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1、1建立高村矿区干式充填储料系统之方案及意义摘要：本文通过对河台金矿高村矿区干式充填采矿方法的分析，指出生产能力低的主要原因是充填料供应不充足，充填作业不连续 ；提出建立储料系统的方法解决 这一问题以提高采场生产能力，增加 矿山经济效益。关键词：高村矿区；干式充填采矿；储料系统1 前 言河台金矿高村矿区从建矿以来已经经过三期开拓：一期工程平硐开拓，开采 160m 以上矿体，生产能力为 250t/d，1989 年正式投产；二期工程明竖井开拓，开采 0m160m 矿体，生产能力为500t/d，1994 年竣工；三期工程明竖井延深，开采-230m0m 矿体，生产能力为 500t/d，2001 年投入使
2、用。从开采到现在，矿床开拓深度已达 710m，明竖井开拓垂深达 430m；开采深度东部为220m（180m-40m） 、西部为 320m（280m-40m） 。采矿方法以浅眼留矿法为主，个别采用干式充填采矿法；近 3 年来采用人工假底及置换间柱回采工艺，以形成类框架结构，使 0m 以上空区及-40m以下空区相对隔离以控制上下中段采空区连通，保障采矿作业正常进行。2 储料系统建立的必要性21 采矿方法的需要根据高村矿区的开采实际情况，浅眼留矿法采场回采过程中一次贫化及二次贫化均受沿脉下盘断层的影响而增大；采用砂浆锚杆固帮可以减少部分贫化，但对于采场围岩构造复杂的矿房作用不明显。随着开采深度的增加
3、，开采条件不断恶化，如地压增大，矿石损失贫化指标变坏，生产成本增加，在下一步生产中充填矿房的比例将会增大。我矿与长沙矿山研究院于 1993 年进行干式充填采矿法试验，没能继续大量使用的主要原因是干式充填料的来源从来没有系统考虑和解决过。由于矿区的实际情况，尾矿库远离矿区，尾砂充填法不适宜；高水材料充填系统投资大；其它充填法亦不是很适合。由于矿床进入下部开采，已没有黄泥作为充填料，现在采用的是井下掘进的渣石作为充填料。渣石供应分两种，一种是下部中段掘进渣石经竖井提升运至充填点上部平巷；另一种是上部中段废石经机车运输到充填作业点。此两种方式由于掘进的废渣是分散提升和运输的且由于施工队出渣时间不协调
4、，因而造成供渣不连续，而使充填作业时间拖长导致生产能力降低，矿房回采周期长。现将高村矿区 1997 年以来几个干式充填矿房回采情况总结如表 1 所示。由此表可看出，采场平均生产能力最高为 800t/月，而造成生产能力低，最主要的原因是充填料来源紧张，充填作业不连续。22 采空区处理的需要地压活动越来越频繁，近几年来 160、120 中段运输巷道均是在本中段尚未完全结束回采就开始塌陷，40 中 段 1628 线 运 输 巷 由 于 0m 采 空 区 未 进 行 处 理 而 重 新 施 工 一 条 运 输 巷 。 尤 其 是 目 前 80 中 段 表 1充填采场生产情况统计表作业地点（矿房） 50
5、304 77680 -40m46采矿起止时间 1997.032000.02 200102200305 200106200302采矿量 26410t 7235t 9425t2生产能力 800t/月 289t/月 471t/月充填目的 采场脉幅宽；有大构造带；保 160m 主运输平硐.尽量减少废石出坑；下盘有破碎带存在；保 80m运输巷.采场脉幅宽；下盘有破碎带；类框架结构工程。充填料来源 200m 空区黄泥废石；160m回采废石；竖井提升废石.80m 掘进之废石；竖井提升废石.0m 掘进废石；废石溜井废石；竖井提升废石.3444 线，40 中段 3248 线运输巷因为受 0m 矿房空区的地压活动
6、影响已面临很大的安全隐患。运输巷的塌方已严重影响到本中段及相邻中段的生产。因此，为保证生产安全，采空区的处理必将进行，而进行充填法处理则要有充填料。23 为建立废石不出坑系统作基础此储料系统可作为废石不出坑系统的组成部分；可缓解地表废石场容量压力。3 储料系统的构成31 总体结构储料系统由运输路线、储料井、储料仓三部分组成，如图 1。储料型式分两种：（1）直接储料井储存；（2）储料仓加中转储料井储存。32 运输路线利用各中段的车场、运输巷、沿脉巷及其它巷道。33 储料井分为两种：（1）直接储料井，指直接卸渣储存备用的天井。利用废石溜井（080m 中段） 。（2）中转储料井，指中转储料仓的渣石的
