尾砂胶结充填法采矿在毛坪矿应用

《尾砂胶结充填法采矿在毛坪矿应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、尾砂胶结充填法采矿在毛坪矿应用　　摘要：针对新发现的高硫铁破碎厚大矿体，毛坪矿尝试运用尾砂胶结充填法采矿并取得成功，该采矿方法安全高效，矿井年出矿量即从15万吨提升到25万吨，突破历史新高，取得了良好社会和经济效益。关键词：高硫铁破碎厚大矿体；尾砂胶结充填；下向式采矿中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2013）19-0188-011概述毛坪矿2007新探获一矿体群，其中Ⅰ-6#矿体规模最大，该矿体呈似层状、扁柱状、扁豆状、柱状、脉状、不规则状产出，其走向延伸长约200m，倾斜延深大于15

2、0m（该矿体814中段出露标高821米，深部钻孔控制标高630m），新探获矿石量超过200万吨。2原有采矿方法存在的问题采用下向式尾砂胶结充填法采矿以前，该矿在2007年至2010年间运用上向式废石充填法回采Ⅱ、Ⅲ号矿体及该矿体群端部小矿体。7上向式废石充填法采矿主要适用于矿岩相对稳固、矿体厚度不大，矿体空间形态简单的矿体。运用上向式废石充填法采矿，当矿房顶板暴露面积超过100㎡时，需要制作人工混凝土隔墙，劳动强度大，且隔墙接顶困难，从而影响混凝土隔墙对顶板的支撑效果；同时，人工在采空区内作业，极大地增加了作业人

3、员的安全威胁。由于上述原因综合影响，导致使用上向式废石充填法采矿时，采场的贫化及损失都较高，回采率低，员工作业效率低，单采场日出矿能力低（约为100t/d）。在运用上向式废石充填法回采该矿体群端部小矿体时，由于矿石硫铁含量高，节理裂隙发育导致顶板不稳定，不时发生小规模冒落，大大增加了采矿的支护成本及设备设施受破坏的风险，也严重威胁作业人员的人身安全，上向式废石充填法已不适用于该矿体群的回采。3尾砂胶结充填采矿方法该矿体群矿岩节理裂隙较发育，以Ⅳ、Ⅴ级结构面（节理面）为主，连贯性差，矿体的变形破坏受结构面的抗剪特性

4、、结构体的大小、形状和彼此镶嵌能力控制，且多含水。矿石结构构造复杂，最发育的为块状构造。块状铅锌矿石在矿体中广泛分布；另外矿石还呈条带状、似层状、纹层状产出。7由于上述复杂的矿石构造特征，该矿体群整体强度分布不均衡，结构疏松的黄铁矿石降低了矿岩的整体强度，呈条带状和层状产出矿石，受节理裂隙影响，容易发生顺层冒落现象。如继续沿用上向式废石充填法回采，将严重威胁作业人员的安全。3.1尾砂胶结充填采矿方法及其特点尾砂胶结充填法采矿是指利用选矿产生的尾砂，根据其特有的性质，经过试验研究，然后添加适当的水泥、石灰及其他材料

5、制备成具有类似混凝土性质的胶结体，通过输送泵和管线将胶结体输送至采空区，从而对采空区进行充填和治理的采矿方法。该采矿方法能够实现采空区外制备胶结充填料和长距离管线输送，并能实现管道连续输送，从而保证作业的连续性，加快空区充填，缩短充填时间，提高了劳动生产率；充填站布置采空区外，保证了作业人员的安全；利用尾砂制备胶结料，减少了尾砂中化学物质对环境的影响和尾砂堆存在尾矿库带来的安全隐患，更加绿色环保。3.2参数的确定2010年10月开始，该矿与湖南研究院合作开展尾砂胶结充填环管试验。目的是弄清该矿尾砂的性质，找到合理

6、的配合比等参数，将其制作成胶结提用于井下采空区的充填。7该环管试验的管道充分考虑该矿井下坑道实际情况，设计布置不同角度的管道，测试流速、阻力、管道磨损等数据。并根据该矿尾砂性质设计不同的灰砂比、水灰比及浓度进行试验。该试验平台输送泵选用1台HBT50.13.90S型混凝土泵。测量数据采集选用工控系统。设计选择工控系统型号规格：工业组态软件（组态王）；数据采集器（PLC柜）。通过6个月的现场试验及室内统计分析，得出了能够满足毛平矿井下生产需要的合理灰砂比、浓度大于、塌落度等基本参数。见表1：通过试验确定了胶结充填体

7、参数以后，根据彝良驰宏只有YT28和7655型凿岩机的实际情况，考虑矿体的稳固性及初次尝试运用新方法和工艺，施工人员和技术人员都需要摸索学习和掌握，并结合已形成的矿体下盘脉外采准斜坡道及平巷等综合因素，设计的Ⅰ-6#矿体760中段采场结构参数如下：毛坪矿在实际生产中，具体执行的采矿工艺流程为：进路回采→凿岩爆破→采场通风→浮石清理→支护→矿石运搬→进路底板整平→钢筋网敷设→充填→分层过渡。7分段（层）采准工程掘进结束后，进路按设计进行间隔回采，一步回采先隔三采一，然后对已回采进路进行平底和敷设钢筋网，钢筋直径Φ1

8、2，网度@300×300，最后进行充填作业。充填作业分两步进行，进路下部1.5米采用灰砂比为1∶4，浓度大于等于78%的胶结体充填，28天强度达到4.0MPa以上。剩余部分用灰砂比为1∶8，浓度大于等于78%的胶结体充填，并保证最大限度接顶，28天强度达到1.5MPa以上；充填体养护7天后可回采其相邻进路。二步回采时进路隔一采一，回采结束按采矿工艺流程作业。然后再进行第三