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Miningengineering
进路式充填采矿法充填接顶技术要点及有效应用
关鑫磊,孙京阁,蒋晓龙
(山东黄金矿业(玲珑)有限公司,山东烫)
摘 要:进路式充填采矿法实施中最为重要的一个工艺环节就是充填接顶,与此同时,充填接顶还是现阶段充填工艺
非常关键的一个技术难点。在现代矿产生产行业发展的过程中,进路式充填采矿法得到了非常广泛的使用,并且,就算
矿体及生产环境是不同类型的也可以很好的适用,以此实现回采率的全面提升,并且实现采空区暴露时间的有效缩短,
最后提升整体工作的安全性跟高效性。现阶段,大多数地矿产生产环境是比较复杂的,并且还对安全标准要求更为严
格,进路式充填采矿法充填接顶技术的推广使用是非常重要的。在实际生产的过程中,如果面对的是已经回采进路的采
区,那么一般情况下接顶率是比较低的,甚至还会影响到充填体的稳定性,甚至产生安全隐患。所以在实际工作中,应
该格外重视进路式充填采矿法充填接顶技术要点及有效应用。
关键词:进路式充填采矿法;充填接顶技术;应用
中图分类号:TD803文献标识码:A文章编号:1002-5065()12-0053-3
Keypointsandeffectiveapplicationoffillingandroofconnectiontechnologyindriftfillingminingmethod
GUANXin-lei,SUNJing-ge,JIANGXiao-long
ndong(Linglonntaha)
Abstract:stimportacessintheimplementionfdriftfodisfillinganofconn.
AtfillingofconnectionisanicadifficuofillintechnogyatisstaIn
ooferalpronfillinminaswidelyused,anth
sobewlapplicablyimprove
therposuretimeofgoaf,andfinallovethesafetyandefficiencyoftheoveral
Atththepronvironmentoesisrelativelycox,anerequiremersaf
conneconrasenellyrevelowhichwivenffeceftheillingbo,ndevenauseponal
,inpracticaleshouldpayspecialattentiontothekeypointsandeffectiveappl
fillingandrocoectiogyofo
Keywords:tfillingminod;Fillingann
进路式充填采矿法可以从根本上满足各种复杂的矿体到限制,由于脱水的问题,低浓度充填料浆在进入采场内,
环境,使用进路式充填采矿法可以实现采矿回采率最大限度采场接顶效果会受到严重的影响。第二个因素,充填体自然
地提高,并且还可以缩短采空区暴露的时间,并且还具备非沉降的因素。通常情况下,充填料浆沉降率最小为1%,充填
常显著的回采安全等。料浆沉降率最大为10%,充填料所存在的沉缩作用会直接
所以,进路式充填采矿法一般比较适合比较特殊的矿山造成充填体不接顶情况。第三个因素,充填料浆自流坡度因
开采,例如:允许顶板小面积暴露的矿山开采,不稳固矿岩素。充填料浆自流坡度因素。因为充填料浆骨料会出现沉降
的矿山开采[1]。在实际开采的过程中,对于一般形式的已回的情况,所以,充填管道出料口到采场边缘会产生一定程度
采进路采场,会存在充填不接顶的情况,也会存在接顶率低的自由坡度,在出料口出现接顶情况的时候,采场的边缘则
的情况,上述情况的存在导致充填体稳定性明显较差,甚至不会存在接顶的情况[3]。
还会加大顶板实际暴露的面积,在进行下一步的回采进路的
