干式充填采矿法若干技术进步

摘 要：岩金作为贵金属矿床，提倡使用损失率、贫化率的充填采矿法开采。文中介绍了近年来干式充填法的试验研究、应用情况，以及若干技术进步，以浅孔溜矿法为住的空场采矿法而应用干式充填法主要是形成人工间柱，使相邻采场能应用空场采矿法回采并起到支撑空区的目的。这样的干式充填采矿法有许多独特之处，本文略作介绍。

关键词：岩金矿山、干式充填采矿法、采矿规格、溜井结构、技术进步

1 概述

1.1干式充填采矿法特点

上向水平分层干式充填采矿法属于充填采矿法范畴，具有采掘工程量少，适应矿体形态变化能力强，采矿损失率，贫化率底，可有效维护围岩与减缓地压发生，对极薄矿体可进行选别回采。但回采工艺相对复杂，因空区需要充填而采矿成本较高，作业时间较长及采场生产能力较低，对稀有及黄金等贵金属回采以及矿岩稳固性较差的矿体的回采，非常有效。

2 开采工艺技术进步

2.1采场规格

干式充填采矿法一般沿矿体走向布置，采场宽度及矿体水平厚度，采场高度及作业中段高度，采场沿矿体走向长度根据矿体开采技术条件（主要指矿岩稳固性及空区暴露面积）与采场矿石运搬方式等条件决定，人工出矿的采矿长度40米。

海沟金矿的干式充填采场长度，在矿岩稳固性允许的条件下与矿石运搬方式或运搬机械有关外，还要与该采场在中段矿体回采中的作用相联系，该矿开采脉厚2.5～2.59m，急倾斜矿岩中等稳固性矿体，为了满足矿山生产需要主要应用浅孔溜矿采矿方法回采，在连续矿体部分矿段采用干式充填法主要是形成人工间柱，作为类框架结构采空区处理的一部分，其目的是把相邻两个采空区隔开，不因围岩节理 发育导致大面积片邦，采场长度结合矿岩稳定性、矿石品位高低及相邻矿块结构而决定，该矿段地质品位较高，采场长度与高品位矿段回采相一致，但最长不能超30kw电耙有效耙矿长度40m，若无富矿体回采，则其长度可减至10～15m，因为可加快采场回采进度，有利于相邻矿块快速作业。

2.2溜井结构

2.2.1钢板结构

这是我国90年代初经济转行时木材采购困难，价格上涨而使很多矿山采用钢板代替木材，钢板厚3～4mm，直径0.7～1.2m，每节高0.5～1.0m，一般在地表卷制焊好，其上下两端120度各焊接意额锁鼻，便于在采场用螺栓或铁丝紧固，制作时其倾角与采场一致，这种溜井强度高，抗冲击，表面光滑，可消除粉矿损失，但钢板磨损较快，海沟金矿试验测量后可知，每毫米钢板厚度溜井可通过矿石能力5900t～7500t，按1.5的倍数用系数，3mm钢板溜井可通过矿石11800t左右。也应由此来确定钢板的厚度。

2.2.2新型出矿溜井

海沟金矿前几处干式充填采矿法采场使用钢溜井出矿，并安装于采场块石连同溜井一起胶结的一边，使钢板有足够强度及不会变形，要在覆盖格筛下出矿。但几个溜井达到一定高度时都造成堵塞，原因是焊接不严密、架设质量不过关、局部有拐弯、自身磨损和储矿超时，采场高度越大堵塞机会越多。其处理方法自上而下用水冲，或放炮震动，或人工处理，不管使用和种方法均安全性差与费时费力，并严重影响生产。曾有一个采场因溜井堵塞把矿石用手推车推至另一个采场出矿，也有一个溜井损坏而改用行人通风井下部作溜井出矿。

海沟金矿第二个干式充填采矿法采场设计时，因采场两端需要用水泥砂浆胶结1.0-2.0m块石行成隔离墙，而干脆采用强度等级c15-20钢筋混凝土0.5m宽的空间作为干式充填菜场的溜矿井，无论使用30kw电耗出矿或用手工出矿效果都很好。

