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《水压支柱护顶壁式充填采矿法试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、水压支柱护顶壁式充填采矿法试验研究ISsN167l—29ooCN43一1347/ID采矿技术第6卷第4期MiningTechnology,Vd.6,No.42006年12月Dec.2oo6水压支柱护顶壁式充填采矿法试验研究张根深，刘贽，王洋，龚欣雪（锡矿山闪星備业有限责任公司,湖南冷水江市417502）摘要:锡矿山北矿III号矿体品位高，厚度小，顶板围岩稳固性差，原采用杆柱房柱法或杆柱尾砂胶结充填法回采，均存在损失贫化高，采掘比高，采矿成本高及安全性欠好等问题.试验使用水压支柱护顶壁式充填采矿法回采该矿体，在降低损失贫化，减少采准工程和胶结充填量及保证回采安全等方面均取得了较好效果,从
2、而为锡矿山类似矿体的回采提供了新的借鉴依据.关键词:缓倾斜薄矿体;壁式连续回采;水压支柱护项;尾砂充填0前言锡矿山北矿III号矿体，俗称薄矿体.该矿体呈层状产出，厚度2—3m,稳固性较好，品位较高,矿体直接顶板为厚l・5m的DS薄层不稳固灰，页岩互层•由于该矿体顶板围岩不稳固,北矿自1970年开始回釆该矿体以来，一直采用锚杆护顶（19701981年采用楔缝式锚杆,1982年以后采用楔管式锚杆）.1970—1985年采用杆柱房柱法回采,1985年以后，品位3%以上采场采用尾砂胶结充填法两步骤回釆•由于矿体厚度小,采准工程密集，顶板1.5m围岩不稳固,存在采掘比高，顶板易垮塌导致采矿贫化率
3、高达20%以上，且矿房回采二次贫化较大等问题;特别是当顶板岩层破碎时,锚杆护顶不能有效保障采场作业安全，时有采场顶板局部冒落甚至整体垮落的情况出现.为了解决该矿体回采存在的上述问题，多年来，矿山一直在寻求一种更安全可靠，更经济合理的采矿方法.2002年，得悉湖南辰州矿业有限公司生产种新型的水压支柱,于同年底组织有关技术人员参观了该公司的水压支柱护顶长壁式崩落采矿法.根据北矿III号矿体的开采技术条件,2003年6月提出了水压支柱护顶壁式充填采矿法，以回采童家院四中段4257-4271试验采场.2003年9月开始现场工业试验，至2004年9月结束试验，共采出矿岩量13800（,其采矿损失
4、率为1.27%,矿石贫化率为9.6%（出矿过程中列剔除废石量500t）採掘比为138.4m/万t.与杆柱尾砂胶结充填采矿法相比，试采区在降低损失贫化，减少采准工程和胶结充填量等方面多产牛效益76.14万元，取得了好的经济效益，基本上达到了预期的试验效果.1试验地点及开采技术条件试验采区位于北矿童家院矿区四屮段78-82线，沿走向长70m,沿倾向长20—30m,属III号矿体•矿体呈层状产出，连续性好，倾角15•—20•，沿走向起伏角3-5.，厚2—3m,品位较高（地质品位平均为5.01%）,矿体西端为F3断层，靠断层处岩层极不稳固.试验采区从上至下地层及其特征为：DS.余田桥灰色钙质页
5、岩，厚40m,f=3—6,不稳固;D3S〜.灰色层状灰岩，部分矽化，厚1〜1.5m,较稳固;.D,S~.灰色钙质页岩,薄层灰，页岩互层，厚l・5m,不稳固.此层即III号矿体的直接顶板，一般在落矿时随即塌落，其允许暴露面积20m左右，允许暴露时间为24—48h;D,S一•灰色，灰黑色矽化灰岩，厚3m,为含矿层（即III号矿体）•主要为氧化殊矿，次为硫化殊矿,f=14—18,稳固；D,S2一.灰黑色，黑色泥质贞岩和灰色灰岩，厚5叫中等稳固（即III号矿体的底板）;D3S〜•层状矽化灰岩，厚0.8m,局部矿化，稳固；D3SI”•黑色泥质页岩，厚0.6m,极不稳固；D3：灰色，灰黑色矽化灰岩
6、，厚约，为vn号矿，体S赋存层位，已矿化.30m采区西端距540充填道4-15m,下部有VU号8采矿技术矿体.为了控制采场地压活动，保护采区充填道与风巷，保证VII号矿体安全回采和防止地表塌陷，矿体冋采吋，采场顶板要临吋支护，采空区需要充填.2回采试验研究2.1试验方案根据试采区的开采技术条件，水压支柱护顶壁式充填采矿法综合了壁式冋采，空区充填，水压支柱护顶等特点，工作面沿长壁布置，回釆沿工作面横向方向布置接近水平的炮孔•随着回采工作面的推进,采用水压支柱支护采场顶板，并将回采空区沿走向间隔8m捣制密闭墙（含耙矿道），采空区采用尾砂充填（见图1）.试采区在水压支柱护顶壁式充填采矿法试验
7、设计提出之前，己按杆柱尾砂胶结充填采矿法做了采准设计，采区已划分为4257〜4271共8个采场.本次试验仍习惯性地分为8个采场（实际是1个矿块）.采场长度为矿体倾斜长度（20〜30m）,采场冋采作业空区跨度控制在10m以内.当空区跨度达到10m时，每隔8m左右逆采场倾向捣制厚度为0.6m的碗密闭墙（留2m宽的空区作为作业面空间），然后对采空区进行充填.水压支柱支护网度为排距2m,问距1.5m,即每根支柱支护面积为3m,如遇顶板破碎或断裂地带，可
