淺析全尾砂膠結充填采礦法的泄水

佟英海

（西部黃金克拉瑪依哈圖金礦有限責任公司 克拉瑪依 834025）

1 引言

充填采礦法是在礦產資源的地下開采過程中，隨著礦石的采出，其礦石原來占據的空間即采空區用具有一定物理力學性能的材料進行及時填充，從而一方面對采空區圍巖提供支撐，另一方面可為相鄰礦體的開采提供條件的一類采礦方法。其意義主要有：

⑴可為礦床開采的整體安全提供支撐。

⑵可有效地保護礦區及周邊生態環境。

⑶地下礦產資源可得到充分回收利用。

⑷可提高礦床開采全過程的技術經濟指標。

⑸具有良好的社會效益。

⑹使尾礦的存放有了去處，為打造綠色、環保礦山營造了良好條件。

2 礦山地質條件

礦區位于新疆托里縣境內。準噶爾優地槽褶皺帶，瑪依勒-扎伊爾山復向斜北西翼。扎伊爾-達拉布特向斜北翼。

2.1 出露地層

中-上石炭統，包古圖組C2-3b、太勒古拉組C2-3t。

2.2 構造

礦區位于向南東傾斜的單斜構造內，安齊斷裂位于礦區東南部，是該礦的主要控礦構造，以次級斷裂與金礦化關系密切。

2.3 巖漿巖

以淺沉-噴發的基性玄武巖、輝綠巖為主，二者呈相變化。

2.4 圍巖蝕變

毒砂化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、硅化、絹云母化、綠泥石化。其中金礦化、黃鐵礦化、毒砂化與金礦關系密切。

礦體由石英脈及少量蝕變凝灰巖組成，一般呈致密塊狀，比較堅硬。但局部受后期構造影響，礦體有些破碎。礦體寬為2～8m不等，礦體平均傾角為75°左右，硬度系數f為12～13。圍巖主要為玄武巖，少數為凝灰巖，為致密塊狀，節理不發育。其圍巖硬度系數f：頂板為6～14；底板為10～11。一般情況下礦體與頂、底板圍巖均較穩固，不需支護，但遇斷層或兩個構造交匯處的破碎帶，圍巖就不穩定，需進行支護。

3 水文地質條件

礦區內無地表水系，地下水為基巖裂隙水（潛水、脈狀水），接受區域性裂隙潛水運流和大氣降水的滲透補給。基巖水微弱，屬含水量極微弱的巖體。

4 礦山概況

哈圖金礦是一個采、選、冶為一體的黃金生產企業，采用向上全尾砂充填采礦法。此采礦法工藝結構簡單管理方便、回采時可以選別，符合本礦的地質條件和采礦條件。

4.1 采礦方法確定及礦房構成要素和采場布置形式

充填采礦法其采場構成要素：礦塊沿走向布置，長40～50m、段高40～50m、礦塊寬為礦脈寬、間柱寬度為6.2m。其礦塊底部結構為下盤人工假底柱，高度為3～5m。不留頂、底柱。采用人工假底運輸巷道其巷道凈斷面尺寸為：2.1m×2.3m，f=1/3的三形拱。自沿脈約30m設置兩個鋼板漏斗。

根據電耙的有效趴礦距離，在間柱3～5m處分別放兩順路溜井漏斗。順路溜井漏斗根據礦體賦存條件靠底板布置。

4.2 鑿巖爆破及回采

使用的鑿巖工具是7655或YT-28風鉆進行鑿巖穿孔工作。根據巖石的性質孔深一般在1.8～2.5m、孔距和排距在0.8～1.2m，采用Z字或梅花型排眼。

采用人工裝藥，非電雷管起爆，分段微差爆破，導爆管連接，用MFd-150/200型發爆器激發起爆。

4.3 通風

采場爆破完后，采用機械強制通風。

通風路線：新鮮風從675中段?19.5通風天井?采場?污風?20.5通風天井?725中段排出，見圖1。

圖1

4.4 礦石搬運

崩落的礦石，在礦房里通過兩臺型號為2DPJ-7.5的電耙將礦石分別扒入到兩條順路溜井中，在人工假底巷道中將礦石裝入1.2m3礦車中，由電機車運往到馬頭門處。

4.5 充填

以上工作完成后就進行充填前的準備工作。充填前的準備工作包括：清理和殘收底板上的粉礦、架設順路溜井和人行順路天井、預埋天井泄水管道、用吊鏈提升電耙等工作。

順路溜井和人行順路天井是用3mm鋼板卷成一頭為φ1050cm，一頭為φ1000cm，長為1.2m的圓臺型筒，在地表焊接而成，在采場進行對接。

充填料用尾砂膠結進行充填，其濃度為68%、灰砂比為1∶3～1∶4和1∶6～1∶8。為防止崩落的礦粉滲入充填料，在每次充填接近尾聲時可在尾砂上鋪以灰砂比為1∶3～1∶4的300～500mm厚的膠結底板鋪墊，為今后電耙扒礦創造良好的條件。

充填結束經7天后進行泄水和晾干，就可進行下次的循環作業。

5 問題的解決方法

這種采礦法可全面考慮,既控制了地壓的安全管理，也降低了礦石的貧化與損失。避免了在回采過程中大暴露面下作業，提高了回采過程中的安全性，利于采場地壓控制?；夭陕士蛇_到96%以上，避免了地下有限資源的浪費。對于本礦貴金屬脈的開采，是技術上可行、經濟上可靠的一種行之有效的采礦方法。

此種采礦法其缺點就是循環時間過長，達不到對礦塊強采強出的目的。其主要的原因就是泄水道太少，只是在一側的天井預埋泄水管道進行泄水，故泄水時間過長。充填結束后要經過7天的泄水、晾干才可進行下次的采礦等循環作業。

如何縮短泄水時間，我們就在兩條順路溜井和一條順路人行天井上想辦法。因順路溜井和順路人行天井是用3mm鋼板卷成的長為1.2m的圓臺型筒，見圖2。

圖2

在地表長為1.2m的園臺型筒鋼板上用氣割割出多處φ50mm的圓孔，在采場進行對接使用。對接完成后在用100目的尼龍濾布在園臺型筒鋼板上纏繞一圈。在尾砂充填時水可濾掉，水就沿著順路天井、溜井流入運輸巷里，水泥和沙子留在礦房里對礦房起到了充填作用。

6 結論

此方法的實施使經過7天的泄水、晾干才可進行下次的采礦等循環作業，縮短為2天泄水、晾干就可進行下次的采礦等循環作業。其意義就是：

⑴縮短了采礦作業循環時間，避免了礦房長時間的暴露使礦巖發生變化，給下一步的采礦作業安全創造了良好的條件。

⑵實現了對礦房強采強出的目的。

⑶地下礦產資源可得到充分回收利用。

⑷可提高礦床開采全過程的技術經濟指標。

⑸提高了礦房回采過程中的安全性。