2.3出矿方式

随着社会进步与技术提高，机械作业已被越来越多的矿山应用。最简单而有效的方法时使用国产矿山机械如耙矿绞车，根据采场长度及回采矿量，适合干式充填采场的有2DPJ-7.5型、2DPZ-15型及2DPZ-30型等多种双卷种电耙，使用井下380w动力电源。

电耙出矿之优点：1.设备本身结构简单结构耐用，易于维修、2.设备投资少寿命长，操作简单，工人容易掌握、3.备件少，能力大，成本低、4.用求巷道规格小，作业范围广，即可耙矿石又可耙废渣。缺点：工作面一般只能直线耙矿，灵活性差，调换工作面不方便，耙矿距离短，出矿效率受其它作业影响。海沟金矿大部分干式充填采场大于25m，所以多采用30kw电耙在采场运搬矿石及耙平充填废石，此时，采场联络道兼作电耙座，然而有的矿段需要快速回采而形成人工间柱，采场长度10m左右，此时，采场两端各有溜矿井，采场底部为装岩机出矿结构，每分层矿石绝大部分用机械出矿，5-6m长的三角形的矿堆，一般使用人工清理。而这种采场长度也不适宜机械运搬，一来采切工程量，二来出矿量不多，仅数百吨。所以，采场出矿方式要与干式采场规格及出矿量相适应。

2.4分层高度与铺垫材料

海沟金矿进行干式充填采场法试验时首先是一个分层（2.0m）一充，后来发展成二采（4.0m）一充，但自2000年再开展采矿法试验时变成每采完一个分层联络道（5.0～6.0m）一充。

在干式充填采场中，回采作业凿岩落矿之前需要铺垫一层隔墙材料，其目的一是防止矿石和粉矿混入充填料而造成损失，二是便于机械运搬与清理矿石。它应具有如下特点：需要有足够强度，能抵御矿石爆破冲击，材料来源广泛，易于采购，价格低廉，便于提升与运搬，铺设方便简单，最好能多次重复使用，并对井下工作环境污染少。

2.5采场临时支护

干式充填采场临时支护手段多种多样，但最常用的锚杆支护。我国应用锚杆有四大类27种：其中点锚式7种，全长贴结式3种，全长摩擦式8种，综合式9种。我国岩金矿山包括干式充填采矿法在内所有采矿法的采场临时支护使用下速几种锚杆作到主动支护，当然，采场应打成拱形，临时支护即对采场顶板或上下盘岩帮进行加固。

管缝式锚杆属全长摩擦式锚杆，支护后马上起支撑作用，使用薄钢板卷制，锚杆直径略大于炮眼直径，使用YT-27型凿岩机钻眼支护，锚杆长度1.5-2.0m，支护后可起到锚固作用，锚固力38-55kn.第三种水泥沙浆加螺纹钢锚杆，支护后经7d凝固后方可有效.支护网度1.5m×1.5.或1.8m×1.8m，锚杆因地而定，短者1.5m长者3.0m.水泥沙浆自制，强度标号32号硅酸盐水泥加筛分河砂配比1：1，水灰比0.2-0.25，简易注浆器注浆之后在插入锚杆，由于水泥易于充填岩体节理裂隙，粘结后可增强岩体自身稳固性，对于裂隙发育地段支护特别有效。锚固力32～50kn，这是成本最低的一种锚杆支护方法。

3 结语

1.干式充填采矿法作业成本较高，但可提高出矿品位与矿山效益。

2.采场规格应因矿而异，也与它在矿山生产中的作用有关。

3.提倡使用电耙机械出矿，但有些矿山仍使用手工作业。

4.采场顶邦的临时支护手段多用各种锚杆支护方法。

5.在采场两端利用钢筋混凝土隔墙与矿石壁留下1.5～2.5m空间出矿更好。■

作者简介：夏刚，男，山东省潍坊人。1981年到2013年在吉林海沟黄金矿业有限公司上班，采矿助理工程师，从事矿山采矿技术及管理工作）。