦脈內(nèi)的運輸?shù)老騼梢矸植荚O(shè)置施工巷道拉低礦底[2]。在礦體被拉底后，采場鋪設(shè)0.8m的鋼筋混凝，以便作為才長回收頂柱的假底，另外，為方便施工，要在每個窄幅礦脈采場中需要設(shè)置至少一條2＊2m的人行通風天井和漏斗以及充填井。窄幅礦脈采場布置工程如圖1所示。

通常情況下，在窄幅礦脈采場中，由于礦體大多存在于蝕變破碎帶中，因此在對窄幅礦脈進行開采過程中易出現(xiàn)礦巖界線不明顯等問題。若某窄幅礦脈礦區(qū)的礦體走向長為275米，傾角為73°，則在進行礦區(qū)開采的過程中，為保證開采過程中能夠避免破壞礦巖界限，需采用長錨索加固技術(shù)進行開采，開采過程中，網(wǎng)度要低于6＊6m，另外，在部分礦巖發(fā)育和構(gòu)造較為特殊的部位，可結(jié)合噴錨網(wǎng)支護方法進行勘探開采，并根據(jù)窄幅礦脈的實際情況設(shè)置條帶狀礦柱，在結(jié)束回采主礦體后收回礦柱[3]。若窄幅礦脈采場的礦體巖性為中等硬度但十分穩(wěn)固的綠泥石化硅化巖等礦體時，要根據(jù)礦體節(jié)理裂隙發(fā)育情況進行上向分層尾砂充填處理，以此緩解礦區(qū)開采壓力，提高開采過程中的管理效果，同時達到節(jié)能環(huán)保目標，保障資源開發(fā)與環(huán)境保護的和諧統(tǒng)一，減少資源損失。

2 尾砂充填法在落礦中的應(yīng)用

在對窄幅礦脈采場進行勘探的過程中的落礦步驟通常情況下回選擇使用鑿巖機鉆進行鑿淺孔爆破落礦的方式。在落礦過程中需對炮孔進行平行布置，保持孔距在1m～1.2m之間，排距約為1m，孔深在1.8m～2m之間，布孔保持以矩形布孔或梅花形分布。在落礦過程中若需要進行崩礦，首先需要在窄幅礦脈孔內(nèi)裝入適量的巖石炸藥以及導(dǎo)爆管等進行安全起爆，隨后水平孔壓頂?shù)姆椒ㄒ员銓Σ蓤鲰敯暹M行保護，提高落礦過程的安全性[4]。由于崩礦采用粗暴的爆破模式，因此需要進行松石處理，運用鏟運機完成出礦落礦步驟，再由經(jīng)采場分段巷道等及時將礦石卸入脈外溜井，在進行上向分層尾砂充填法對窄幅礦脈礦山進行開采的過程中需要結(jié)合機械化設(shè)備進行開采，以便后續(xù)進行分層尾砂充填工作。

3 上向分層尾砂的充填過程

通過大量的調(diào)查和分析發(fā)現(xiàn)，在通常情況下窄幅礦脈的回采方式通常選用留頂柱的方法，這種方法對礦產(chǎn)的采出率影響相對較小，同時可以有效減少澆筑混凝土假巷，極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本，同時能夠為上向分層尾砂充填的工作贏得更多的寶貴時間。上向分層尾砂充填工作在窄幅礦脈采場中的應(yīng)用需要在完成每一分層回采和出礦的基礎(chǔ)上進行。充填材料通過窄幅礦脈采場管道經(jīng)運輸平巷至填充井，隨后輸送到采場進行上向回采分層。其中，分層下部高度通常設(shè)置為1.2m～1.4m采用低強度的方式進行充填，分層上部的填充高度約為0.5m，用高強度方式進行充填。在填充過程中需要沿窄幅礦脈的走向?qū)ΦV段進行布置，若窄幅礦脈采場的總長度為60米，開采寬度于礦體厚度一致，則總分層高度為3m～10m。在進行上向分層尾砂充填的過程中，開采及分層充填順序都為從上向下進行的，但回采順序則為由兩端向中央的方式進行。

4 尾砂充填法在出礦中的應(yīng)用

在進行出礦步驟時，礦塊的布置要與走向一致，通常情況下，礦體走向長度約為45m～50m，在出礦過程中為了更好的保障出礦安全一定要留底柱，通常情況下窄幅礦脈頂柱高度約在6m～8m之間，中段高度約為30m～40m之間。在上向分層尾砂充填過程中要對尾礦進行水力旋流分級處理，通過充填攪拌站輸送到井下進行充填，以提高作業(yè)安全性。

5 結(jié)語

采用上向分層尾砂充填法對窄幅礦脈勘探工程進行研究，在使用上向分層尾砂充填法進行充填的過程中要最大限度的增強充填尾砂的強度，在保障作業(yè)安全的同時，使用該方法可有效控制生產(chǎn)成本，提高上向分層尾砂充填采礦法有效解決礦山突水等問題的能力，實現(xiàn)快速回采的目標，優(yōu)化窄幅礦脈的采場結(jié)構(gòu)，避免了施工安全隱患。通過大量研究調(diào)查證實，基于上向分層尾砂填充法的窄幅礦脈勘查工作相對比當前的礦山勘查工作效果顯著提高，可帶來更好的社會環(huán)境和企業(yè)效益，有效控制和管理窄幅礦脈抵押，降低頂板破碎、采場富以及底板突水等風險。