山东黄金矿业(玲珑)有限公司山东招远265406
摘要:随着科技水平的迅速发展,采矿工艺水平也随之提高,本文通过对现阶段充填采矿法在黄金矿山中的应用,分别对利壁充填采矿法、下向胶结填充采矿法、中深孔嗣后废石充填采矿法、上向水平分层充填采矿法分析,旨在提高黄金矿山开采过程中效率,提高经济效益。
关键词:采矿方法;黄金矿山;应用
引言:
随着矿产开采深度的不断增加,需要相应技术进行支持,而充填采矿技术作为较为高效的人工支护采矿方式,可以科学利用工业废料,降低对环境的干扰,但是充填采矿技术工艺复杂,成本较高,总的劳动生产率相对较低。
1充填采矿技术的主要类型
1.1上向分层充填
上向分层充填技术严格依照垂直高度划矿块,遵循自下而上的回采顺序,可水平划分也可倾斜划分,采完一个分层时应及时充填,并顺路布设放矿溜井与行人天井,兼具泄水作用,适用于围岩稳定性差但矿石稳固的矿体。
1.2下向分层充填
下向分层充填技术的施工顺序是从上往下,回采过程中需水平或倾斜分层布置,适用围岩和矿石稳定性都较差的矿体,回采过程中需做好溜井、充填、行人天井的设置,倾斜分层角度要控制在十到十五度之间,并且不保留顶、底柱,属于回采矿柱的方式方法。
1.3削壁充填
削壁充填技术应用过程中要崩落上、下盘围岩,适用于分布较薄的矿层,可有效降低贫化率,一般情况下,围岩和矿石分次崩下,崩落的围岩作为充填材料充分利用,为避免矿粉混入,在崩矿前要做好防护,铺设隔离物,并控制崩落量。
1.4方框支架充填
方框支架充填技术利用方框支架、充填料支撑采空区,适用矿石、围岩稳定性差,不规则且价值较高的矿体,实际作业过程中,崩落矿石体积与方框体积一样,要及时布置方框进行顶板支护,在方框中填充充填材料,溜井、行人、通风天井均布置其中,废矿石直接作为填充料。
2充填采矿技术在黄金矿山中的应用优势
2.1提高了采矿区的安全性和矿石回采率
充填采矿技术通过控制采矿区地压,采用充填物质对采空区围岩起到了支撑作用,从而减少了塌方、围岩破坏等情况的产生,提高了采矿的安全性。待充填完成后,可以分时段对矿柱进行回收,提高了矿石的回采率。
2.2促进黄金矿山的深部开采和降低生产作业成本
深部开采对技术有着更高的要求,要考虑到地压、地应力等问题。采取充填采矿技术通过填充废石胶结物、尾砂胶结物、膏体等,有效地缓解了采矿造成的矿区内不平衡应力情况,使采矿区的岩石应力达到平衡值,提高开采效率。而新型充填采矿技术利用凿岩台车、铲运机等机械化作业代替了人力作业,减少了人力资源的投入,充填采矿技术的运用解决了尾砂在地面堆放产生的占地和环境污染,促进了矿山企业的可持续发展。
2.3生态环境保护
青山绿水就是金山银山,宁要绿水青山,不要金山银山,是习总书记十九大时提出的环保理念。采矿充填技术对充填材料要求很高,必须对地下水无污染,凡是对地下水水质有影响的,必须预先进行消毒、无害化处理,避免充填材料污染地下水及含水层。
3充填采矿法在黄金矿山的应用
3.1浅孔留矿嗣后充填采矿法
浅孔留矿嗣后充填采矿法的特点是,两端的采场布置方式,在每一个轴6~8m联系方式和采场。矿底部结构底部的房间,把自下而上的浅孔钻分层开采,崩落矿石了三分之一,其余的暂时呆在房间里,下一层的采矿工作平台。保持房间回采,大量的矿石。采场出矿平面结构,结构底部的刮了我的。后采场出矿与低对比度回填材料或分级充填胶结充填体充填采空区。采场沿走向布置,中段高60m,矿房长30~50m,宽度为矿体厚度。间柱宽6~8m,底柱高10m,不留顶柱。采用铲运机出矿的平底结构,底部结构高7~10m,出矿进路间距10~12m。
3.2高中段削壁充填法
