采矿工艺技术在采矿作业中的应用

李阳

（山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿 山东莱州 261442）

采矿工艺技术在采矿作业中的应用

李阳

（山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿 山东莱州 261442）

三山岛金矿位于胶东三大成矿断裂带之一的三山岛断裂成矿带，是最早发现的破碎带蚀变岩型特大型金矿床。三山岛金矿主要生产矿区全套引进国外先进的无轨采掘设备，装备水平和机械化程度达到世界先进水平。矿区水文地质条件复杂，矿体大部分紧靠主裂面F1断层，矿体倾角为33～56°。本文主要就采矿工艺技术在采矿作业中的应用进行探讨。

采矿工艺技术；采矿作业；应用

1 采矿工艺技术在采矿作业中的应用

1.1 空场采矿工艺技术

①空场采矿技术一般会将矿体分为矿柱与矿房两部分，以先开采矿房再开采矿柱的顺序对矿体进行开采；②为了矿柱采矿成果最大化，开采矿房需要将其敞空，给予开采人员足够的空间对矿柱进行作业，使得矿体资源开采率达到最高。

1.2 充填采矿工艺技术

充填采空区可利用已经成型的充填体对地压进行管理，进而可对围岩的崩落及地表的下沉加以更好地控制。因此，充填采矿工艺技术在采矿作业中得到了较为广泛的应用，该技术主要是在回采工作面推进时逐一应用充填料对采空区进行充填。除了充填料外，还可采取充填料与支架相结合的充填方式，以实现维护采空区的目的。充填采矿工艺技术不仅可为接下来的回采工作提供更为安全便利的作业环境，还可有效避免因矿石自燃而导致的火灾事故的发生。

1.3 岩体加固技术

一般而言，锚杆支护只能加固岩石表层2～3m，但岩体加固技术中的锚索则可深入至岩体内部10～20m以上，因而采场上下盘围岩与顶板、大型地下峒室与溜井中中等乃至不稳固的岩体均可通过锚索加固而更加稳固，这在上文所述的充填法和空场法中发挥了至关重要的作用。对破碎乃至流沙的巷道围岩实施注浆加固措施有利于井巷的顺利通过。

2 采矿工艺技术实施

本文以充填采矿工艺技术为例进行介绍：

2.1 采场分区充填

进路、盘区采场充填时，单管充填长度不超过30m，超过30m时，采取多管充填，管口间距不超过20m；点柱采场面积超过400m2时，必须进行分区充填，分区面积不超过400m2，充填顺序遵循自远而近，最后充填采联口（集中泄水口）。尾砂充填结束充分泄水后，尾砂表面以充填线为标准必须控制在－35～－45cm，胶结层充填仍按顺序进行分区充填。

2.2 墙内管路吊挂

采场充填遵循自里向外的原则，接顶充填时充填管口向里并选择充填区域附近的高处，距迎头8～10m，回气管管口应选在充填区域的最高处且高于充填管并确保管口位置稳定，保证回气管正常出浆，确保接顶质量；管路吊挂点尽可能利用顶板高处的锚杆盘，管路吊挂时要考虑到充填液面变化对管口的影响。板墙外管路要沿帮吊挂，不能放在底板上，以免影响车辆运行。

2.3 泄水墙施工

施工人员必须在技术人员给定的位置施工，在保证稳固、不漏浆的同时，要有足够的泄水强度。泄水墙必须采用木板墙，板墙木板厚度不小于5cm，木板间隙保证在10～15cm，保证泄水面积不低于板墙面积的40％；采场内安装泄水笼时，泄水管要沿采场底板敷设；泄水墙外充填管必须安装泄水三通。

2.4 二道板墙施工

施工人员必须在泄水墙外合适位置封闭二道墙，用于阻挡溢流砂浆；二道板墙高度及与泄水墙的距离要根据采场充填管路的总长度（搅拌站至采场）来确定，按100m管路1m3计算阻泥墙的存放量，避免泥浆流出造成污染；禁止使用废石堆砌二道板墙，二道墙禁止在废石上施工；泄水墙、二道板墙内必须使用土工布。

2.5 人工假底及人工底柱

人工底柱高2.5m，其中钢筋网距底板0.2m，下面1m用灰砂比1：6胶结充填，中间1.1m采用1：10的灰砂比胶结充填，最上层0.4m用1：8的灰砂比胶结充填（见图1），详述如下：

图1 人工假底及人工底柱

全面拉底结束，待出矿清底干净后，进行钢筋混凝土假底的铺设工作。首先铺设400mm×400mm钢筋网，主筋为φ12mm，副筋为φ8mm，节点用铆丝捆扎牢固。主筋垂直矿体走向铺设，副筋沿走向铺设。主副筋与矿体上下盘及间柱用锚杆连接，锚杆安装在上下盘围岩及间柱内，锚杆长度为1.5～2m，水平方向每间隔0.5m布置1根，将主副筋分别焊接在上下盘及间柱的锚杆上。整个钢筋网格抬高200mm。假底采用1：6胶结体浇注1000mm。假底施工前，在采场底板上铺设塑料布，以防灰浆渗入底板裂缝内，影响混凝土质量。假底施工结束后，自然养护7d，进行底柱胶结充填工作，第一次采用灰砂比1：10胶结，厚度为1.1m，第二次采用灰砂比1：8胶结充填，充填厚0.4m。然后进行回采落矿。

2.6 充填材料的输送

充填料的输送方法有：水力输送、风力输送和机械输送。三山岛金矿采用水力输送，在地面充填制备站，用泵将胶结充填材料送往井下采场进行充填。目前我国绝大部分矿山的水力输送水砂充填材料和胶结充填材料均为非均质流。尾砂充填时，尾砂体重2.7g/cm3，重量浓度小于69％为非均质流。粗砂的水砂充填均为非均质流，这类低浓度的非均质流输送水砂充填，要求充填料有较好的渗透系数，在采场内安装良好的脱水设施，使之及时脱水。

输送非均质流的胶结充填材料，因其含水量大，易产生水泥离析现象，充填体强度低，采场脱水以溢流为主。为减少水平方向的水泥离析，在充填过程中尽可能及时移动采场内的充填软管。

输送非均质流充填料，其含水量大，在脱出的水中，经常含有较多的细粒及固体物料，需及时沉淀处理，应尽量不使之进入水仓。可在阶段中设采区沉淀池，固体物料在沉淀池沉淀后，可及时清除，清水流入水仓。

采矿行业掌握着很多采矿工艺技术，这些工艺技术的应用效果具有不确定性，改正采矿工作中不正确的行为或方式，优化充填工艺与管理，为企业发展提供良好环境。

[1]刘志康．采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J]．应用技术，2014，8（02）；151～156.

[2]翟 戈，钟磊磊．对采矿作业中采矿工艺技术应用的问题分析[J]．煤矿现代化，2015，03：8～10．

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2016-11-2