崩落法轉(zhuǎn)充填法的礦山開(kāi)采方法的分析

冀聯(lián)合 冀大偉 陳濤

摘 要：在對(duì)礦山開(kāi)采中使用應(yīng)用崩落法易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害，影響著可持續(xù)發(fā)展。因此要綜合評(píng)估從隔離層穩(wěn)定性、采礦方法等方面，多提倡主要的采礦方法：上向進(jìn)路充填，從而實(shí)現(xiàn)由崩落法轉(zhuǎn)變?yōu)槌涮罘ā?/p>

關(guān)鍵詞：崩落法；充填法；礦山開(kāi)采；貧損指標(biāo)

目前大多礦山運(yùn)用無(wú)底柱崩落法進(jìn)行回采，節(jié)約了成本但也導(dǎo)致了地表塌陷問(wèn)題，對(duì)礦體埋藏條件與礦區(qū)土地環(huán)境造成很大的損壞，也提高了貧損指標(biāo)，加大回收與利用礦石資源難度。解決該問(wèn)題的有效措施就是崩落法轉(zhuǎn)充填法。也由此本文就20×104t為一座年生產(chǎn)能力的回采礦山，根據(jù)發(fā)展需要和具體情況進(jìn)行深入分析。

1 采礦方法

1.1 關(guān)于采礦方法的兩個(gè)方面選擇原則

（1）有效控制地表巖石的移，保護(hù)地表設(shè)施。選擇適合的采礦方法，從而減低成本，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備和工程。

（2）為了使年生產(chǎn)能力20×104t能夠最大限度得到滿足，就要結(jié)合新舊采礦方法，使礦石回收率盡量提高，降低貧損指標(biāo)。并按照開(kāi)采技術(shù)條件合理科學(xué)選擇采礦方法。

1.2 探究方案

為了保護(hù)礦體上部河流與公路，應(yīng)該采用崩落法轉(zhuǎn)充填法的采礦方法，具體有：下向進(jìn)路充填、上向水平分層充填和上向進(jìn)路充填等等。

1.2.1 下向進(jìn)路充填

下向進(jìn)路充填采礦法不但同其他充填法一樣能開(kāi)采礦山，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)回采礦巖雖不穩(wěn)固但價(jià)值相對(duì)較高的礦床。但該方法復(fù)雜的工序環(huán)節(jié)，不能大量開(kāi)采且較高的人工假頂強(qiáng)度，從而降低了生產(chǎn)效率，造成了較高的生產(chǎn)成本。

1.2.2 上向水平分層充填

具有較好穩(wěn)固性的礦山可以采用上向水平分層充填采礦法，工作面上向分層推進(jìn)是該工藝的特征，比較多的工藝環(huán)節(jié)，并且開(kāi)展以采、出、充為形式循環(huán)作業(yè)。按照深淺的機(jī)械化程度和高低的生產(chǎn)管理水平來(lái)準(zhǔn)備判斷生產(chǎn)礦塊的實(shí)際能力。在充填和分層回采時(shí)，維護(hù)起來(lái)比較容易是因?yàn)楸容^小的采空區(qū)高度，且能夠很好地適應(yīng)礦塊本身的動(dòng)態(tài)變化。

1.2.3 上向進(jìn)路充填

上向進(jìn)路充填采礦法適用于比較差穩(wěn)固性的礦體開(kāi)采，該方法作為上向水平分層充填的一種明顯變形，劃分多個(gè)進(jìn)路通過(guò)分層，再回采與充填各個(gè)進(jìn)路。進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，按照一采一的原則，由下而上，進(jìn)行回填與開(kāi)采同一礦塊內(nèi)的分段。該方法可降低頂板暴露時(shí)間與面積，因此較高的回采效率。

2 充填設(shè)計(jì)

再對(duì)礦山選擇合適的充填方法后，便可開(kāi)展充填設(shè)計(jì)。

2.1 關(guān)于兩方面材料的充填

（1）充填體的強(qiáng)度要求要達(dá)到滿足，有充足保障的材料來(lái)源，便宜的運(yùn)輸與儲(chǔ)存，具有穩(wěn)定的化學(xué)性能。

（2）不能含有腐蝕性與毒性的物質(zhì)，使用那些低成本且質(zhì)量有保障的材料。

2.2 料漿輸送

3 關(guān)于隔離層的穩(wěn)定性

借助FLAC3D軟件科學(xué)分析隔離層穩(wěn)定性。

3.1 方案設(shè)計(jì)

運(yùn)用無(wú)底柱分段崩落法開(kāi)采礦山，靠近河流與公路的地表移動(dòng)界線，為了保證礦山安全和地表設(shè)施，因此崩落法就被上向進(jìn)路充填采礦法替代著。

3.2 模型計(jì)算和分析

對(duì)采區(qū)與覆蓋層進(jìn)行簡(jiǎn)化，X軸為礦體走向，Y軸為巷道布置方向，Z軸為鉛垂高，如圖1所示：地層豎直應(yīng)力云圖。

4 結(jié)語(yǔ)

以上表面隔離礦柱寬度和隔離層厚度能夠滿足礦山安全開(kāi)采需要，圍巖應(yīng)力受上向進(jìn)路充填采礦擾動(dòng)小，采區(qū)穩(wěn)定性得到最大限度保證，其一定壓力范圍內(nèi)不會(huì)發(fā)生變形。礦山開(kāi)采的難題得到有效解決，因此崩落法轉(zhuǎn)充填法的礦山開(kāi)采方法值得推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]謝珍凱.基于主成分分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的采礦方法優(yōu)選分析[J].中國(guó)科技博覽，2015，（7）：56-57.

（作者單位：山東省泰安市新礦集團(tuán)內(nèi)蒙能源長(zhǎng)城三礦技術(shù)部）