进路充填采矿法充填技术探讨

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德国普鲁萨格五金股份公司格隆德铅锌矿机 械化下向分层充填采矿法 2 采用全尾砂 . -. 重介质 尾矿膏体充填 ! 充填水泥消耗 7"!&""89:1 ! 充 填料
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含水率 &$3!$-3 !充填体强度 4 $5 6$!-./0) 俄罗斯 奥尔洛夫铜镍矿下向分层充填采矿法 ! 采用 ’"7 砂 石 . 尾砂胶结充填 !充填水泥消耗 $""89:1 ! 充填体
%#’#&’%%#’#&-%%#’#$" 条规定 ! 上向分层充填采矿法
胶结充填体的强度应满足充填体保持自立和在承 受爆破震动时不塌落的要求 ! 通常不应小于 &./0 ) 浇面充填层的厚度不小于 "#-1 % 强度不小于 -./0 ) 人工底柱胶结充填体的厚度不小于 -1 !强度应大于
7"1, !"$ 进路充填采矿法充填体强度的确定 !"#"!
法都得到了很大的发展 " 尤其是充填采矿法在最近二三十年中发 展最快 & 充填采矿法的出现和发展给矿产资源的开发利用带来了 巨大的影响 " 使得地下采矿的诸多复杂技术难题找到了有效的解 决途径 & 充填采矿法的主要优点是适应于各种复杂多变的矿体赋 存条件 % 最大限度提高矿石回收率和 降低采矿贫 化 % 有效控制 地 压活动和确保采矿生产安全 % 保护地表不遭破坏和维持既有的生 态环境 & 充填采矿法将得到愈来愈广泛的应用 & 进路充填采矿法 的基本特点是采用上向 ! 或下向 ’ 分层采矿 " 分层内矿体进路式回 采 " 通过充填采空区并尽可能充填接顶 ! 或充 满 ’ 控制地压 活动 " 充填是进路充填采矿法的关键工艺 & 合理确定充填体的强度及其 结构 " 提高进路充填的接顶率 ! 或充满 率 ’" 确保生产 安全和降低 充填成本 " 是进路充填采矿法需要解决的关键技术难题 &
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机械化采矿生产作业对充填体强度的要求 机械化进路充填采矿法常用的采矿机械有铲
%"3 ! 通 常 充 填 体 强 度 & !$./02 人 工 假 顶 充 填 体 强 度 ’ !-./0 ! 人 工 假 顶 高 度 &1 ) 焦 家 金 矿 机 械 化 上
向分层进路充填采矿法 2 采用尾砂胶结充填 2 充填体 强度 &&#-./02 浇面层厚度 &12 浇面层充填体强度
&1 (! 尾 砂 胶 结 充 填 体 强 度 &#- !$./0 ) 三 山 岛 金 矿 上向分层点柱充填采矿法 2 采用全尾砂胶结充填 ! 充
填体强度 "#%!&./0! 浇面层厚度超过 "#’1 ! 浇面层 充填体强度 &#-!$./0) 武山铜矿下向分层充填采矿 法 ! 采用全尾砂高水固化充填 2 充填料浆浓度 7-3!
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充填体强度及其结构设计
充填体强度设计的一般原则是充填体的强度
必须同时满足分层采矿作业循环时间 " 进路采矿循 环时间和机械化采矿生产作业对充填体强度的要 求 # 即充填体强度设计参数应取按上述三个步骤确 定的充填体强度的最大值 ! 充填体强度 结构是指对 不同部位$范 围%的 充 填体依据充填体作用的不同而采用不同的充填体 强度设计 # 以达到在满足充填体强度要求的前提下 降低充填成本的目的 !
