扭轉采充失調措施

朱先艷

（大冶有色金屬有限責任公司銅山口銅礦，湖北 黃石 435122）

薩熱克銅礦2014年底充填系統交付使用。地表充填攪拌站設計日均需要充填采空區為1570m3，共有3套全尾砂充填系統。1個容積約1000m3的直徑φ8.6m尾砂濃縮貯存裝置、1個容積約180m3水泥倉、1臺水泥給料設備、1個高濃度攪拌槽、1臺料漿輸送泵以及相應的儀表控制系統組成一套充填系統。每套系統實現輸送尾砂充填和高濃度尾礦堆存兩種方式，單套能力約100m3/h。有3條直徑φ250mm深160m垂直充填鉆孔，鉆孔內套管是耐磨性強的雙金屬復合鋼管，其外直徑φ152mm，壁厚δ12mm充填倍線≤7,70%～75%重量濃度充填料漿自流輸送需充采場；不具備自流輸送條件的，則采用柱塞泵方式輸送；充填富裕或不充填時的全部尾砂按67%重量濃度經尾砂管路泵送至尾礦庫堆存。2018年采選規模為1155 kt，充填能力1530m3/d。2014年試生產到2019年初已供礦3700kt，其中無底柱分段崩落法供礦738kt，已充填92.5萬m3，急需充填采空區有18萬m3，充填欠帳多；當前中深孔4028#采場每天爆破2排～3排炮孔，淺采采場2775m盤區1-4#；201#采場形成備采能力，地下生產能力縮減到只有2200t/d，備采礦量不足240kt，明顯采充失調了。

1 采充失調原因

（1）充填系統交付使用時間較晚。該礦2014年初試生產，因當時氣候惡劣，交通條件不便利，材料設備供應不及時，設備調試時間較長，充填系統2014年底才交付使用，試生產期間部分采空區沒充填。

（2）充填沒有接頂，礦柱無法回采。采場沒塌方的只充填到巷道的底板；采場不穩固塌方的，超過采場設計范圍，大多數采場沒接頂。

（3）充填設備不正常，充填略有欠帳。3套充填設備，平常只有二套正常，充填設備經常壞，維修人員又是定點廠家的，維修跟不上，實際每年充填能力達不到設計值略有欠帳，以前沒引起重視，直到2018年未才暴露采充失調問題。柱塞泵每次維修費用大，到現在干充時間不到一個月。

（4）充填人員不穩定。采掘充承包給金誠信公司，充填人員大多數兼職的，沒系統培訓，操作不穩定。

（5）年底壓風不足。初步設計壓風系統空壓機站在斜坡道井口，為掘進、噴砼支護設備和壓風施救系統服務。全礦最大耗氣量220m3/min，實際上礦山壓風有3臺26m3/min空壓機供應。金誠信公司只開采中厚以上礦體，采礦方法是分段空場嗣后充填法，中深孔液壓鑿巖機，壓風能滿足生產掘進的需要。年底井巷公司逐步接替金誠信公司井下工程，中厚以下礦體納入開采對象，采礦用YT-27/28鑿巖機、中深孔采礦用YGZ-90中深孔鑿巖機，考慮風損和高原修正系數，現有供風壓力明顯不能滿足以后正常生產要求。礦房沒充填，采場就無法采切，制約采場建設。

2 采充平衡措施

薩熱克銅礦分析采充失調原因后，實施了采充平衡措施。

2.1 中深孔采場接頂措施

中深孔采場采空區一般在長度50m～110m以上，采空區充填充分接頂關鍵在于上盤。加長充填管，充填順序先上盤后下盤。

（1）擋墻接頂。采場沒塌方的，用磚砌墻已封閉裝巖巷道，在鑿巖巷道內，現用裝有廢石紡織袋壘起擋墻進行充填。

（2）鉆孔接頂。采場塌方超過巷道頂板3m以上的，在上分段用潛孔鉆打相距50m兩個鉆孔直徑φ150mm，直通采場，磚砌墻封閉或壘起擋墻后進行充填。

2.2 解決充填材料來源

充填材料來源有：井下掘進廢石和地表風化的砂礫巖；當天選礦車間生產的尾砂；尾礦庫庫存尾砂，兩把高壓水槍沖涮尾砂，造漿輸送到尾礦壩中轉砂倉后用砂漿泵輸送到充填攪拌站，充填井下。

