采礦工藝技術在采礦作業中的應用

李陽

（山東黃金礦業（萊州）有限公司三山島金礦 山東萊州 261442）

采礦工藝技術在采礦作業中的應用

李陽

（山東黃金礦業（萊州）有限公司三山島金礦 山東萊州 261442）

三山島金礦位于膠東三大成礦斷裂帶之一的三山島斷裂成礦帶，是最早發現的破碎帶蝕變巖型特大型金礦床。三山島金礦主要生產礦區全套引進國外先進的無軌采掘設備，裝備水平和機械化程度達到世界先進水平。礦區水文地質條件復雜，礦體大部分緊靠主裂面F1斷層，礦體傾角為33～56°。本文主要就采礦工藝技術在采礦作業中的應用進行探討。

采礦工藝技術；采礦作業；應用

1 采礦工藝技術在采礦作業中的應用

1.1 空場采礦工藝技術

①空場采礦技術一般會將礦體分為礦柱與礦房兩部分，以先開采礦房再開采礦柱的順序對礦體進行開采；②為了礦柱采礦成果最大化，開采礦房需要將其敞空，給予開采人員足夠的空間對礦柱進行作業，使得礦體資源開采率達到最高。

1.2 充填采礦工藝技術

充填采空區可利用已經成型的充填體對地壓進行管理，進而可對圍巖的崩落及地表的下沉加以更好地控制。因此，充填采礦工藝技術在采礦作業中得到了較為廣泛的應用，該技術主要是在回采工作面推進時逐一應用充填料對采空區進行充填。除了充填料外，還可采取充填料與支架相結合的充填方式，以實現維護采空區的目的。充填采礦工藝技術不僅可為接下來的回采工作提供更為安全便利的作業環境，還可有效避免因礦石自燃而導致的火災事故的發生。

1.3 巖體加固技術

一般而言，錨桿支護只能加固巖石表層2～3m，但巖體加固技術中的錨索則可深入至巖體內部10～20m以上，因而采場上下盤圍巖與頂板、大型地下峒室與溜井中中等乃至不穩固的巖體均可通過錨索加固而更加穩固，這在上文所述的充填法和空場法中發揮了至關重要的作用。對破碎乃至流沙的巷道圍巖實施注漿加固措施有利于井巷的順利通過。

2 采礦工藝技術實施

本文以充填采礦工藝技術為例進行介紹：

2.1 采場分區充填

進路、盤區采場充填時，單管充填長度不超過30m，超過30m時，采取多管充填，管口間距不超過20m；點柱采場面積超過400m2時，必須進行分區充填，分區面積不超過400m2，充填順序遵循自遠而近，最后充填采聯口（集中泄水口）。尾砂充填結束充分泄水后，尾砂表面以充填線為標準必須控制在－35～－45cm，膠結層充填仍按順序進行分區充填。

2.2 墻內管路吊掛

采場充填遵循自里向外的原則，接頂充填時充填管口向里并選擇充填區域附近的高處，距迎頭8～10m，回氣管管口應選在充填區域的最高處且高于充填管并確保管口位置穩定，保證回氣管正常出漿，確保接頂質量；管路吊掛點盡可能利用頂板高處的錨桿盤，管路吊掛時要考慮到充填液面變化對管口的影響。板墻外管路要沿幫吊掛，不能放在底板上，以免影響車輛運行。

2.3 泄水墻施工

施工人員必須在技術人員給定的位置施工，在保證穩固、不漏漿的同時，要有足夠的泄水強度。泄水墻必須采用木板墻，板墻木板厚度不小于5cm，木板間隙保證在10～15cm，保證泄水面積不低于板墻面積的40％；采場內安裝泄水籠時，泄水管要沿采場底板敷設；泄水墻外充填管必須安裝泄水三通。

2.4 二道板墻施工

施工人員必須在泄水墻外合適位置封閉二道墻，用于阻擋溢流砂漿；二道板墻高度及與泄水墻的距離要根據采場充填管路的總長度（攪拌站至采場）來確定，按100m管路1m3計算阻泥墻的存放量，避免泥漿流出造成污染；禁止使用廢石堆砌二道板墻，二道墻禁止在廢石上施工；泄水墻、二道板墻內必須使用土工布。

2.5 人工假底及人工底柱

人工底柱高2.5m，其中鋼筋網距底板0.2m，下面1m用灰砂比1：6膠結充填，中間1.1m采用1：10的灰砂比膠結充填，最上層0.4m用1：8的灰砂比膠結充填（見圖1），詳述如下：

圖1 人工假底及人工底柱

全面拉底結束，待出礦清底干凈后，進行鋼筋混凝土假底的鋪設工作。首先鋪設400mm×400mm鋼筋網，主筋為φ12mm，副筋為φ8mm，節點用鉚絲捆扎牢固。主筋垂直礦體走向鋪設，副筋沿走向鋪設。主副筋與礦體上下盤及間柱用錨桿連接，錨桿安裝在上下盤圍巖及間柱內，錨桿長度為1.5～2m，水平方向每間隔0.5m布置1根，將主副筋分別焊接在上下盤及間柱的錨桿上。整個鋼筋網格抬高200mm。假底采用1：6膠結體澆注1000mm。假底施工前，在采場底板上鋪設塑料布，以防灰漿滲入底板裂縫內，影響混凝土質量。假底施工結束后，自然養護7d，進行底柱膠結充填工作，第一次采用灰砂比1：10膠結，厚度為1.1m，第二次采用灰砂比1：8膠結充填，充填厚0.4m。然后進行回采落礦。

2.6 充填材料的輸送

充填料的輸送方法有：水力輸送、風力輸送和機械輸送。三山島金礦采用水力輸送，在地面充填制備站，用泵將膠結充填材料送往井下采場進行充填。目前我國絕大部分礦山的水力輸送水砂充填材料和膠結充填材料均為非均質流。尾砂充填時，尾砂體重2.7g/cm3，重量濃度小于69％為非均質流。粗砂的水砂充填均為非均質流，這類低濃度的非均質流輸送水砂充填，要求充填料有較好的滲透系數，在采場內安裝良好的脫水設施，使之及時脫水。

輸送非均質流的膠結充填材料，因其含水量大，易產生水泥離析現象，充填體強度低，采場脫水以溢流為主。為減少水平方向的水泥離析，在充填過程中盡可能及時移動采場內的充填軟管。

輸送非均質流充填料，其含水量大，在脫出的水中，經常含有較多的細粒及固體物料，需及時沉淀處理，應盡量不使之進入水倉。可在階段中設采區沉淀池，固體物料在沉淀池沉淀后，可及時清除，清水流入水倉。

采礦行業掌握著很多采礦工藝技術，這些工藝技術的應用效果具有不確定性，改正采礦工作中不正確的行為或方式，優化充填工藝與管理，為企業發展提供良好環境。

[1]劉志康．采礦工藝技術在采礦作業中的應用[J]．應用技術，2014，8（02）；151～156.

[2]翟 戈，鐘磊磊．對采礦作業中采礦工藝技術應用的問題分析[J]．煤礦現代化，2015，03：8～10．

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2016-11-2