机械化胶结充填采矿法的实践

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1、机械化胶结充填采矿法的实践李长权王安强穆怀富杨和玉（吉恩镍业公司富家矿）摘要：吉恩镍业富家矿（以下简称富家矿）80m中段矿体，采用下向倾斜六角形高进路分层胶结充填采矿法开采。当开采至30m中段57m水平时，由于矿体变窄，储量减少，贫化率，损失率增大，已无法满足实际生产要求，对此改用下向高分层机械化胶结充填采矿法，取得了显著效果。本方法在技术实践中不断创新尝试,使转层、进路合并、高架金属(木)棚子成为其具有代表性的技术项目。关键词：胶结充填采矿法；斜坡道；回采方式；转层；进路合并1前言富家矿于1990年转入井下开采以来至2001年，11年间采矿方法主要为下向倾

2、斜六角形高进路分层胶结充填采矿法。设计生产能力19.8万吨/年，矿石品位平均含Ni：2.36%，Cu：0.75%。转入30m中段开采以后，由于矿体赋存条件变化，矿体变窄，变小，储量与80m中段比较减少22%，面积减少33%，致使采切工程量增加，采场转层次数频繁，贫化率、损失率增高，劳动生产率降低。原有的采矿方法已远不能满足矿山生产能力的需求，必须探索一种新的采矿方法来适应生产。2原采矿方法简介2.1采切工程沿矿体走向50m为一个矿块，段高50m，中央布置一条溜矿井，规格Φ2m。两端各布置一条顺路天井，规格Φ1.5m，通风，泄水。2.2回采工艺凿岩爆破：采用7

3、655凿岩机钻凿水平炮孔，孔深2.0～2.5m，孔径38～40mm。实行等边六角形全断面爆破。选用铵油乳化炸药，人工装药。采用微差爆破技术，以非电毫秒雷管的段别进行爆破时进行微差控制。（1）出矿。分层道（2m×2m）沿脉布置或垂直矿体，对进路(4m×4m)进行间隔式开采。2DPJ-15型电耙子将矿石耙至溜矿井，由下一阶段运输巷运出。（2）充填。采空区封堵后，地表制备的充填料、水泥浆在搅拌站搅拌后经下料井、充填耙道由2DPJ-30型电耙子耙至充填小井、采空进路。（3）通风。新鲜风流由中段运输巷经溜矿井上部进入采场，污风由通风井，进路充填小井进入上中段回风石门，

4、经风井排出地表。下向倾斜六角形高进路胶结充填采矿法如图1所示。2.3原采矿设计在开采30m中段57m以下水平时存在的问题2.3.1采矿出矿效率低矿体在回采至30m中段后，厚度由平均25m逐渐降至12ｍ，每个单体采场采矿总量由7625吨/层降到3858吨/层。每层回采时间由原来的2个月降至1个月，频繁充填、转层，采矿效率低，采矿计划延期，直接影响经济效益。2.3.2贫化率增大随着矿体变窄，由于多数采场充填耙道布置在矿体上盘，为了充填必须采下一部分镍品位在0.15%～0.3%之间不需回收的表外矿才能上挑充填井实现充填。在不具备分出的条件下将增大贫化率。另外，矿体

5、不规则变化，溜矿井远离矿井下盘界限多达7－8ｍ，为了回采矿石，必先回采一定的废石，废石混入矿石增大了贫化率，贫化率由设计的5％增至9.8％。2.3.3劳动强度增大由于采场每一分层回采时间缩短，充填准备工作增大，转层次数频繁，工人向采场运送物料时间增加，采场内设备移动次数增多，这无疑增大了工人劳动强度。另外，采场渗水全部进入溜矿井，使矿石严重泥化，影响选矿回收率。污水排入阶段运输巷，污染巷道，每年清淤费投入多达2.5～3.0万元。3新采矿设计3.1开采技术条件30m中段57m水平以下矿体走向长350m，平均厚度12m。墙状矿体，倾角75～80o，走向北西60°

6、倾向北东。矿体上下盘边界各有1～2m左右的破碎带。57m水平以下矿石储量情况：矿岩主要为斜方辉岩和蚀变辉岩并有少量苏长岩，橄榄岩和辉石橄榄岩。矿石量358，670吨，金属量Ni25，594.5吨，Cu7737.8吨。平均品位Ni1.72%，Cu0.52%。采矿能力根据公司的要求近年逐渐降低，目前采矿能力设计为16.5万吨。3.2采矿方法选择根据开采技术经济条件及采矿作业适应条件可供选择的采矿方案有两种：a、下向同分段胶结充填采矿法；b、下向高分层机械化胶结充填采矿法。3.3两种采矿方案的比较（1）采切工程量相比。方案a中每年计划采矿期外必须掘进分段道和分段充

7、填耙道。共计掘进量17465.3m3，工程量大；方案b中两年掘进一次充填耙道及在生产期内施工联络道，掘进量3232.1m3。（2）采矿“两率”指标相比。方案a中损失率6-8%，贫化率6-10%，方案b中损失率1-1.5%，贫化率3.0%。（3）设备，技术操作可行性相比。方案a中凿岩采用YGZ-90型中深孔凿岩设备，出矿采用WJD—0.75型电动铲运机。工人对两种新型设备缺乏技术性操作。另外，中深孔凿岩爆破落矿技术在我矿没有实践经验。方案b中凿岩采用气腿式7655凿岩机，出矿采用WJD-0.75型电动铲运机。在全断面法凿岩爆破技术上积累了丰富经验。对工人只需进

8、行出矿、设备操作培训即可。综上所述，选择下向高分层机