“人造矿柱”在点柱式充填法中的应用.pdf

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1、第32卷第5期有色矿冶Vo1．32．№52016年lO月NoN～FERR0USMININGANDMETALLURGV0ctober2016文章编号：1007—967X(2016)05—13一O3“人造矿柱’’在点柱式充填法中的应用聂磊，盂庆贺(中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司，辽宁抚顺113321)摘要：矿山企业随着资源储量的不断消耗，逐渐步人残矿回收阶段，而残矿回收面I临着许多不确定因素，给回收工作增加了一定困难。如果在开采过程中尽量减少残留矿量，那么也就缩短了残矿回收时间，进而降低了回收期的风险。本文针对充填法采场

2、中的预留点柱，讨论采用混凝土人造矿柱替换回收原设计矿柱，取得了一些成果。关键词：残矿回收；人造矿柱；充填法；点柱中图分类号：TD853．35文献标识码：A中1#、3#、7#、30#矿体规模较大，矿体平均宽度1概述在401TI以上。建矿初期应用的采矿方法为深孔留红透山矿业公司自1958年建矿以来，历经50矿法，后期演变为深孔阶段法和浅孔留矿法采矿，到余年连续开采，矿山(铜锌矿)累计开采深度超过二十世纪九十年代初，为了提高生产效率，开始采用1250m(开拓深度超过1350m)，是目前国内开采分层充填法采矿并引进了电动铲运机(

3、国产WJD～及开拓深度最大的金属矿山之一。目前，矿山资源2型)。截至目前，分层充填法开采矿石比例达7O量逐渐减少，甚至面临资源枯竭的严峻状态，如何稳以上。分层充填法采场一般沿矿体走向布置，由于定生产能力成为企业必须认真思考的问题。矿山除矿脉过宽，为了减小上下盘跨度，在采场中间留有规积极在周边探矿找资源、自然增储外，已经将目光转则的点柱。而这些点柱随着充填地面的逐渐升高而移到残矿回收上来。根据现有资料分析，可供回收被永久地埋在充填体内无法回收。的已关闭矿井的和在生产中段的残矿资源总量约面对分层充填法中点柱损失的矿量，研究考

4、虑360万t，为矿床储量的15左右。按残矿分布中段的回收方案，既要保证生产安全，又要能完全回收，的深度可以分为：浅部中段残矿和深部中段残矿，浅其最佳方案就是”替换”。目前，能够替代原先矿柱部中段残矿以顶底柱、间柱为主；深部中段残矿则以的是混凝土柱或液压支柱。液压支柱由于强度不空场法底部结构回收为主。除这两类主要残矿来源高，往往在充填体强度未达到设计要求时就会失去外，还有另外两类重要的”残矿”来源：一是未充填采支柱作用，还不利于回收，且成本比较高，而混凝土空区存留的”贫矿”及氧化矿；另一类是剩余未采的柱则不同，强度较高，便

5、于施工而且成本低。因此，零星及边角矿脉。回收方案决定选用混凝土柱。为了增加混凝土柱的通过多年的努力，红透山矿在残矿回收方面已承载能力，需在混凝土内加入块石。采场内的块石经取得了不少宝贵的回收经验，并且成功地对顶底主要来源于前期对充填法进行改造后翻人采场内的柱、电耙道和“两米”隔离层进行了回收。除自然块石。上述具备一定回收条件的残矿外，目前还需回收难2．1“人造矿柱”截面积确定度较高的原先设计为”永久损失”的残矿，如矿壁和”人造矿柱”主要支撑来自于顶板的压力，如果充填法采场中的点柱。这部分损失的矿量数量非常不考虑冲击地压时

6、，”人造矿柱”所支撑的只是上覆惊人，因此，如何安全、高效地回收，是摆在红透山矿岩体的静压。其数值与该处上覆岩石的总重量相面前的新课题。等，按下式计算：PH·0·g2点柱回收方案选择式中H——上覆岩层的垂直高度，不考虑采深的情红透山铜锌矿共计发现有30余条矿(化)体，其况下等于中段高度，取40m；*收稿日期：2016—07—05作者简介：聂磊(1985一)，男，采矿助理工程师，从事采矿管理工作。14有色矿冶第32卷p——上覆岩体密度，取2．3kg／m。；计施工6根，形成内径为4m的圆。为了固定支柱g——重力加速度，9．8m

7、／s。不会被爆破冲击波破坏，在顶板施工锚杆后将每根我们知道，当压力一定时，矿柱横截面积越大所松圆用铁线与锚杆固定(见图1所示)。此外用废旧能抵抗应力破坏的能力就越强。但在采场内不能随钢丝绳将6根支柱捆绑在一起，此项工作结束后。意放大”人造矿柱”截面积，因此，合理确定”人造矿调配C20混凝土，混凝土配比按水泥、水、砂子、石柱”横截面积是关键，其横截面可按下式计算：子每立方米重量为：330kg、185kg、641kg、1244kg，调配好的混凝土塌落度为30mm。将调配好的br．ho≥混凝土用电铲铲运至事先施工好的松圆支柱内

8、，为式中b——矿柱截面宽度；了增强混凝土柱的抗压强度和减少混凝土用量，掺h——矿柱截面高度；入规格为200mm的块石均匀地灌人矿柱模板内直N——矿柱轴向压力，等于上覆岩体的静压；至严密结顶(见图2所示)。整个矿柱施工结束后经f——人造矿柱混凝土抗压强度，(C20取9．6)过一周的养生期开始采矿。代人相关数据，计算人造