扭转采充失调措施

朱先艳

（大冶有色金属有限责任公司铜山口铜矿，湖北 黄石 435122）

萨热克铜矿2014年底充填系统交付使用。地表充填搅拌站设计日均需要充填采空区为1570m3，共有3套全尾砂充填系统。1个容积约1000m3的直径φ8.6m尾砂浓缩贮存装置、1个容积约180m3水泥仓、1台水泥给料设备、1个高浓度搅拌槽、1台料浆输送泵以及相应的仪表控制系统组成一套充填系统。每套系统实现输送尾砂充填和高浓度尾矿堆存两种方式，单套能力约100m3/h。有3条直径φ250mm深160m垂直充填钻孔，钻孔内套管是耐磨性强的双金属复合钢管，其外直径φ152mm，壁厚δ12mm充填倍线≤7,70%～75%重量浓度充填料浆自流输送需充采场；不具备自流输送条件的，则采用柱塞泵方式输送；充填富裕或不充填时的全部尾砂按67%重量浓度经尾砂管路泵送至尾矿库堆存。2018年采选规模为1155 kt，充填能力1530m3/d。2014年试生产到2019年初已供矿3700kt，其中无底柱分段崩落法供矿738kt，已充填92.5万m3，急需充填采空区有18万m3，充填欠帐多；当前中深孔4028#采场每天爆破2排～3排炮孔，浅采采场2775m盘区1-4#；201#采场形成备采能力，地下生产能力缩减到只有2200t/d，备采矿量不足240kt，明显采充失调了。

1 采充失调原因

（1）充填系统交付使用时间较晚。该矿2014年初试生产，因当时气候恶劣，交通条件不便利，材料设备供应不及时，设备调试时间较长，充填系统2014年底才交付使用，试生产期间部分采空区没充填。

（2）充填没有接顶，矿柱无法回采。采场没塌方的只充填到巷道的底板；采场不稳固塌方的，超过采场设计范围，大多数采场没接顶。

（3）充填设备不正常，充填略有欠帐。3套充填设备，平常只有二套正常，充填设备经常坏，维修人员又是定点厂家的，维修跟不上，实际每年充填能力达不到设计值略有欠帐，以前没引起重视，直到2018年未才暴露采充失调问题。柱塞泵每次维修费用大，到现在干充时间不到一个月。

（4）充填人员不稳定。采掘充承包给金诚信公司，充填人员大多数兼职的，没系统培训，操作不稳定。

（5）年底压风不足。初步设计压风系统空压机站在斜坡道井口，为掘进、喷砼支护设备和压风施救系统服务。全矿最大耗气量220m3/min，实际上矿山压风有3台26m3/min空压机供应。金诚信公司只开采中厚以上矿体，采矿方法是分段空场嗣后充填法，中深孔液压凿岩机，压风能满足生产掘进的需要。年底井巷公司逐步接替金诚信公司井下工程，中厚以下矿体纳入开采对象，采矿用YT-27/28凿岩机、中深孔采矿用YGZ-90中深孔凿岩机，考虑风损和高原修正系数，现有供风压力明显不能满足以后正常生产要求。矿房没充填，采场就无法采切，制约采场建设。

2 采充平衡措施

萨热克铜矿分析采充失调原因后，实施了采充平衡措施。

2.1 中深孔采场接顶措施

中深孔采场采空区一般在长度50m～110m以上，采空区充填充分接顶关键在于上盘。加长充填管，充填顺序先上盘后下盘。

（1）挡墙接顶。采场没塌方的，用砖砌墙已封闭装岩巷道，在凿岩巷道内，现用装有废石纺织袋垒起挡墙进行充填。

（2）钻孔接顶。采场塌方超过巷道顶板3m以上的，在上分段用潜孔钻打相距50m两个钻孔直径φ150mm，直通采场，砖砌墙封闭或垒起挡墙后进行充填。

2.2 解决充填材料来源

充填材料来源有：井下掘进废石和地表风化的砂砾岩；当天选矿车间生产的尾砂；尾矿库库存尾砂，两把高压水枪冲涮尾砂，造浆输送到尾矿坝中转砂仓后用砂浆泵输送到充填搅拌站，充填井下。

2.3 精心编制合理充填计划

该矿地下采矿方法有上向式水平充填采矿法、分段空场嗣后充填法。分段空场嗣后充填法分二步骤回采，先采矿房，充填矿房后采矿柱；上向式水平充填采矿法分矿房（采场）和间柱，间柱可根据矿石品位高低情况决定回采或不采，不留顶柱和底柱。采充失调后相邻采场不能进行采切，备采采场减少，导致中段生产能力下降。目前正在充填采场4016#、4014#二个，待充采场有201#、401#、4029#、4032#、4037#、4039#6个。为了尽快扭转采充失调被动局面，先充采空区大的采场后充小的采场。掘进废石充填采空区，保证每天废石和地表风化的砂砾岩达到500m3；尾砂充填达1500m3，先将当天选矿的尾砂充填井下采空区，其余不足的充填量尾矿库造浆补充。

2.4 技术提供支撑，维持生产能力

根据当前生产状况，多次经组织技术人员讨论，形成技术会议纪要，到8月未形成采准矿量1200 kt，备采矿量600 kt。

采 准 采 场 有4012#、4024#、4030#、4036#、4038#、4043#、4045#；备采中深孔采场有4014#、4028#、4034#、4041#，浅眼采场有202#、106#、108#。生产管理科根据技术纪要要求，地质技术人员在以上采场范围内进行生产探矿设计，摸清矿体要素，实际完成坑探1183m，钻探2850m，取样1910个。为编制生产作业计划，进行采矿施工设计，现场施工组织管理提供详细地质资料；项目部跟进采场采切、中深孔等设计，按照经审核后设计图纸现场施工。当采用上向式水平充填采矿法采场时，第一分层拉底切割与采准同时进行；当中深孔回采≥80m时，切割槽布置在中间，以切割槽两边相对回采；当中深孔回采≥150m时，留12m～14m间柱，保证充填回风，以间柱两边布置两个切割槽相对回采，增加回采采场数量，维持生产能力。

2.5 成立充填队伍

组建充填专业队伍，加强充填现场巡查管理，避免跑漏尾砂，污染巷道，防止充填管道堵塞。生产管理科直接组织、监督充填作业，确保执行充填计划，设备及时维修。

2.6 保证生产压风供应

为满足下半年掘进、中深孔凿岩、喷砼支护设备和压风施救系统服务风量，又安装62m3/min螺杆式空气压缩机3台，其中1台备用。

2.7 推广使用木质钢架充填移动挡墙

采用尾砂胶结充填时，以前砌500mm～800mm厚砖墙封闭巷道，中间贯注水泥砂浆。外地购买砖不方便，砌墙劳动强度大，充填准备时间长，充填成本高。现采用木质钢架充填移动挡墙，在巷道四周壁上打8个～10个深600mm锚杆眼，焊接在移动挡墙上。该墙结构简单，降低了充填成本，缩短施工周期，既能滤水，又能重复使用。

3 结语

萨热克铜矿为了扭转采充失调被动局面，采取了采充平衡措施，确保中深孔采场充分接顶，解决了充填材料来源，进行了系列成效的技术生产工作。

截止8月未，实际开拓矿量3570kt，采准矿量1250kt，备采矿量550kt；充填废石54000m3，尾砂充填达到111000m3。预计今年11月未实现预期目标，采充达到基本平衡，采掘充进入良性循环。