某鉛鋅礦充填系統設計及優化

■　胡建釗

（金誠信礦業管理股份有限公司北京100089）

某鉛鋅礦充填系統設計及優化

■胡建釗

（金誠信礦業管理股份有限公司北京100089）

根據某鉛鋅礦生產現狀，按優化充填系統布置原則，本文對礦山充填系統進行設計優化，提出了三個充填系統方案。詳述了三個充填系統方案工藝流程、工程及設備配置，并對三個方案進行了技術經濟方案論證和比較，從中得出了最優充填系統。

充填系統尾砂膏體充填金屬礦山

1　礦體賦存條件

某鉛鋅礦的礦床類型為銀鉛鋅硫化物型，共圈出八個銀鉛鋅礦體，其中③號工業礦體規模最大，占全區銀金屬量總儲量的94%，銀鉛鋅工業礦體賦存在中寒武統田蓬組第二段第二亞段中部的碎裂狀白云石大理巖中，南北走向長1510m，水平寬度10～164m，傾斜延伸長41～359m，平均延伸179m。礦體最小厚度0.97 m，最大厚度19.72m，平均厚度3.47m。賦存標高819～1333m。

礦區內水系不發育，無地表水體，僅為季節性溪溝，無流水，礦床的充水主要是大氣降雨及巖層裂隙水，地形有利于地下水的自然排泄。礦區水文地質類型為以裂隙充水為主的簡單類型。

銀鉛鋅礦體頂底板圍巖均為片巖、大理巖，屬軟弱—半堅硬巖組，片巖力學強度較低，為軟弱巖層，遇水易軟化，穩定性較差。大理巖巖力學強度稍高，半堅硬，穩定性較好。礦區工程地質條件為以軟弱—半堅硬巖組為主的中等類型。

2　開采現狀

某銀鉛鋅礦為地下開采，采用平硐—溜井開拓，淺孔留礦采礦法回采。由于區內民采歷史悠久，且均屬無序開采，在1250m標高以上形成了大量的采空區，對本礦山井下的安全生產存在較大的安全隱患。礦山現有1095m、1065m、1035m和1000m4個中段，其中1000m平硐為主運輸平硐。目前1095m中段已基本采空，1065m中段已大部分采出，現主要出礦中段為1035m中段。目前1135m～1065m標高范圍內已形成大量的采空區，不僅已造成上部老采空區地表塌陷影響周邊環境，而且對當前乃至今后的井下的安全生產存在一定的威脅。本礦礦石中伴生有較高的銀金屬，具有較高的經濟價值，而采用淺孔留礦法需按要求預留一定規格的礦柱，而該礦的礦巖穩固性較差，礦柱多難以按計劃回收，極易造成礦柱資源的損失，浪費了寶貴的地質資源。

為降低礦山開采對周邊環境的影響，提高井下作業的安全性，以最大限度地回收寶貴的地質資源，本文根據礦山目前開采與即將投入采礦生產范圍內形成采空區的實際情況，利用其選廠尾礦充填井下采空區，改原單一空場法為空場法回采嗣后充填，以改善井下安全生產環境，且從根本上緩解因已有尾礦庫已經閉庫而不得以采用尾礦壓濾干堆排放的壓力，并提高井下作業安全，解決尾礦的排放及保護礦區生態環境。

3　充填系統優化方案設計

本文根據1000m中段及1035m中段采礦現狀，及時處理1065m中段、1095m中段老采空區以及盡可能地提高資源回收率，及緩解尾礦排放壓力，利用選廠尾礦進行井下采空區充填的方案設計及優化。

3.1充填系統布置原則

（1）設計選擇的充填系統必須滿足礦山充填能力要求，做到技術可行，工藝可靠，經濟合理。

（2）充填站位置盡量靠近充填負荷中心，優先采用地面集中布置。

（3）根據擬建的充填站位置，結合充填采場實際情況，盡量減少工程量和充填料輸送距離。

3.2充填系統優化方案

根據礦山現狀及充填系統布置，經現場勘察認為，滿足礦山充填系統布置原則的共有三個方案：（1）全尾砂自流充填方案；（2）全尾砂泵送方案；（3）汽車運輸尾砂方案。

本文對以上三個方案進行經濟技術比較，從中推薦最優充填系統方案。

3.3全尾砂自流充填方案

該方案充填站設于南當廠鉛鋅礦老礦部1390m標高處，選廠產出尾砂采用加壓泵送至充填站深錐膏體濃密機內進行脫水濃縮后通過充填鉆孔自流輸送至1095m中段，經1095m中段輸送至各充填工作面。

（1）工藝流程：選廠尾砂充填站深錐膏體濃密機攪拌機充填中段充填作業面。

（2）工程及設備配置：選用NGT-9型深錐膏體濃密機，濃密池內徑9m，濃密池深度10.6m，干料處理量25t/h；螺旋輸送機輸送能力為5-15m3/h；連續攪拌機型號為JS3200，攪拌能力為60m3/h；活化攪拌機型號為GJ503/80，攪拌能力為 60m3/h。隔膜泵型號為DGMB80/7.5，充填管路長度為2320m m，充填鉆孔260 m，充填巷道500m。

3.4全尾砂泵送方案

該方案充填站設于南當廠鉛鋅礦選礦廠壓濾車間旁900m標高處，選廠產出尾砂采用渣漿泵輸送至充填站深錐膏體濃密機內脫水濃縮后通過充填泵輸送至1000m中段，經1000m中段輸送至各充填工作面。

（1）工藝流程：選廠尾砂充填站深錐膏體濃密機攪拌機充填中段充填作業面。

（2）工程及設備配置：選用NGT-9型深錐膏體濃密機，濃密池內徑9m，濃密池深度10.6m，干料處理量25t/h；螺旋輸送機輸送能力為5-15m3/h；連續攪拌機型號為JS3200，攪拌能力為60m3/h；活化攪拌機型號為GJ503/80，攪拌能力為60m3/h。充填工業泵型號為HSP2180HS，地表管路長度為2030m，井下管路2860m。

3.5汽車運輸尾砂方案

設計充填攪拌站位于五口硐岔路口1050m標高處，1000m中段作為主充填中段，選廠產出的尾砂經板框壓濾機壓濾脫水后通過汽車運輸至充填站尾砂堆場，由裝載機給入下料斗倉，通過電磁振動給料機、大傾角皮帶機輸送至攪拌機，攪拌均勻后采用充填泵通過管道經1000m中段運輸道揚送至1095m中段、1065m中段及1035m中段，通過采場充填小井充入采空區。

（1）工藝流程：選廠尾砂充填站深錐膏體濃密機攪拌機充填中段充填作業面。

（2）工程及設備配置：螺旋輸送機輸送能力為5-15m3/h；連續攪拌機型號為JS3200，攪拌能力為60m3/h；活化攪拌機型號為GJ503/80，攪拌能力為60m3/h。電磁振動給料機型號為GJ503/80，輸送能力為150t/h，充填工業泵型號為HBMG80，地表管路長度為530m，井下管路2860m。

4　結語

礦山充填系統的選擇和布置是否合理，對礦山充填運營成本影響較大。本文通過對礦山充填系統設計優化，充分利用現有老礦部的場地，針對3個充填方案著重從基建投資、運營成本和技術優缺點方面進行比較，選用了技術成熟、成本較低的充填方案，為企業取得最佳效益堅定了基礎，對類似礦山充填系統的設計也能取到一定的借鑒意義。

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-465-2