7、天井。利用 0m8 线天井、 26 线天井等。34 储料仓经过对高村矿区矿房采空区的综合分析比较，认为 70408（51#脉）采空区最为适宜。4 储料系统建立的可行性分析41 储料系统建立的技术可行性411 储料井 选择已经不再用的探矿天井或采准天井，废石溜井(080m)。尽量利用已有的工程，只需安装卸渣的格筛和放渣的底部结构及少量的掘砌工程，因而简单易行。412 储料仓（1）选择的条件。储料仓要求离竖井较近，以利提升上来的废石倒渣运距短，不影响提升时间，不增加劳动强度；储料仓地质结构简单，两帮围岩稳固，以免片帮造成大块卡堵漏斗；容积最少要能供应一个矿房一个分层的充填料，6001200m 3；
8、尽量利用已有工程，节省投资；采用机械形式放渣，以提高供渣速度，加大供渣能力。（2）70408#（51#脉）采空区的技术条件。离竖井运距约 160m，与地表排渣运距差不多；且经过直接储料井（废石溜井） ；采空区围岩稳固，平均采幅宽度 4m，出完矿到今没有较大的塌方；采空区容积为 1683m3,经改造有效容积约 1600m3。80m 中段 60810 矿房为木漏斗放矿结构，沿脉巷到10 线处， 3图 1 储料系统示意图1-直接储料井 2-储料仓 3-中转储料井-废石集中 充填料输出经过疏通支护后可作为卸渣工业场地；40m 中段沿脉经过清理支护可作为放渣工业场地；70408 矿房底部结构亦为木漏斗放
9、矿结构，可改造为振动放矿机形式；4 线、8 线天井联络道可作为料石储存观察通道。（3）储料仓改造需投入之工程。80m 车场摇台安装；车场及石门巷道清理、铺轨；卸渣工业场地清理、铺轨；卸渣工业场地安措工程；卸渣硐室及漏斗掘进；卸渣格筛安装；40m 放渣工业场地清理、铺轨；放渣工业场地安措工程；动力供应及设备安装；各储料井配套工程；其它相关工程。42 储料系统建立的经济可行性421 投资估算（1）主体工程部分：见表 2。表 2储料系统主体工程投资估算表序 号工 程 项 目 造 价1 80m 竖井摇台安装 3000 元2 80m 车场及石门巷道清理、铺轨 5000 元3 卸碴工业场地清理、铺轨 50
10、00 元4 卸碴工业场地安措工程 10000 元5 御碴硐室及漏斗掘进 20000 元6 卸碴格筛安装 2000 元7 40m 放碴工业场地清理、铺轨 3000 元8 放碴工业场地安措工程 5000 元9 动力及设备安装 20000 元10 其它 5000 元11 合计 78000 元注：部分设备（电机车）及主材材料费用未包括4(2)各储料井配套工程费用未计算，依据各点进度分阶段安排施工。422 成本分析（1）运输过程。井下掘进的废石经储存作为充填料，其运输过程如图 2 所示：竖井提升废石 上部中段废石 储料仓 直接储料井中转储料井 充填作业点图 2 充填料运输示意图（2）与现用方式运输步骤比
11、较。同现有的充填料供应方式比较如表 3。表 3充填料供应方式比较表型式项目现用 直接储料井 储料仓加中转储料井中段出渣运输 人工或机械 同 同竖井提升 提升到充填作业点上一中段车场提升至 80 车场 提升至 80 车场到充填作业点运输 由上中段车场运至充填点。1 由 80 车场人工推至废石溜井；2 由该井放渣运至充填点。1 由 80 车场运至储料仓；2 由该仓放渣运至中转储料井；3 由该井放渣运至充填点。对于储料井型式，增加一次放渣；对于储料仓加中转储料井型式，增加两次放渣及一次转运。423 储料系统经营效益1)。选择 80m 中段车场石门作为集中汇合运输巷道不影响高村矿区的生产，因为高村矿区
12、 80m中段除后迳矿床外已经进入边角矿体回收阶段，到明年可回采完毕；40m 中段也已进入收尾作业。2)。储料仓离竖井较近，运距约 160m 左右（与地表排渣场差不多） ，不必增加排渣费用，且有利于解决废石场容量不够及地表排放安全问题。3)。废石提升高度减少 120m（200m80m） 。缩短提升时间，节省提升费用，减少提升能力的限制影响。4)。因充填料供应连续，可加大充填采矿的生产能力，提高矿房回采的经济效益。5)。因充填料过多时可作为采空区处理的主要料源，为生产安全带来很大的间接效益。5 结束语河台金矿高村矿区进入中深部开采,对采矿方法的重新规划已经进行了部分的研究,如类框架结构(在 0m-40m 之间), 即人工混凝土底柱结合人工间柱或自然矿柱形成隔离层；其中人工间柱就是采用干式充填工艺回采。而且部分矿房需要采用干式充填采矿以形成连续的隔离层。建立干式充填储料系统以解决充填料供应不连续的问题,加大采场的生产能力,缩短矿房的回采周期 ,能够有效地提高矿房回采的经济效益。同时,利用废石不出坑就地充填采空区,减少或取消地表废石场 ,改善矿山的环境,保证矿山的生产安全。干式充填储料系统的建立将会产生很大的经济效益和社会效益。