过程中,那么,采动因素会直接影响到充填体积,最后导致1 充填接顶技术及应用
充填体出现倒塌的情况。在实际工作中, 案例
受到影响的因素主要分为以下几个:第一个因素,充填系统A金矿工程矿段类型是地下开采,并且,A金矿工程矿
因素、料浆参数因素[2]。对于充填系统和工艺要求来说,充段区域地层结构是比较松散的,同时还拥有断裂带2条,有
填料浆要求具备非常有效的流动特性,进而导致料浆浓度受着比较破碎的矿岩。在确定开采方案的过程中,通过勘察及
技术专家组的详细勘察以及分析,建议采取基于上向进路式
充填采矿法。选择的是从上盘向下盘的回采顺序,项目对于
进路所使用的充填浆料,基础材料则选择了普通水泥加全尾
砂,在使用管道自流方法的基础上完成顺利的充填以及输
收稿日期:2022-06
作者简介:关鑫磊,男,生于1987年,满族,黑龙江萝北人,本科,采矿送。在计算之后得到,充填体单轴抗压强度7d的标准则为
工程师,研究方向:采矿工程。。详细的具体充填方式如下:在完成进路充填施
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工之后,安排检查,检查满足质量要求之后,就选择使用规表1高度差、坡度统计结果
木槽的长度自流坡度大平均坡度大
范方式,至少进行7d的养护保管,之后,使用相邻进路完成试验编号高度差(cm)
(cm)小(°)小(°)
对应的回采作业。
上述方案的实施具备显著的优点,其可以实现回采效率
的综合提升,还可以促使作业难度得到最大程度的降低,但
是,
准。
主要是因为,如果在操作的过程中, 现场工业试验部分
顶不到位的问题,那么就会导致相邻回采区域的安全受到威在分析结果之后得到,%的时候,
胁,因此,%,%
究是非常重要的。的时候,°,最大的充
°。在金矿井下进路区域施工的过程
膏体自流坡度试验应用中,充填浆液存在相对比较小的自流坡度。但是在操作的时
充填料浆跟单相液体存在本质的差别,对于单相液体来候,就算是比较小的自流坡度也不会导致这个部分的对接顶
说,其黏度是比较小的,而充填料浆则是一种固液两相流体,率受到直接的影响[6]。
其黏性是比较高的[4]。所以,技术团队则认为,在进行井下回采进路进路顶板
在实际流动的过程中,因为充填料浆的分子跟分子之间下坡施工的过程中,°,最
会存在内摩擦作用,°。并且,下料工作可以选择在进路最高的位置完
力或者是剪切变形的摩擦力,这种反作用力会导致相邻两成,在上述的基础上,就可以得到满意的充填接顶效果,并
层流体出现相对的滑动,也会存在剪切变形,在上述的基础且实现施工质量提升要求的基础满足。在跟现场实际情况相
上,促使表面呈现一定的自流坡度。A金矿充填站在进行膏结合的基础上,项目技术团队在实施施工的过程中,认为上
体充填料浆自流坡度试验的过程中,为了实现膏体充填料浆述方案应用效果还是非常明显的,所以,上述方法得到了推
自流坡度的充分掌握,此次试验选择的全尾砂+普通水泥膏广使用。
体,全尾砂+普通水泥膏体正是矿山正在生产使用的, 充填管槽结构操作
作为试验膏体,与此同时,搅拌槽则选择的是充填站的卧式在进行进路式充填采矿方法实施的过程中,跟设置标准
搅拌槽,其中,膏体料浆的浓度大小为67%,对应的泌水率相结合,完善充填浆料管槽的设置,需要格外重视出浆口的
大小为2%,%。并且按照需求完成设置,最好是设置在进路最高的位置,这是从根本上提升接
了木质实验装置的特制。无盖木槽模板制成的标准则为长顶效果的基础条件。在生产活动执行的过程中,会存在进路
100cm、宽30cm、高25cm。高点不止一个的问题,甚至还会存在顶板不平整等相关的问
详细如下图1:题。上述问题的存在会直接影响到实际充填过程的接顶质量。
所以,在上述的基础上,对于进路式充填采矿方法的使用,在
进路拱形顶板掘进的过程中,这个项目技术团队分析可以采
用充填管槽设置的方法完成基础操作。在实际充填施工的过
程中,在顶板槽体最高的位置悬挂充填管悬。通过上述操作,
