草袋如何大幅提高緩傾斜薄礦體回采效率?!
草編產(chǎn)品：草支墊，草袋，草簾，草繩 聯(lián)系人：張經(jīng)理 銷售電話：15937370357 點(diǎn)擊： 字號(hào)：大中小
某緩傾斜類難采薄礦體金礦，25 m標(biāo)高以上礦體采用全面嗣后充填法開采，但礦石損失率和貧化率較高，采場(chǎng)生產(chǎn)效率較低，下部25～-200 m標(biāo)高及-200m以下礦體需要重新選擇采礦方法開采。為此吳愛祥教授等結(jié)合礦體賦存狀況及原采礦方法存在的問題，基于礦體和圍巖均穩(wěn)固的礦巖性質(zhì)，結(jié)合機(jī)械化開采生產(chǎn)效率高，作業(yè)安全的特點(diǎn)提出采用機(jī)械化上向水平高分層充填采礦法。試驗(yàn)采用采場(chǎng)長(zhǎng)度100 m、階段高度50 m、分層高度5 m的菜場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)；為增大采場(chǎng)生產(chǎn)能力，降低礦石的損失率和貧化率，減少礦石開采成本，采用兩步鑿巖、分次出礦、一次分區(qū)充填的不留礦柱連續(xù)回采工藝，選用復(fù)合早強(qiáng)膠結(jié)材料和尾砂充填物料。試驗(yàn)研究表明：采用機(jī)械化上向水平高分層充填采礦法回采效率明顯增加，采場(chǎng)生產(chǎn)能力提高40%左右，礦石損失率和貧化率分別下降6%、5%，采礦直接成本與原采礦方法相當(dāng)，經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益顯著提高。
這是世界性難題
1 采礦方法
（1） 采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)
采場(chǎng)沿礦體走向布置，結(jié)合采場(chǎng)礦巖穩(wěn)定性和采場(chǎng)穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析結(jié)果，確定采場(chǎng)長(zhǎng)度100 m，開采寬度為礦體水平厚度，階段高度50 m，分段高度15 m，分層高度5 m。采場(chǎng)間開采順序由上到下，采場(chǎng)內(nèi)回采順序?yàn)橛芍醒胂騼啥说那斑M(jìn)式回采。采場(chǎng)內(nèi)留設(shè)3 m底柱，不留設(shè)頂柱和間柱。
（2） 采準(zhǔn)切割工程
脈外采準(zhǔn)巷道主要有分段運(yùn)輸巷道、溜井、分層聯(lián)絡(luò)道、斜坡道，脈內(nèi)采準(zhǔn)巷道有回風(fēng)平巷、人行通風(fēng)井（充填天井）、穿脈巷道。由采場(chǎng)階段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)穿脈巷道到達(dá)礦體，穿脈巷道斷面為2.6 m×2.9 m。沿著礦體走向掘進(jìn)濾水平巷兼做下部采場(chǎng)通風(fēng)平巷，斷面為2.0 m×2.0 m；以穿脈巷道為自由面在礦體上盤掘進(jìn)通風(fēng)天井，與上階段通風(fēng)平巷相連接形成貫穿風(fēng)流，斷面為1.5 m×2.0 m。斜坡道經(jīng)各分段巷道和分層聯(lián)絡(luò)道與回采工作面聯(lián)通，上、中、下三個(gè)分層回采礦石經(jīng)同一分段巷道運(yùn)輸，分段巷道兼做人員、材料和設(shè)備運(yùn)送通道，斷面為2.8 m×3.0 m。由分段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)下分層聯(lián)絡(luò)道，以上分層聯(lián)絡(luò)道以挑頂、墊底方式進(jìn)行，分層聯(lián)絡(luò)道坡度≤12°。沿著礦體走向在礦體下盤脈外每隔100 m布置溜井，溜井與采場(chǎng)下部穿脈巷道相連，斷面規(guī)格為Φ2.0 m。
切割工作主要為在底柱上部掘進(jìn)拉底巷道，并以拉底巷道為自由面向礦房邊界擴(kuò)大，形成拉底空間后再向上挑頂2.0 m，崩落的礦石經(jīng)鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)送至溜井放出。形成4.0 m的拉底空間后，澆筑1.0 m厚的鋼筋混凝土假底。
（3） 回采工藝及順序
分段間自下而上回采，采用5.0 m的高分層，兩部鑿巖出礦，一次充填。以天井和拉底空間為爆破自由面，向采場(chǎng)端部崩礦。在采場(chǎng)內(nèi)部劃分為2個(gè)分區(qū)，分區(qū)內(nèi)均布設(shè)通風(fēng)天井，分區(qū)一長(zhǎng)30 m，分區(qū)二長(zhǎng)70 m，分區(qū)一和分區(qū)二交替鑿巖。充填分區(qū)一時(shí)采用膠結(jié)充填，分區(qū)二采用水砂充填，不同充填區(qū)采用充填隔墻分開，采礦方案見圖1。
