分层干式充填采矿法在金矿缓倾斜薄矿体采矿中的应用研究

【摘 要】近年来，分层干式充填采矿法在金矿中应用的越来越广泛，尤其是在缓倾斜薄矿体采矿中已经普遍应用。上向水平分层干式充填采矿法采矿，能及时的充填、隔绝矿体与空气的接触，杜绝金矿氧化浪费现象的发生。采用上向水平分层干式封包充填采矿法，矿井回收率达到95％以上，排污少，减少对环境造成的污染。本文根据本人实际工作经验，首先简要介绍了分层干式充填采矿法的优点，其次介绍了上向水平分层干式充填采矿法相关技术，最后重点介绍了应用效果。

【关键词】水平分层；干式充填；采矿法；应用

1.分层干式充填采矿法优点

1.1黑金顶分矿特殊的地质、地理条件所决定

黑金顶分矿是一座超大型的含金矿山，矿石类型按矿物组合划分主要为含金黄铁矿脉型、含金黄铁矿绢英岩型，及含金多金属硫化物型；矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、菱铁矿、黝铜矿、自然银；非金属矿物主要有石英、绢云母、方解石、钠长石和微斜长石等。矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、碎裂充填结构、交代残余结构以及包含结构；矿石构造主要为致密块状、细脉状、条带状、浸染状、角砾状构造、团块状构造；矿石稳固性一般，围岩主要为花岗闪长岩，稳固性较好。水文地质条件较为简单，对施工影响不大。

1.2提高回收率，最大限度地利用资源

黑金顶分矿矿体总体产状116o∠60o，矿体水平厚度0.97米，平均品位3.96g/t，赋存条件不规则，矿体变化大，采用一般的急倾斜矿井的采矿方法，回采率只有50％左右，大量宝贵的矿产资源丢在采空区，造成资源的浪费。

1.3提高采矿作业的安全性高

矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、碎裂充填结构、交代残余结构以及包含结构，赋存不稳定，顶、底板岩性较差，遇水易膨胀、跨落，给矿山的安全开采带来的影响极大。

2.上向水平分层干式充填采矿法

2.1基本设计

黑金顶分矿原来一直采用巷道采矿方式回采，采区回采率只有50％左右，资源浪费大，开采过程中容易自燃发火。为解决上述问题，黑金顶分矿工程技术人员经长达2年的研究、实验、论证，摸索出一套适于在黑金顶分矿使用的采矿方法——“上向水平分层干式充填采矿法”。在对黑金顶分矿进行改造设计时，省采矿设计院、有色冶金设计院的有关专家及矿山工程技术人员对新扩建后的采矿方法进行了研讨，经过对有色冶金设计院提出的水沙充填采矿方法、省煤炭设计院设计的掩护支架全部充填采矿方法及伪斜工作面走向长壁分层全部充填采矿法和黑金顶分矿设计的上向水平分层干式充填采矿法进行了论证比较，最终决定采用黑金顶分矿设计的上向水平分层干式充填采矿法，见图1。

2.2实现方法

采矿的过程中，其前期井巷施工产生了大量的矸石，以往矸石只能寻找一处矸石山堆放，这一来，将占用大量的土地资源，并对其周边环境造成污染。

黑金顶分矿利用塑料编织袋将掘进中开挖出来的矸石装袋，运到回采工作面对采空区进行充填。回采顺序为从下向上翻层，每个分层2－2.2m，充填层作为下一分层的底板，回采过程中，随采随充填，最大控顶距离3.2米，最小控顶距2.2米。为保证在下一阶段不受采空区积水的影响，在每一个阶段设一至两层钢筋混凝土隔水层，隔水层向一个方向倾斜，在下一阶段将水排到水仓，经矿井排水系统排出井外。实施过程中，在条件允许的情况下，黑金顶分矿是在掘进工作面后方选择一处堆放地点，直接在掘进现场装袋后运到采场使用，这样可减少充填料的运输成本和工序。有一部分在矿井翻矸场装袋后再运到采场。

3、应用效果分析

3.1上向水平分层干式充填采矿法采矿，在回采时采空区得到及时充填，采空区空间体积减少到最小，隔绝了矿石与空气的接触路径，有效的延缓了矿石的氧化时间。

3.2采用上向水平分层干式封包充填采矿法后，回采率达到95％以上，并根据原有资料分析，利用下部充填区作绕道，进入上阶段因品位较低而废弃的块段，采出含金矿近3万吨，使宝贵的金矿资源的到最大限度的回收利用。

3.3采用水平分层充填采空区，采空区空顶距离缩小，暴露面积小，暴露时间短、加之充填及时，下沉量小，基本杜绝了冒顶事故发生。

4、结论

上向水平分层干式充填采矿法后提高了采区回采率，采区回采率达到95%以上，有效的利用了珍贵的矿产资源。极大的提高了在急倾斜、顶底板极端不稳定矿层回采的回采率。有效的保护了当地的生态环境。回采后基本控制了采空区的塌陷、下沉，保护了当地环境地貌不因采矿塌陷而破坏。矿井基建过程中产生大量的矸石，每年排矸量达到33600m3，上向水平分层干式充填采矿法后，每月充填用矸量平均2500m3，年充填用矸量30000m3，这还未包含采场在现场直接封包的量，减少了矸石排放量，减少了环境污染，可节省大笔环境治理费用。参考文献

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