充填空场采矿法回采顶柱残矿的实践

1、充填空场采矿法回采顶柱残矿的实践刘健（广东高要河台金矿）摘要：高村矿区160m中段50304采场留下一个顶柱，以后对顶柱进行了相应的设计与回采。因采用空场法回收，而上一个采场是干式充填法而留有钢筋混凝土底柱，回采后在其边部和上下盘留下约1500t高品位残留矿石。现设计采用充填空场法回收，这是一种实用采矿方法，在相似条件下可推广应用。关键词：河台金矿;岩金矿山;残留矿柱；充填空场采矿法；回采实践中图分类号： 文献标识码： 文章编号1 原矿房回采情况简介1.1采场开采技术条件50304采场赋存于高村矿区11号主矿体120160中段之间，具体位置在34线部位。据地质资料显示，03线间的矿体形态不稳定

2、，总体产状走向325°，倾角82°，矿体厚度45；04线间矿体形态相对稳定，总体部状走向333°，倾角79°，矿体厚度约6.2m 。整个矿段走向长82.5m，从120m开始至160中段以上6m人工底柱止，采场高46.3m，平均矿体厚度4.19m。本矿块有一条南北走向的较大横断层切穿整个矿体，其产状走向53°，倾角55°。经地质人员计算，本矿块地质矿石量43532t ,平均品位6.5g/t,金属量282.96kg。1.2 原采矿方法根据本矿块断层发育、品位较高、矿体形态不太稳定、且充填料来源方便等开采技术条件，决定采用上向分层干式充填采

3、矿法。由于120中段矿体脉幅较窄，为此抬高一个分层至127m开始回采。矿块顶部为采空区，且有黄泥充填。为保证安全，必须保留4线间柱,矿块西部由于脉幅较窄，且品位低，决定不回采。设计矿块长度70.4m，采高39.8m，平均矿脉厚度4.35m，地质品位6.68g/t, 矿块矿量33152t,金属量221.45kg,其中副产矿石量3621t，金属量24.19kg。根据矿体开采的技术条件，采用上向分层干式充填采矿法是合理的，其充填系统建立在160中段0线大溜井，把上部采空区充填的废渣与黄泥作充填料，东部矿房砌筑1.2m块石砂浆隔墙，以保护4线间柱；西部由于120中段154m无矿，而不需砌墙；出矿于4线

4、设一个振动出矿漏斗，钢溜井直径1.2m。回采方式采用高分层法，即所谓“三充一采”。采场一般采用锚杆支护，网度1.0m×1.0m；采场铺垫使用0.2m0.3m水泥浆，标号C15。1.3 顶柱回收情况原矿块设计采场顶柱全部一次回收，因为对应上部采场均为干式充填采场，且每个采场施工了1.0m厚钢筋混凝土底柱，但当时由于出矿溜井问题或其它原因而采至160m 中段之后即停止开采，且03线矿块未充填至160中段。由于采场暴露面积过大，顶板局部较破碎，经研究决定应采取安全措施，若局部发生陷落可放弃开采。重新圈定矿体时，为确保安全与兼顾利益，剔除了低品位，缩小了采幅。本次圈定的矿体平均矿石品位11.

5、99g/t,平均厚度2.57m，平均高度7.84m，采场长71.90m。设计开采矿石4094t,金属量49.08kg，而实际开采时仅在04线回采了部分矿体，同时留下了一些高品位的边角料。2 回收残矿的政策变化矿山提供地质资料、安全管理及技术指导，回收作业由承包者负责。矿山以采出的矿石量以一斗一吨计,根据其不同平均品位而确定不同的价格：3.0g/t以下的矿石不计价；超过3.0g/t基准价为6元g/t,并随品位的每增加1g/t,单价增2元，但超过15g/t时，每吨为50元。160m、200m等中段有限的残矿资源，而且作业难度越来越大，不安全的因素日益增加。在此情况下，金矿对残矿资源的政策进行了适当

6、的调整。即所有工程投入均由承包者承担，根据采出矿石的重量和品位计价，矿石平均品位低于3.0g/t时不计价；高于3.0g/t时，按19元/g·t计。在此政策推动下，残采工作有了新的起点和动力。3准备工程3.1 回采设计地质技术人员对160中段50304采场顶柱的残留矿体重新计算，具体数据如下：04线矿石量425t，平均品位10.51g/t,03线矿石量550t，平均品位10.14g/t,两者矿石量计975t,金属量10.05kg,平均品位10.31g/t。2003年4月对此顶柱进行设计，拟作局部充填而采用充填空场法回采。此设计经采矿公司和生产部有关技术人员审查批准后，于2003年5月开

