膨脹性全尾砂充填材料性能試驗研究

馬志浩

(首鋼灤南馬城礦業有限責任公司, 河北 灤南 063501)

0 引言

近年來，我國持續加大環境保護與治理力度，人們生態文明意識不斷增強，在礦區環保政策導向下，充填采礦法已成為地下金屬礦山的主要采礦方法[1-2]。該方法將礦山廢石、尾砂充填至采空區，減少礦區污染，改變圍巖應力狀態，降低地表沉降[3-4]。充填體接頂率是控制采空區頂板圍巖沉降的關鍵因素[5-6]。目前，礦山主要采用管道自流輸送的方式輸送充填料漿，全尾砂充填料漿自流輸送濃度較低，在采場中泌水沉縮使得充填體難以接頂；充填料漿在采場中形成自流斜坡，導致采場邊緣或端部不能接頂；采場爆破回采時會出現超挖或欠挖現象，使得頂板平整度差，降低充填體接頂率[7-9]。

首鋼集團礦業公司馬城鐵礦是新建特大型充填法地下開采礦山，生產能力為2.2×107t/a，主要采用大直徑深孔階段鑿巖階段空場嗣后充填采礦方法，采場高度60 m，長度43 m，寬度18 m，暴露面積774 m2；充填料漿采用自流輸送，采場充填體接頂率受泌水沉縮、自流斜坡和頂板平整度的影響較大，充填接頂是影響該礦山充填開采效率的關鍵技術之一。該礦采場規模大，多點下料充填鉆孔成本高，準備時間長，加壓泵送充填料接頂難度大。為滿足高強度開采與充填平衡的需要，該礦山采用自膨脹全尾砂充填材料提高充填體的接頂率。膨脹性充填料漿發泡膨脹會改變充填體強度和流動性能，影響管道輸送的穩定性和充填體支護強度。……