凡口礦深部廢石回填系統的建立及應用效果分析

孫 勇

(深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦，廣東韶關 512325)

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凡口礦深部廢石回填系統的建立及應用效果分析

孫 勇

(深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦，廣東韶關 512325)

凡口鉛鋅礦針對井下采準區域掘進廢石與回采區域空區回填所需廢石區域分布不協調的問題,在現有采準工程基礎上，建立和完善了深部廢石回填系統,解決了掘進廢石轉運、堆放問題，確保廢石最大限度回填到采空區。

采空區; 廢石轉運; 臨時堆場; 廢石回填

凡口鉛鋅礦是我國地下開采的大型礦山之一，其主要的采礦方法是機械化上向分層充填法、大直徑深孔采礦法(VCR法)[1]。近年來，隨著開采中段的不斷下移，目前凡口礦深部開采礦量已占到年開采礦量的一半，且多為間柱大爆破采場，具備大量回填的條件，為提高廢石回填，凡口礦建立了深部廢石回填系統。

1 深部廢石回填系統建立目的

1.2 通過加大采空區廢石回填，可有效減少主廢石井提升量及地表廢石轉運、堆放工作，節約生產成本。

1.3 通過加大采空區廢石回填，可有效節約充填骨料，降低充填成本，產生明顯經濟效益。

2 采場廢石回填技術要求

分層充填[2]采場回采高度一般為5.5～10 m。回填時礦房采場要求兩幫距礦體1.0 m以上,廢石堆高距離充填面大于0.5 m,回填后采用膠結充填,并用高標號水泥澆面,澆面層厚度0.3 m以上。間柱采場由于兩幫是充填體,因此兩幫回填到邊,整個采場全斷面回填。空間較高的采場,用鏟運機分多層回填、壓實。廢石面距離充填面大于0.5 m,回填后采用非膠結充填,采場充平后進行澆面,膠面層厚度0.3～0.5 m。留底柱拉底采場首層不允許回填,待膠結充填高度大于6 m后才能安排回填廢石,以確保以后安全回采礦石底柱。

VCR大爆破采采場，礦房采場不進行回填。間柱采場，除首層充填外，原則上進行全斷面回填，回填高度為低于充填面0.5 m為準，回填結束后采用并用高標號水泥澆面,澆面層厚度0.3 m以上。

3 凡口礦深部回采及開拓、采準區域分布

3.1 深部回采區域

凡口礦深部目前回采區域主要集中于獅嶺-500 m～-650 mS6#穿以北區域，分為三個中段：獅嶺-550 m盤區、獅嶺-600 m盤區、獅嶺-650 m盤區，各盤區2015年VCR采場計劃回采礦量見(表1)。

表1 各盤區2015年VCR采場計劃回采礦量

3.2 深部中段開拓及采準區域

獅嶺-455mS6#以南、獅嶺南-500 m盤區、獅嶺-550mS10#以南、獅嶺-600mS6#以南、獅嶺-650mS6#以南、獅嶺-650 m～710 m盤區，各盤區2015年計劃掘進廢石量見(表2)：

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表2 深部各中段開拓及采準廢石量

4 深部廢石回填系統的建立

4.1 建立目的

對掘進廢石與空場回填廢石建立動態平衡系統，確保空區廢石回填，最大化減少廢石提升量。

4.2 建立原則

在保證現有采、掘、充生產平衡穩定的前提下，最大化利用現在已有工程、設備、設施，合理調整及完善現有采掘、充系統，解決廢石由采準區域到采空區域的轉運、堆放、回填問題。

4.3 深部廢石回填系統建立

4.3.1 將-550 m中段N2#溜井改造為轉碴井，在-500 m中段平面N2#溜井口安裝曲軌等卸碴設施，將獅嶺-455mS6#以南、獅嶺南-500 m兩盤區掘進碴由斗車、電機車拉至N2#溜井，經-550 m中段各分段溜井聯道轉出暫堆。

4.3.2 在-550 m盤區四分段利用原N3#VCR采場上部硐室空場作為廢石中轉堆場[3]。

4.3.3 將-600 m中段N4#措施井延伸至-550 m一分段， -550 m中段S10#以南掘進碴由鏟運機鏟至N4#措施井，再由-600 m四、五分段措施井聯道調出暫堆。