采准工程:主要是掘进中段脉外运输巷道、装矿穿脉和先进天井以及天井与采场的联络道。切割工程:分为两个步骤,一是开掘拉底巷道,形成拉底空间。二是铺设假底。回采工作:主要是削毛和崩矿两大部分。削毛的工序有:①凿岩,②爆破,③通风。新鲜空气进入矿块行人通风顺路天井,冲洗工作面之后,污风经先进天井排出。采场风量不少于2m3/s,以保证采场风流质量及降温需要。④出渣、平场。运出空区充填之后的剩余的大量废石,可用小型电耙出渣,以减轻工人的劳动强度。平场时要平整好削下的岩石的大块突出棱角,方便接下来的铺垫工作。⑤铺垫。在完成平场的充填废石上铺上旧胶带,充填废石不能露出,可用草袋弥补胶带没有铺严的地方,⑥出矿。矿石量不多,可人工手选出矿,减少矿石的损失贫化。
3.3点柱式上向水平分层充填采矿法
点柱水平分层充填方法可分为层状矿体回采和从下到上一步一步,中视含坚如磐石的萃取过程在特定点列控制采场屋顶和墙壁或地板接触区域的岩体和断裂带。开采与充填体随着工作的地板,浅孔钻探和开采,矿石崩落使用刮刀采场槽。其主要特点是通过这部分的点列控制采场顶和底壁接触面积,减少采场充填和支持成本,减少数量。采场沿矿体走向布置,中段高60m,采场沿走向长50~100m,宽为矿体厚度,采场间留设3~4m间柱。分段高度根据金矿体回采工程现状分为10~20m不等,分层高度3.3m。底柱高6.6m,不留顶柱。回采时,可根据矿岩稳固情况在采场中留设一定的点柱或条柱支撑顶板和上下盘围岩,点柱规格(4m×4m)~(5m×5m),条柱宽3~4m。当矿岩稳固性较好时,点柱之间的间距取大值10~15m;当矿岩稳固性不好时,条柱或点柱之间的间距取小值6~8m,并优先将低品位矿石或夹石留作矿柱。
4完善充填采矿技术
4.1在工艺上完善充填采矿技术
运用充填采矿技术进行开采,需要在开采之前对矿山情况有足够的了解后,再进行充填开采。创新充填采矿技术和工艺的基础是和实际情况相结合,由于不同环境、地区的矿山自身情况不同,所以不是每种技术都能通用,而且肯定会出现所有充填采矿技术不适用的情况。因此,要不断积极的创新充填采矿新技术和工艺,以保证可以在各种情况下都能顺利的进行开采。
4.2加强新型充填材料的研制工作
现有的填充材料还可以满足当下资源开采的需求,但科技的发展日新月异,现有的材料很快就将成为过去,因此,新型、高强度的填充材料的研发是现在采矿行业亟需完成的课题。填充采矿技术在实际的施工中涉及范围广泛,且施工流程复杂,采矿场的生产流动类型存在差异较大,对采矿量的需求也不相同,施工方法也没有固定的模式。要弱化填充采矿的施工难度,需要采矿企业尽快研发出新型填充材料,提高现有的材料的强度和可压缩性,进一步减少井下的污染情况并降低生产成本。
4.3积极引进自动化控制技术和采用CMS激光系统测量采空区
采矿产业的自动化生产程度和企业的发展紧紧相关,充填采矿工艺的发展也离不开自动化控制技术,利用自动化控制技术的优势可进一步完善充填采矿技术。CMS探测系统是一种基于3D激光探测技术的新型探测手段。该系统通过对目标整体或局部在三维空间进行从左到右、从上到下全自动高精度步进扫描,进而得到完整、全面、连续、关联的全景点三维坐标数据,真实地描述出目标整体结构及形态特性。通过目标建立三维模型,准确掌握采空区形状大小,便于充填工作的准确开展,提供充填效率。
结束语
综上所述,充填采矿技术现阶段已经成为我国采矿技术中的核心技术手段,且我国目前主要采用的大部分都是新型充填采矿技术,对于矿山企业乃至黄金矿山而言都具有较高的经济效益和社会效益。然而随着时代的发展,对于技术要求会越来越高,相关工作人员也要不断的进行深入的研究,在材料、技术等方面都做出创新创造之举,全面推动我国矿产开采事业的进步。
参考文献:
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