7、始实施。本方法之所以称之为充填空场采矿法，是因为在空区面积大于200m2的不安全的条件下，对于那些出现较大的裂隙之处采用局部充填方法。3.2 准备工作残矿回收准备工作有两大内容：一是04线已经经过矿山顶柱回采，空区面积较大，由于长时间暴露，矿体出现较大的裂隙，安全性较差，另一是03线原采场已采至153分层，出矿结束后并未充填，其上部顶柱没有回采。二是在整个采场主要部位使用塑料编织袋包装废渣、黄泥或河砂作充填料，叠堆接顶，再用钢筋混凝土构筑人工假巷。假巷之上用废旧钢轨、钢管作横梁，其上再填1.0m以上砂包。若此高度不能接顶，即在砂包堆上构筑木垛至采场顶板，即可上至采场钢筋混凝土人工底柱。此项充填

8、工作，方式简单，但工作量较大。钢筋混凝土人工假巷的墙体厚度0.3m以上，并与砂包粘接。00线有段采场比较狭窄，也比较破碎，使用密集松木进行木棚式支护，个别地段木棚的后面使用钢筋混凝土加强支护。此外，在个别采场空间中央，砌数个混凝土柱，直至接顶。准备工作已耗时3月，累计投入11.5万元。3.3 安全措施当决定采用这一创新方法回采50304采场残留顶柱时，在采矿设计中就确定采取下述一些安全措施：从安全地段开始，逐步向不安全地段推进；先从04线采场充填，再到03线采场作业；先用砂包充填，再用混凝土支护；先把采场两侧充填满，再到中央构筑木垛；凡不安全地段，先处理后作业，是否需要凿岩爆破或支护，视具体情

9、况而定；工作之前一定要经安全人员仔细检查后再作业；所有安措工程均需采矿公司安监人员验收后才能进行后续工作；待全部安措工程结束，并经上级部门联合验收后，才能进行采矿作业；前进式支护，后退式回采出矿。4回采方法4.1 凿岩爆破残矿回收方法，过去一般采用浅孔落矿，以空场法为最佳作业方式，但遇某些特别破碎情况，出矿后空区不安全，也不得不采用一些充填法。对河台金矿来说，经近7年的生产实践已经积累了丰富的经验。凿岩爆破使用常规作业。回采自下而上，由低至高。先从采场两帮开始回采，再到采场中央回收顶柱。具体来说，先从最里边03线回采，后退式至04线作业。一般来说，第一次爆破下来之矿石，作为后续上采的平台。由于

10、空区面积较大，所以，一般不用急于出矿，待某一地段全部采完之后再集中出矿。凿岩爆破之后，通风采取自然扩散方式，不必单独采取局部通风方式。4.2 采场出矿采场出矿采用集中的方式，即用手工扒渣，人工装车，电机车索引，使用0.75m3 侧翻式矿车。矿石由160m中段，经160运输大巷运至地表3号矿仓，再经汽车运输至选场136m平台。采场采矿和出矿后的空区一般不作处理，由其自行崩落充填。4.3 在残采过程中应注意的几个问题在矿石回采时，由于矿岩在空场应力作用下保持相对的稳定，之前已在局部已有某种程度的应力破坏，当再次回采时，相对稳定的应力环境被再次破坏，产生了新的不平衡，所以在开始回采时，应选择安全的地

11、段开钻，采用逐步推进的作业方式。为了降低大块率，加快出矿速度，采矿过程中宜浅凿岩，多打孔，满装药；出矿时在空区下作业，虽然高度小于7m，但其顶板已无法特别处理，所以一定要有足够的照明，随时观察空场的变化，一旦有险情，先处理后作业；为加快作业进度，出矿时应集中人力，在短时间内完成出矿工作，尽快撤出工作的空区。5经济效益预测5.1 预计可开采矿石量地质资料提供50304采场的顶板残矿矿石量仅975t，金属量11.05kg,但经过采场回采的前期准备，尤其是03结顶板及边帮经过支护与片帮后，矿量有增加。通过现场观测和与地质资料对比后，此处可望采出矿石1500吨，金属量15.465kg.5.2 矿石价值与企业效益按上半年平均金价93.35元/g计，采出金属价值144.36万元，按上半年选冶回收率80.12%计，产出金属量12.39kg,可实现产值11.567万元。按承包合同和金矿相关经济指标计算，支出合计37.88万元，企业利税77.79万元。6结 语高村矿区边角残矿资源二次回采已有近7年的历史，在残矿回采、安全生产、质量管理、政策调整等方面积累了丰富的经验，为今后的残采工作将起积极的指导作用；残矿回采的采矿方法，不能把思维停留在固定的模式上；残矿资源的回收，不但对已