尾砂胶结充填在某金属矿采空区处理中应用

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1、尾砂胶结充填在某金属矿采空区处理中的应用张飞，张衡，刘德峰，朱师波，刘小超，徐晓宏，黄堃，谢明星（内蒙古科技大学矿业工程学院，内蒙古包头014010）摘要：矿床开采产生了大量采空区，易诱发矿区塌陷、矿震、滑坡、矿井突水等地质灾害。采空区的失稳问题，一直以来是影响矿山安全生产的最主要的危险源之一。内蒙古某金属矿采空区的顶板暴露面积较大，形状极其不规则，分布范围广，重叠交错。采空区处理的方法有崩落法、支撑法、封闭与隔离法、充填法等四种方法。根据该矿山现状，通过对比分析，采用尾砂胶结充填的方法，对采空区进行处理，以确保矿山的安全生产。关键词：金属矿

2、；采空区处理；尾砂胶结充填Applicationoftailings-cementedfillingindealingwithametalminegoafZHANGFei，ZHANGHeng，LIUDefeng，ZHUShibo，LIUXiaochao，XUXiaohong，HUANGKun，XIEMingxingAbstract:Mininghasproducedalargenumberofmined-outareas,whicheasilyinducegeologicaldisasterssuchasminesubsidence,mine

3、earthquake,landslide,andminewaterinrushandsoon.Theinstabilityofgoafhasbeenoneofthemaindangeroussources,whichaffectthesafetyproductionofmines.Itisaverylargemetalmine’sroofareainInnerMongoliaandtheminded-outareaisinirregularshapewithwidedistributionandstaggeredoverlapping.The

4、rearefourmethodsindealingwithgoaf,includingcavingmethod,supportmethod,closedandisolationmethodandfillingmethod.Accordingtothepresentsituationofthemine,themethodoftailing-cementedfillingshouldbeusedtodealwithgoafthroughcomparativeanalysistoensurethesafetyproductionofthemine.

5、Keywords:metalmine;treatmentofmined-outarea;tailing-cementedfilling引言地下矿床开采形成的采空区[1]，破坏了岩体的原有的应力平衡，使空区周围岩体的围岩应力产生变化，并为建立新的平衡而重新分布。当达到临界稳定状态时，就会出现围岩的移动和破坏。影响岩体的破坏形式，移动程度和稳定状态的因素有很多，主要有地质构造，矿体的倾角、岩体的性质、岩层的组合结构、开采深度、采矿方法、空区的暴露时间以及形态规模、采空区的处理方法、水文状况、地质地形等。在各种因素的影响下，由于开采矿石形成的采空区

6、就会引起岩层的移动，这些移动对围岩会造成不同的影响，并且出现各种不同的特征。所以，针对这些引起围岩应力变化的因素，为了减少空区围岩移动的危害，选择合理的空区处理办法是具有非常重大的实际意义的。为此，开展采空区处理技术试验研究，有效地控制地压，预防采空区顶板突然冒落，治理矿山重大安全隐患，确保采矿安全及矿山持续稳产，成为矿山持续稳定发展的关键。1.矿区地质1.1地层矿区地层发育不全，主要为中元古代狼山群及中、新生代地层，缺失古生代地层。狼山群分三个岩组，其中第二岩组（Pt2Ln2）为矿区主要含矿控矿岩组，矿区工业矿体赋存其中。区域内中元古界狼山

7、群分布最广，出露面积约47km2，该矿区出露面积约13km2。狼山群分三个岩组九个岩性段，原岩建造类型为砂砾岩～炭质粉砂质泥岩～碳酸盐岩建造，下部夹较多的中基性～酸性火山岩层，代表一个由海进～海退的沉积序列，总体上属正常沉积。该矿床产于特定的海进层位中上部的炭质粉砂质泥岩和碳酸盐岩建造中。在其上部零星分布中～新生代的陆相沉积岩系。各地层总体产状：走向75－85°，倾向北西，倾角5－70°。1.2构造矿区构造复杂，总体构造呈NE-SW走向，在力的作用下，构造多次变动，使狼山群呈现叠加变形。1.3褶曲构造褶曲大都分布在矿区中南部，共有大小82个，

8、大多数褶曲都是成群成带状分布的，其中红帽山向斜（Ⅱ1）、三贵口背斜（Ⅱ2）、杨树湾向斜（Ⅱ3）、那云山褶皱群等。这些褶曲构造是矿区主要控矿构造，对矿体形态和空间位置