2.3 精心編制合理充填計劃

該礦地下采礦方法有上向式水平充填采礦法、分段空場嗣后充填法。分段空場嗣后充填法分二步驟回采，先采礦房，充填礦房后采礦柱；上向式水平充填采礦法分礦房（采場）和間柱，間柱可根據礦石品位高低情況決定回采或不采，不留頂柱和底柱。采充失調后相鄰采場不能進行采切，備采采場減少，導致中段生產能力下降。目前正在充填采場4016#、4014#二個，待充采場有201#、401#、4029#、4032#、4037#、4039#6個。為了盡快扭轉采充失調被動局面，先充采空區大的采場后充小的采場。掘進廢石充填采空區，保證每天廢石和地表風化的砂礫巖達到500m3；尾砂充填達1500m3，先將當天選礦的尾砂充填井下采空區，其余不足的充填量尾礦庫造漿補充。

2.4 技術提供支撐，維持生產能力

根據當前生產狀況，多次經組織技術人員討論，形成技術會議紀要，到8月未形成采準礦量1200 kt，備采礦量600 kt。

采 準 采 場 有4012#、4024#、4030#、4036#、4038#、4043#、4045#；備采中深孔采場有4014#、4028#、4034#、4041#，淺眼采場有202#、106#、108#。生產管理科根據技術紀要要求，地質技術人員在以上采場范圍內進行生產探礦設計，摸清礦體要素，實際完成坑探1183m，鉆探2850m，取樣1910個。為編制生產作業計劃，進行采礦施工設計，現場施工組織管理提供詳細地質資料；項目部跟進采場采切、中深孔等設計，按照經審核后設計圖紙現場施工。當采用上向式水平充填采礦法采場時，第一分層拉底切割與采準同時進行；當中深孔回采≥80m時，切割槽布置在中間，以切割槽兩邊相對回采；當中深孔回采≥150m時，留12m～14m間柱，保證充填回風，以間柱兩邊布置兩個切割槽相對回采，增加回采采場數量，維持生產能力。

2.5 成立充填隊伍

組建充填專業隊伍，加強充填現場巡查管理，避免跑漏尾砂，污染巷道，防止充填管道堵塞。生產管理科直接組織、監督充填作業，確保執行充填計劃，設備及時維修。

2.6 保證生產壓風供應

為滿足下半年掘進、中深孔鑿巖、噴砼支護設備和壓風施救系統服務風量，又安裝62m3/min螺桿式空氣壓縮機3臺，其中1臺備用。

2.7 推廣使用木質鋼架充填移動擋墻

采用尾砂膠結充填時，以前砌500mm～800mm厚磚墻封閉巷道，中間貫注水泥砂漿。外地購買磚不方便，砌墻勞動強度大，充填準備時間長，充填成本高?，F采用木質鋼架充填移動擋墻，在巷道四周壁上打8個～10個深600mm錨桿眼，焊接在移動擋墻上。該墻結構簡單，降低了充填成本，縮短施工周期，既能濾水，又能重復使用。

3 結語

薩熱克銅礦為了扭轉采充失調被動局面，采取了采充平衡措施，確保中深孔采場充分接頂，解決了充填材料來源，進行了系列成效的技術生產工作。

截止8月未，實際開拓礦量3570kt，采準礦量1250kt，備采礦量550kt；充填廢石54000m3，尾砂充填達到111000m3。預計今年11月未實現預期目標，采充達到基本平衡，采掘充進入良性循環。