4.3.4 在-600 m盤區四分段利用原N6-7#VCR上部硐室空場作為-600 m中段廢石中轉堆場。

4.3.5 -500 m以下對各分段閑置進路及平巷、拉底巷等工程進行建檔，作為廢石中轉堆場，由相關科室進行動態平衡管理。廢石回填系統流程見下圖1。

圖1 深部廢石回填系統流程圖

4.4 深部廢石回填系統日常管理與運行

4.4.1 廢石回填系統運作由生產科負責計劃，測量科負責跟蹤管理，調度室負責轉碴協調及回填鏟運機使用，相關科室與工區隊緊密協作，以保證整個回填系統有效地運行,同時采礦車間制定了相關的回填計劃和激勵措施,建立廢石回填每周計劃報表制，并根據月度廢石回填的情況進行考核。

4.4.2 每個掘進工程在制定進場施工紀要時,相關科室需進行現場調查,掌握掘進工程產出廢石量;廢石去向和運輸設備使用情況;附近區域采場作業情況；附近采空區廢石消耗量;除就近回填或暫堆外，多余廢石如何進行跨中段、跨區域轉運,以及需要使用的轉運設備和轉運井;對廢石的轉運制定經濟合理的方案。

4.4.3 根據采場出礦進度，采場在空場交充前,提前計算可回填廢石量，并落實碴源狀況，附近堆碴無法滿足回填需要時，選好廢石中轉堆場，提前安排廢石跨中段轉運，并在一周回填計劃報表中記錄:采場可回填廢石量;廢石來源;所需轉運設備,轉運溜井;轉運回填所需時間。

4.4.4 廢石回填遵循經濟合理原則，要求廢石能就近回填的不轉運,能消耗于井下的不出窿,采空區能利用的不浪費。將掘進工作面的安排與采場回采安排相互關聯,合理計劃、恰當安排,掌握動態平衡，既能保證掘進廢石盡可最大限度地消耗于井下,也能保證采場采空區有足夠的回填廢石來源。

4.4.5 回填質量驗收制度：在采場鏟出礦后,由生產科組織有關部門進行空場質量驗收,制定回填、充填方案,并做好現場記錄,印發到相關單位。采場在完成回填后,再由生產科、測量科進行回填質量驗收。主要驗收是否按要求進行回填,并測算廢石回填量。對于沒有按相關要求回填的,或未能按時完成回填的,按相關制度進行考核。

4.4.6 廢石回填相關資料管理：空場驗收記錄、回填量、回填現場情況等的記錄資料要求相關部門歸檔保存,作為以后查證和工程設計的資料依據。

5 深部廢石回填系統運行效果

廢石回填的效益主要包括節約的充填成本和減少廢石出窿提升的成本，及地面廢石堆場安全環保問題。凡口礦自6月份建立深部廢石回填系統后,由于管理、激勵措施到位,系統的運作順暢。經過幾個月的運行，明顯減少了深部掘進廢石的提升量(見下表3)，有效增加了深部采場回填量，既解決了井下大量掘進廢石的去向問題,也大大減少了充填材料消耗和成本,創造了可觀的經濟效益、環保效益。

表3 2015年3-10月主井廢石提升量

6 結語

凡口礦深部廢石回填系統的建立,不僅大大地減少了主廢石溜井的提升壓力,大大減輕了地面廢石堆場安全環保壓力，而且有效降低了采空區充填材料消耗,節約了充填成本,取得了良好的經濟效益,有利于礦山的可持續發展。

[1] 采礦手冊[M]. 北京: 冶金工業出版社,1988.

[2] 孫偉，吳愛祥，王洪江，等.全尾砂-廢石混合回填膏體流動特性變化規律[J].巖土力學, 2013, 12.

[3] 廖如庸.崩落區回填的生產實踐[J].中國礦山工程, 1994, 3:13-18.

On the Application Effect of Deep Barren Rock Backfill System in Fankou Lead-zinc Mine

SUN Yong

(Shenzhen Zhongjin Lingnan Nonfemet Company Limited Fankou Lead-zinc Mine,Shaoguan,Guangdong 512325)

Aiming at the distribution discordance problem between the tunnelling barren rock of underground stope preparation area and backfill required barren rock of recovery area dead zone, Fankou lead-zinc mine established and perfected deep barren rock backfill system under the basis of the prsent stope preparation project. It worked out the problems of tunnelling barren rock transfer and ensured the barren rock backfilled to goaf with the highest limit.

Goaf; Barren Rock Transfer; Provisional Yard; Barren Rock; Backfill

孫勇(1976-)，男，采礦副高級工程師，廣東省韶關市仁化縣凡口鉛鋅礦采礦車間生產技術科。

TD982

A

1671-3818(2016)03-0043-03