上向充填采矿方法在东大山铁矿的探索实践

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1、上向水平分层充填采矿法在东大山铁矿的探索实践作者：朱鹏棋单位：金昌铁业（集团）有限责任公司二〇一〇年十二月十日-37-提要：本文简要阐述了充填采矿法在倾斜中厚矿体中的应用，并介绍了金昌铁业（集团）有限责任公司东大山铁矿采矿方法的现状及存在的问题及对该矿应用上向分层充填采矿法进行了探讨实践。关键词：充填采矿法东大山铁矿探索实践一、倾斜矿体的国内外开采现状及存在的问题1.倾斜厚矿体的国内外开采现状及存在的问题倾斜厚矿体是指矿体倾角为30°～55°、厚度在10-15～40m之间的矿体。目前，国内矿山对于此类矿体一般广泛应用无底柱分段崩落法、有底柱

2、分段崩落法、分段空场法等。我国倾斜厚矿体开采中的典型方案如表1-1所示：表1-1我国倾斜厚矿体开采的典型方法与主要指标矿山名称开采技术条件采矿方法损失率（％）贫化率（％）采切比(m/kt)倾角（°）厚度（m）围岩和矿体稳定性新冶铜矿26～402～20平均7～8上盘f＝6～7矿体f＝8～10电耙留矿法2719东大山铁矿30～552～27平均6上下盘中稳矿体f=7～11分段空场法45～50.7529.9～33.427.4新浦磷矿32～43平均37平均9.29最大22.27上下盘f=16矿体f=15阶段矿房法矿房20矿柱2015庐江矾矿40～50

3、10～60（水平厚）围岩较稳f=6～10矿体f=8～15浅孔落矿分段空场采矿法256.0金岭铁矿平均52平均26围岩稳固f=8～12矿体f=6～8分段采矿法33.324.1712.9莱芜铁矿30～606～28上盘中稳，矿体稳固，f＝8～10爆力运矿分段采矿法28.421.430.34-37-桃林铅锌矿平均30～50平均10最大47上盘f=3～5，下盘f=10～12，矿体f=7～9阶段崩落法223214～17锦屏磷矿30～502.0～20围岩f=3～6，矿体f=5无底柱崩落法有底柱崩落法20.0222.517符山铁矿平均40～50平均20～4

4、0上盘f=10～14,下盘f=6～7，矿体中稳无底柱分段崩落法20～2513～205～7程潮铁矿平均46平均40上下盘稳固，f=9～13，矿体不稳f=2～6无底柱分段崩落法32.87.55凡口铅锌矿30～60平均18～36岩矿中稳盘区机械化分层充填法<413.84.4～4.8柏坊铜矿30～60平均8最厚33上盘f＝6～7，矿体f＝8～10，有分枝复合上向胶结充填法11.88.6从表1-1中可以看出，采用空场法回采倾斜厚矿体的有以下矿山：新冶铜矿、东大山铁矿、新浦磷矿、庐江矾矿、金岭铁矿、莱芜铁矿等。这些矿山的损失率都在20%以上，最大为50

5、.75%；贫化率都在19%以上，最大为33.37%。造成损失率和贫化率较大的原因是：空场法留下了大量的顶、底、间柱且这些矿柱不能得到有效回收甚至不回收；采用崩落法回采倾斜厚矿体的有以下矿山：桃林铅锌矿、锦屏磷矿、符山铁矿、程潮铁矿等。这些矿山的损失率都在20%以上，最大为25%；贫化率都在13%以上，最大为32.8%。造成损失率和贫化率较大的原因是：采场崩落矿石散体的压实放矿静止角在65～70º之间,松散放矿静止角在53～65º-37-之间，采场底盘残留体难以放出；采用充填采矿法回采倾斜厚矿体的矿山是凡口铅锌矿和柏坊铜矿。其中凡口铅锌矿的损

6、失率可以降低到4%以下，而贫化率一般都在10%左右。从以上分析中可以看出：应用充填采矿法回采倾斜厚矿体的矿山，其损失贫化率相对于前两类采矿方法有了较大幅度的降低。从国外开采此类矿山的情况来看，也存在上述问题。目前欧洲国家更多以伪倾斜布置的房柱嗣后充填法、分段充填法为主。2.倾斜中厚矿体的国内外开采现状及存在的问题通常情况下，将倾角30°～55°、厚度4.0—10～15m的矿体界定为倾斜中厚矿体[1]。从国内外众多倾斜中厚矿体的开采效果来看，总体呈现矿石损失率高、贫化率高、事故率高、效率低。可以说，倾斜中厚矿体开采一直是采矿工程的一个难题[2

7、～6]。从地下矿山采场矿石的搬运方式来讲，矿石搬运方法主要有重力运搬、机械运搬、爆力运搬和水力运搬等。其中重力运搬方式应用最广，机械运搬发展迅速，爆力运搬方式应用范围有限，水力运搬方式应用极少。急倾斜矿体开采一般借助重力运搬，这种运搬方式成本最小，应用较为广泛。缓倾斜矿体开采一般借助机械运搬，主要有电耙或自行无轨设备如铲运机、装运机等。而倾斜矿体的开采，运搬历来是个难题，若采用重力运搬，由于倾角不够陡，而采场崩落矿石的压实安息角大多在65°左右，致使大部分矿石残留在矿体底盘，无法实现自溜[7]-37-。若采用机械运搬，倾角又陡，采矿机械也很

8、难直接进入采场进行采装作业，有些矿山则采用伪倾斜布置出矿巷道和采准工程来解决此问题。另外，对于倾斜中厚矿体的开采，由于顶板维护较困难，作业的安全性差，在采场暴露空间内凿岩爆破或用