盘区式上向水平分层采矿法充填工艺改进的研究

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摘要：盘区上向水平分层充填采矿法充填时以往由于筑坝质量难以保证，充填跑浆、漏浆等现象频发，直接影响下一步采矿工作的顺利进行。充填时间延长，采矿、充填工艺间转换困难，二次工作量大。本文针对以上问题提出新的充填工艺，提高充填效率，保证充填质量。

关键词：充填工艺 接顶充填 漏浆

目前，三山岛金矿普遍采用盘区式上向水平分层充填采矿法，普通的做法是当某分层回采结束后，立即对已验收矿房进行排渣，然后在下盘处挑顶、铲运机筑坝一次性达到充填高度后在进行充填。该种充填工艺目前广泛的应用于各大采矿车间，然而，当该采场回采至最后一分层时，由于采场面临转分段的问题，因此要求接顶充填。特别是对于一步采场而言，最后一分层接顶效果好坏直接关系着相邻而二采采场的施工安全及其它后续工作的顺利开展。目前采用的该种充填工艺是当回采最后一分层后，采场下盘仍然进行挑顶后再筑坝，但实际筑坝高度却因为采联上行坡度太大、铲运机爬坡能力受限而往往很难达到接顶充填的要求，因此通常在采联内进行板墙封闭。充填时采场先充填至筑坝高度，然后逐渐充填采联至板墙高度，最后进行板墙封顶，充填接顶。该种充填工艺在实际应用中出现较多弊病，板墙处跑浆，漏浆现象频发，采场接顶效果较差，充填进度很难得到控制，某些采场接顶充填时由于充填体对板墙较大的压力而直接导致板墙倾倒，这些现象直接影响着后续工作的正常运转，同时增加了安全风险与处理成本，给安全和生产带来巨大的影响，因此如何能有效的避免充填“事故”成为亟待解决的问题。

针对现有充填工艺的不足之处，经过生产实践本文提出新的充填方案，对原有充填方式进行改善、优化。即当某采场最后一分层回采结束后，最大程度进行排渣工作，在采联与上分层采联垂直距离最短处，由单臂凿岩台车从下向上反向将采联挑透，然后铲运机由上方采联透口处向外安全距离处筑坝，由透口向下方倒渣直至坝体高度高于采场接顶充填要求高度，然后进行充填。充填前采联内合适位置处架设板墙一次性封顶，作为挡泥坝。充填分两次进行，首先采场一次性充填至坝体高度，然后继续由透口处倒渣加高坝体，此时在充填面与上分层采联坝体间铺设土工布，用高浓度胶结体充填直至接顶。为保证后期作业安全，采场接顶充填结束后立即对采联进行充填接顶。

一、充填工艺对比：

1、改进前：验收 排毛 筑坝 板墙封闭 充填 板墙封顶 充填接顶 ；

2、改进后：验收 排毛 挑顶筑坝 板墙接顶 充填 坝体加高 充填接顶 ；

二、改进后充填工艺优缺点：

优点：

1、减小了筑坝难度。采用由“上到下”筑坝方式取代由“下向上”筑坝方式，筑坝不受上向采联坡度的限制，大大的降低了筑坝难度，坝体高度得到了充分的保证，接顶充填容易完成；

2、简化了充填工艺。原有充填方式需要经由由上向采联至采场架设充填管路，采场接顶与采联接顶分别采用两套充填管路，充填接顶后管路不可回收，架设管路难度大、人力消耗太多。改进后充填管路“由上向下”经由透口处铺设，采场可实现一次性接顶，管路可进行最大程度的回收，采联单独架设简单管路即可实现一次性封顶，这些大大的简化了充填管路架设、板墙二次封闭等过程，提高了充填效率，减少了充填成本；

3、充填跑浆，漏浆现象得到有效控制。改进后采联内充填板墙可一次性架设接顶，采场内筑坝坝体高度可一次性达到接顶充填要求，坝体厚度得到了充足的保证。采场充填跑浆、漏浆现象得到了有效控制，减少了充填对巷道的污染；

4、减少充填体对板墙的压力。坝体高度与厚度充足，采场接顶充填时避免了充填体对采联板墙的直接性冲击，减少了板墙倾倒的危险性，充填安全性得到了保障。

缺点：

改进后的充填工艺对于采联挑顶及筑坝时的安全性有较高的要求，因此施工时应特别注意以下几点：

1、采联挑顶时采技组必须标定准确位置，施工前台车应在标定位置后侧（采联口方向）1～2m处打探眼，确定施工安全性；

2、采联透口处筑坝位置应与透口保持1～1.5m安全距离，并且透口处上下采联间毛石厚度应>2m，并且采联破碎时该厚度必须提高，否则应安排台车后退式将透口扩大，直至达到承载铲运机倒渣的要求。另外必须注意铲运机筑坝时应逐步向前推进，确保作业安全及筑坝效果；

3、最后一分层采联施工时应严格控制装药量，减少顶板破坏，并且采联拱形要加强，保证采联充足的承载能力；

4、充填时实际坝体会随充填水平面的增高而出现局部塌落现象，致使坝体高度降低，因此要求适当的控制充填速率，减少动态压力；

5、为最大程度的确保接顶效果从而保证充填体对顶板足够的压力，铲运机二次筑坝后，透口处充填二次处理必须具有足够的强度，避免充填漏浆。

盘区上向水平分层充填采矿法充填工艺的改进使采场充填从安全性及便捷性等方面得到了保障，并且在节能降耗、节约成本等方面的到实现。经过近3个月的生产实践，该种方式已经在三山岛金矿新立一车间-228-107-1、-207-95-1、-207-95-5、-187-111-2等多个采场得到使用，获得了预期的效果，目前该种充填工艺正在三山岛金矿逐步得到推广。

参考文献：

[1]田昌进，何茂才.上向水平分层胶结充填采矿法在某矿山的应用[J].有色冶金设计与研究.2011，01.

[2]罗映青，许新启.盘区机械化分层采矿充填策略[J].有色冶炼.2002，06.