下向进路高分层预留空区回采技术研究与实践

下向进路高分层预留空区回采技术研究与实践摘要：阐述了灵山分矿在应用高水固结全尾砂充填采矿法时，根据矿体的不同赋存条件，打破常规，创新并应用了技术上可行、经济上合理、安全可靠的采矿工艺，既节省了采准工程，又节约了充填成本，实现了安全回采，具有较好的经济效益和广泛的社会效益。关键词：充填新技术；高分层；预留空区；推广应用；玲珑金矿中图分类号：td355文献标识码：a文章编号：灵山惯用的采矿工艺---下向脉内长进路采矿工艺以及后来研究应用的下向脉外耙道垂直进路采矿工艺，解决了不稳固矿体回采中存在的一系列技术难题，在控制采幅、抑制地压活动、充填支护、降低贫化和损失等方面都取得了良好效果，获得了较好的经济效益。1采矿方法选择根据矿体的赋存条件，我们在实践中根据充填法的特点，灵活运用该充填新技术，根据矿体的实际赋存状况，在矿体比较稳固情况下，为减少采准工程量，提高工效，降低成本，打破常规，在原脉内长进路回采工艺基础上创新应用了下向沿脉进路高分层预留空区充填回采工艺，设计为电耙道出矿，底部结构为装岩机出矿结构。2采准工程施工顺序及要求2.1、首先利用－310中段6.7线探矿天井作为出矿井，出矿井兼做人行、溜矿、通风、充填、材料运送等用途。2.2、利用该井从-310中段从上到下依次回采，根据矿体厚度和采场实际情况回采进路垂直于矿体走向布置方式，由出矿井掘分层道至矿体上盘，再沿上盘构造面向两翼布置回采进路。2.3、出矿：用2台15kw电耙出矿。一台设在分层道端，一台设在进路端。爆破通风（采用局扇强制通风）后，对采场工作面顶板浮石进行处理，然后向矿堆洒水除尘后出矿。矿石由进路端的电耙耙至进路口，再由分层道端的电耙接力耙至溜矿井内，在下中段运输巷道内，由放矿漏斗或装岩机装车后，由电机车牵引外运。4主要技术参数4.1、凿岩：凿岩采用yt27凿岩机，进行浅孔凿岩。运用光面爆破技术，增强进路的稳固性及减小对充填体的破坏。4.2、炮眼排列及要求：4.2.1、分层道掘进时：凿岩要严格掌握好各眼的掘进方向，分层道前掘周边眼不能随意上挑外甩，上挑外甩应控制在2°-3°内。各眼均应相互平行，眼底都要落在同一个平面上。见图1：4.2.2、矿体压顶时：该采场采幅：2米。采场压顶炮孔布置方式采用梅花型排列，形成的采矿掌子面垂直于上下盘。见图1：5采准布置5.1、采场布置参数采场沿矿体走向布置，采场宽度即为矿体水平厚度，采场长度一般为80m，回采高度为30m。自-310中段大巷底板开始回采，第一分层离大巷较近，故落3.0米，回采结束后立即用高水固结全尾砂充填形成假底，作为下分层人工假顶。采场第二分层开始回采高度为7.0m，先采下部3.5米，进路宽度2.0m，进路前掘到位后，压顶至3.5米，矿体回采结束后充填再采上部3.5米。本高分层回采结束后，再落层采下一个高分层继续回采。采准工程必须实行光面爆破，减少浮石。主要出矿方式为电耙子、装岩机联合出矿。5.2、回采工艺：回采方式采用下向水平进路，进路沿矿脉走向布置。一般先由采场中央掘分层道至矿体上盘，再沿上盘构造向两翼布置进路。见图2：图26.7线采场平面图因本条矿较窄，回采进路规格2m×2m，采场矿体边界为2米，根据矿体走向沿脉水平前掘，进路采到无矿时不劈帮只挑顶达3.0米，第一分层离大巷较近，故落3米，回采结束后分段立即用高水固结全尾砂充填形成假底，作为下分层人工假顶。按照常规脉内长进路回采工艺依次回采，落3米垂直矿体掘一层分层道，然后沿矿体沿脉前掘，矿体送到位后压顶，拉矿，充填，依次回采，整个采场由上向下分层回采，分层内沿矿体走向回采，回采进路内由采场一端向分层道后退式回采。见图3：图36.7采场原采矿工艺（脉内进路）纵投影图我们根据6.7线矿体比较稳固情况下，为减少采准工程量，提高工效，降低成本，打破常规，在普通法的基础上创新并应用了下向沿脉进路高分层预留空区充填回采工艺，第一分层离大巷较近，故落3米，回采结束后立即用高水固结全尾砂充填形成假底，作为下分层人工假顶。采场第二分层开始回采高度为7.0m，先采下部3.5米，进路宽度2.0m，进路前掘到位后，压顶至3.5米，顶板为矿体，依次由前向后后退时回采，矿体回采结束后充填，东西靠近分层道回采进路各预留2米不充填，以利于回采上部3.5米矿体电耙绞车拉矿，等下部矿体东西全部回采完充填后再采上部3.5米。