（1）落礦工作。采用Boomer 281鑿巖臺(tái)車鑿巖，淺孔落礦，孔徑為42 mm。炮孔采用“大孔距小排距”方形布孔方式，排距1.0 m，孔距1.2 m，采用BQF-100裝藥器進(jìn)行連續(xù)耦合裝藥，炸藥為2號(hào)礦山巖石炸藥。每分層兩步鑿巖爆破，每次崩落礦石高度為2.5 m，孔深4 m，崩落炮孔排數(shù)為10 ~ 12排，按照礦體厚度一次崩礦。在靠近礦體上下盤處，設(shè)計(jì)采用光面爆破，用微差電雷管爆破，以控制礦巖界限，降低礦石的貧化。
（2）排險(xiǎn)工作。鑿巖爆破后，新鮮風(fēng)流清洗工作面30~40 min方可進(jìn)入采場(chǎng)。新鮮風(fēng)流經(jīng)斜坡道經(jīng)分段巷道、分層聯(lián)絡(luò)道送至工作面，清洗工作面后，通過充填回風(fēng)天井，最終匯入上階段回風(fēng)平巷。待炮煙排凈后，工人方可進(jìn)入采場(chǎng)，檢查頂板并清除浮石，并對(duì)頂板局部不穩(wěn)定的局部區(qū)域進(jìn)行錨桿支護(hù)。
（3）采場(chǎng)運(yùn)搬。一步鑿巖后，采用WJD-1.5電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)將礦石運(yùn)搬至礦石溜井后，再由YCC2-6側(cè)卸式礦車配合ZK7-6/250型架線式電機(jī)車將礦石運(yùn)送至主井，最終經(jīng)罐籠提升至地表；二步鑿巖崩落剩余分層高度礦石，采場(chǎng)內(nèi)兩條分層聯(lián)絡(luò)道可同時(shí)出礦，采場(chǎng)內(nèi)廢石不出井，直接充填進(jìn)入采場(chǎng)作為充填骨料。
這是世界性難題
（4） 采場(chǎng)分區(qū)充填工藝
為保證上一分層工人安全，每一分層出礦完畢后，立即進(jìn)行充填。對(duì)采場(chǎng)兩個(gè)分區(qū)采取不同的充填方式，以降低充填成本。一分區(qū)采用膠結(jié)充填形成強(qiáng)度較高的人工礦柱，充填材料為水泥、尾砂和早強(qiáng)劑組成的復(fù)合早強(qiáng)膠結(jié)材料，1 d強(qiáng)度達(dá)到1.0 MPa，3 d后強(qiáng)度可達(dá)1.5 MPa以上；二分區(qū)采用水砂充填，充填體表面澆筑一層0.3 m左右的復(fù)合早強(qiáng)膠結(jié)充填材料，以利于無軌設(shè)備的運(yùn)行，提高回采效率，降低礦石損失貧化。采用砌筑磚擋墻將待充填區(qū)域封閉，用尾砂草袋隔墻將分區(qū)隔開，并在在二分區(qū)布設(shè)兩條順路濾水井。充填后，礦體與充填體之間保留3m左右的爆破空間。采場(chǎng)上部礦體和上階段預(yù)留底柱同時(shí)回采，采用膠結(jié)充填進(jìn)行采場(chǎng)充填接頂。
2 采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比
采用機(jī)械化上向水平高分層分區(qū)充填采礦法，礦石貧損指標(biāo)、充填成本均較低，將其與礦山原本采用的全面采礦嗣后充填法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比，結(jié)果如表1所示。
由表1可知，上向水平分層充填和全面采礦嗣后充填相比，礦石損失率和貧化率分別下降6%、5%，采場(chǎng)生產(chǎn)能力明顯增加，分區(qū)充填使充填成本降低。為提高回采效率采用無軌設(shè)備作業(yè)，增加了礦山開采初期投資和采切工程量，“大孔距小排距”布孔方式和控制爆破技術(shù)造成炸藥單耗有所增大，但兩種采礦方法的采礦直接成本相當(dāng)。
3 結(jié) 論
（1）針對(duì)礦床的賦存條件和礦巖性質(zhì)優(yōu)化采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，適當(dāng)增大采場(chǎng)長(zhǎng)度至100 m，采用高度為5 m的高分層充填采礦法，無軌設(shè)備雙巷道出礦，采場(chǎng)生產(chǎn)能力提高40%左右，實(shí)現(xiàn)了貴重金屬緩傾斜薄礦體高效開采利用。
（2）多自由面、兩步鑿巖爆破、分次出礦，可以提高鑿巖效率和鏟運(yùn)機(jī)出礦效率，降低礦石大塊率，高分層一步充填減少了采場(chǎng)充填次數(shù)，顯著提高充填效率。
（3）采場(chǎng)內(nèi)不留設(shè)間柱和頂柱，構(gòu)筑人工假底為下階段底柱回采創(chuàng)造安全條件，在新采礦方法下，礦石損失率和貧化率分別為8%、5%，可以最大程度回收礦產(chǎn)資源，增加礦山經(jīng)濟(jì)效益。
（4）采用分區(qū)充填優(yōu)化采場(chǎng)充填工藝，早強(qiáng)膠結(jié)充填體形成人工礦柱和無軌設(shè)備運(yùn)行充填體表面，在確保采礦作業(yè)安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)采場(chǎng)的快速回采，同時(shí)降低了充填成本。