分层采矿作业循环时间要求的充填体强度 根据分层采 矿作业循环 时间确定充 填体强度 2 应根据分层内矿块 ’ 或盘区 ( 布置 ! 并综合考虑充填 体的 养 护 + 分 层 内 进 路 采 矿 工 艺 的 组 织 实 施 + 采 矿 生产转层周期和采矿生产能力的均衡 ! 首先确定充 填体的养护龄期 ! 然后提出对充填体的强度要求 , 上向进路充填采矿法浇面层胶结充填体在确 定的养护期内其强度必须满足有关规程 + 规范的要 求 , 下向进路充填采矿法其人工顶柱胶结充填体在 确定的养护期内其强度必须满足有关规程 + 规范的 要求 ,
&" 中南大学 "湖南 长沙 ’!%%#$(
随着采矿技术的进步 " 金属矿山开采的空场法 % 崩落法 % 充填
关键词 ! 进路充填采矿 法 " 充 填 体 强 度 " 进 路 接顶率 " 进路充满率 摘 要 !进 路 充 填 采 矿 法 !充 填 体 的 强 度 及 其结 构 # 进 路 充 填 接 顶 率 或 进 路 充 填充 满 率 直 接 影 响 和 决 定 采 矿 安 全 程度和充填成本高低 # 本文对进路充 填采 矿 法 如 何 确 定 充 填 体 的 强 度 及 其结构 # 如何改进充填工艺技术提高 进路充填接顶率或进路充填充满率 进行了探讨 $ 中图分类号 !$%&’()(* 文献标识码 !+
分层充填采矿法2 采用;’’!1 分级尾砂胶结充填 ! 人 工顶柱充填水泥含量 &%3 ! 充填体强度大于 !./0 ! 其它部分充填水泥含量 +3 ! 充填体强度 &#-!$./0 ) 芬兰奥托昆普公司瓦马拉矿高浓度尾砂胶结充填 ! 尾砂和水泥比为 &""& !充填体强度 4 !" 6&#-./02 在暴 露 面 积 $ """1$ 的 条 件 下 充 填 体 的 自 立 高 度 达 到
&%%’ 年 - 月 第 $$ 卷 第 $ 期
中国矿山工程
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文 章 编 号 (!-+&)-%,? )&%%’ ’%$)%%$%)%’
进路充填采矿法充填技术探讨
彭士群 !!王洪武 "
!!" 新疆有色金属集团公司 " 新疆 乌鲁木齐 #$%%%% #
收稿日期 !&%%’)%*)%+ 作者简介 ! 彭士群 !!,-&! $" 男 " 新 疆 霍 城 人 " 高级工程师 . 从事矿山企业经营管理和矿业 经济 % 矿产资源开发利用的研究工作 &
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充填体的强度和国内外矿山的经验
充填体的强度 充填体的强度不仅要满足采矿工艺技术的要求 " 而且充填体
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强度 -./0 ) 瑞典波立登公司加彭贝里铅锌矿下向
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中国矿山工程
%++) 年 $ 第 ’’ 卷 %
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成共 同 体 ’ 如 果 充 填 物 料 不 能 充 满 地 下 空 间 $ 采 矿 空区 %* 则充填体只能作为一种支撑结构被动地承受 荷载 ! 因此 # 在进路充填时 * 尽可能使充填物料充满 采空区 # 使充填体与围岩形成共同体 * 是维护采场稳 定的重要保证 ! 表述上向进路充填采矿法充填物料充满程度 的参数是进路充填体接顶率 * 表述下向进路充填采 矿法充填物料充满程度的参数是进路充填体充满 度# 充填体接顶率可以用线接顶率或面接顶率表 示 # 充填体充满度以体积充满率表示 ! 影响并决定 进路充填接顶率或充满度的因素是进路布置形式 " 充填料浆浓度 " 充填体收缩率及进路充填工艺等 !
’./0) 下向分层充填采矿法分层假顶胶结充填要求 充填体强度大于 !!’./0 * !"# 国内外矿山的相关经验 合理确定充填体的强度 2 以确保生产安全 + 降低
成本和充分回收矿产资源 ! 是使用充填采矿法的矿 山研究的重要课题 , 随着充填采矿法的普遍应用 ! 国内外许多矿山在充填体强度设计方面积累了丰 富 的经 验 ! 在 开 采 技 术 条 件 % 采 矿 工 艺 和 采 用 的 机 械设备相同或类似的情况下 ! 可以引用和借鉴 , 金 川 有 色 金 属 ’集 团 (公 司 二 矿 区 下 向 分 层 水 平进路充填采矿法 ! 采用 ,!11 棒磨砂胶结充填 ! 砂 浆质量浓度 %%3!%+3 ! 充填体强度 4 $56-./0) 金川 有 色金属 ’集 团(公司龙 首 矿 下 向 分 层 进 路 ’六 边 形 (充 填 采 矿 法 !采 用 钢 筋 网 铺 底 的 混 凝 土 胶 结 充 填 ! 充填体强度为 4 %6&#-./0 !4 $56’./0 ) 凡口铅 锌 矿机械化上向分层充填采矿法 2 采用全尾砂胶结充 填和 ,!11 棒磨砂胶结充填浇面 ’ 浇面层厚度 "#-!
强度的高低直接影响和决定充填成本 & 因此 " 对于胶结充填体强
第!期
彭士群等 !进路充填采矿法充填技术探讨
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度的 规 定 ! 不 同 的 采 矿 方 法 有 不 同 的 要 求 ! 不 同 行 业的规定也不相同 " 根据 # 有色金属矿山生产技术 规 程 $ 第 !"#$#% %!"#$#&& %!"#$#&$%!"#’#&! 条 和 & 有 色 金属采矿设计规范 $’ 试行 (’()*"&+,+$( 第 %#’#&! %
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进路采矿循环时间对充填体强度的要求 矿 块 ’或 盘 区 (内 进 路 采 矿 顺 序 包 括 连 续 开 采
和分步骤开采两种方式 ! 因此按进路采矿循环时间 确定充填体强度 ! 应根据矿块 ’ 或盘区 ( 内进路采矿 顺序和按进路采矿生产能力计算进路采矿作业周 期 ! 提出对充填体养护期的要求 ! 进而按有关规程 + 规范的要求确定充填体的强度 , 胶结充填体在要求的养护期内的强度必须满 足充填体能够自立 2 充填体在相邻进路采矿爆破作 业时不会塌落 ! 同时充填体的强度应满足矿体开采 必须控制贫化 + 损失的要求 ,