回采上部矿体时先把靠近分层道3米顶板压一斜坡，把压下来的矿体垫到板墙跟前，形成一个自然斜坡以利于拉矿，具体见图5，然后以底部3.5米充填体顶板，即人工假顶作为前掘底板，以2×2米规格沿矿体水平前掘，直至矿体边界，然后依次后退式压顶至充填体，矿体拉净后，顶板底板均为充填体，然后继续后退式回采，再回采过程中，我们在上下盘之间每隔5-6米打一根圆木，一用来拉耙子固定滑轮，以利于拉矿。二稳固上下盘围岩，起到一个对空区支护作用。东西沿脉采完后在分层道打一板墙把分层道东西各2米充填，然后压顶回采分层道上部3.5米矿体，拉完矿本高分层回采结束后，再落层采下一个高分层继续回采。图46.7采场下向沿脉进路高分层预留空区回采工艺纵投影图1—310大巷2—-310大巷穿3—充填体4—预留空区5—采准天井6—未采矿体7—采下矿体8—分层边界9—电耙绞车10—分层道11——-350大巷穿5.4、矿石运搬井下矿石提升、运输系统是由采场→溜矿井→用装岩机将采场落下矿石从底部出矿穿内装入0.7m³翻斗式矿车→用1.5吨电机车经中段运输巷牵引至中段溜矿井→运输至-430斜井→提升到-270中段→再由东竖井提至地表选厂矿仓。6充填6.1、充填路线：本采场充填管路由－310中段主充填管路接至－310中段大巷，再到6.7线天井口，然后接入采场。充填前首先要平整回采底板，然后在底板上铺200～300mm的碎石垫层，进路底角不留根；其次，要按标准铺设钢筋网，钢筋网用φ6.5钢筋，密度为0.5×0.5m；整个钢筋网用φ14㎝或双股φ6.5㎝悬吊筋与顶板中的锚杆或上分层承载层的钢筋相连，密度为1.5×2.0m，当待充进路侧帮为矿体或充填体时，主付筋外端预留250～300㎝，以便相邻进路充填时，筋网形成一个主体，紧邻上下盘进路在岩帮上打入1.5m锚杆，其中1.0m在岩体内，外留0.5m，悬挂吊筋与主筋连接，使上分层筋网和同一分层的筋网形成一个组合筋网，形成完整的人工假顶。6.2、管路吊挂：出气管吊挂在待充进路的最高点，充填管路略低于出气管，信号管略低于充填管，信号管挂在要求达到的充填高度，充填必须接顶。其次，进路密封用木材、塑料布、草编袋、机布进行密封，板墙要牢固，密闭要严实。6.3、充填要求：第一分层是采场的关键层，起假顶的作用，充填必须严格按规程进行，充填料按13％高配比，第二高分层以下各层充填时，每层下部按高配比13％左右，上部按低配比7％左右，充填时不能间断，充填体要达到高强度。7采场通风与防尘采场自然风流通风有时难以达到通风要求，必须采用局扇强制通风。局扇选用5.5kw节能风机。局部通风方式采用混合式通风，通风线路为：新鲜风流中段压入式风机进入采场，清洗工作面后，污风由天井排出。除采用局扇通风方式保证作业地点有贯穿风流外，还应采用湿式凿岩、冲帮刷顶、洒透爆堆、炮后喷雾降尘以及佩戴个体防毒防尘口罩等其他综合降尘措施，降低作业点粉尘浓度。8成果经济效益采场每落7米节省一层分层道，使每个采场可减少一半采准工程量；降低充填成本。高分层内下层按要求正常充填，上部不充填节约了高水材料。下部进路回采完充填后上部进路不需平场、铺设钢筋网、塑料布，节省充填管路等材料，可大幅度降低充填成本；缩短采充时间，简化工艺，提高工效，回采时间节省1/3以上；可充分回收矿产资源，即安全又高效回采，提高劳动生产率；探采结合：采用沿脉回采进路根据矿体上下盘矿体控制回采边界，不浪费工程；矿石损失贫化指标良好。采出矿石贫化率小于5%，损失率小于2%。缺点：回采第二分层时第一层靠近分层道一小部分充填体拉入溜矿井。9推广应用前景下向沿脉进路高分层预留空区充填回采，对于同类型的矿体具有较高的借鉴意义。类似的矿山开采具有较好的推广价值和适应性，其经济效益明显，更主要的是预留空区回采，保证回采安全的同时减少了了工程量，节约充填支护成本。对于我矿矿产资源总量和矿业可持续发展具有现实和战略意义，由此带来的社会效益将十分巨大。推广时主要是应用这种创新理念，设计最佳的方案，保证安全回采，用最少的工程，最小的成本回采更多的矿石，创造最大的效益。专业技术人员及车间工人要对新工艺、新方法一清二楚，熟练掌握才能在实践中以更好地发挥它的作用。以最大效能创造最好的效益。参考文献[1]采矿手册.第4卷/《采矿手册》编辑委员会编.-北京：冶金工业出版社，1911.11（2008.12重印）isbn978-7-5024-0858-9[1]杨本生.高水固结充填采矿工艺应用[j]金属矿山，1997.（3）：42-43，45作者简介：姜培根（1970-），男，山东招远人，工作于山东黄金矿业（玲珑）有限公司，高级政工师，主要从事分矿生产、安全、经营、党务等管理工作。邮编;265402注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。