管槽内充填浆液的纵向流动速度会得到有效的提升,进而从
根本上保障充填的效率,并且提升接顶的质量等[7]。在进行
上述设置工作之后,我们需要格外的重视上一分层进路采矿
作业,完善自由面的有效提供。在上述项目实际施工现场,
如果对应的是比较稳定的岩体结构,并且区域是比较平稳
的,那么进路顶板本质上会在槽型结构中发挥更为有效的作
用,对于充填效果则不会产生非常严重的影响。由此一来,
图1无盖木槽实物图提供自由面方面的需求将会得到基本上的满足,甚至还可以
从根本上提高施工效率和施工质量。然而,如果面对的是比
在成功制成之后将其放置在平整的地面上[5]。将实验使较差的岩体条件,尤其是那部分存在高破碎度岩体的生产区
用的充填浆液匀慢速导入木槽的一端,之后观察充填浆液的域。在执行的过程中,虽然顶板也会存在槽型结构,但是,
自然流动,流动到木槽的另一端,观察发现,如果浆液面最其本质上不会对不良岩体结构造成严重的影响。在开展实际
低的部位超过了木槽的二分之一高度的时候,则应该第一时作业的时候,通常都会遇到超挖的情况。这时候我们就可以
间停止进行更多浆液的导入。详细结果如下表1所示:确定,进路式充填采矿方法比较适用于岩体条件较好的回采
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区,如果遇到的是比较差的岩体条件, 检测的效果
程中需要保持足够的谨慎。本项目分析的是2号、3号采区的方案差异。对比3号
多点下料分次充填(多线作业分次充填方案)跟2号(传统作业方案)的作业数
分析膏体充填浆料的沉缩率据及实验结果。在分析之后得到,3号采区使用的是多线作
在A金矿工程项目施工的过程中,技术团队在操作的时业分次充填方案,其对应的充填体跟顶板之间连接非常的紧
候,为了从公司明确掌握填充体沉缩率,所以在整个实验活密,空隙、空顶现象是不存在的,对于2号采区来说,其采
动中进行了不同配比的针对性设置,与此同时,还按照浓度取的是传统作业方案,在充填体内约1m的位置,出现了空
标准设置了浆液的充填膏体沉缩率大小,完成了标准的、详顶区域,其中,,其整体面积达到了
细的分析[8]。。
在进行多次实验数据分析以及整理的基础上发现:如
果充填浆料浓度越高,那么对应的则是越低的膏体沉缩率,2 结语
如果是较低的充填浆料浓度,那么对应的则是越高的膏体沉综上所述,首先,在分析自流坡度实验结果和实际作业
缩率,两者之间呈现一个反比的关系,与此同时,沉缩变化结果的基础上发现在充填浆料浓度大小为66%的时候,对
一般在24~48h左右趋向于一个稳定的状态。°,最大的填充
据的基础上我们会发现,%°。但是需要注意的则是,进路式充填
右的时候,在24小时之后的充填体整体沉缩率大小达到了采矿法如果对应的是比较差的矿岩稳定性、存在较高破碎程
%,%,所度的采区,那么就会存在一定的不适用性,需要保持足够的
以,在实际工作中,不管是整体变化趋势,还是沉缩率的变谨慎。其次,在实际应用进路式充填采矿方法的时候,选择
化,均为最小。的槽型结构是充填管槽的结构,在实际工作中还需要针对爆
详细施工方案破设计工作做出完善。一般情况下,充填都会选择管架设在
首先,在充填管架设的过程中,以现有的主管路作为基拱形顶板槽体最高的位置,这样一来,就能够从根本上提升
础,将一套充填管线增设在作业进路回采的区域,并且还充填浆料纵向的流动速度,与此同时,还能够实现充填效率
需要在进路内部进行两套充填管的增设,还需要在充填挡的综合改善,并且实现接顶质量的综合提升。最后,在进路
墙的位置设置法兰盘。就1号下料口而言,进路距离最远的式充填采矿法实施的过程中,选择最多的操作方案就是多线
5m~10m最高的位置才是最为正确的一个架设法兰盘的位作业分次填充方案,那么就可以实现填浆料自流坡度、填浆
置,就2号下料口而言,跟距充填挡墙5m~10m最高的位置料沉缩等原因引起的接顶质量问题的有效规避,实现施工质
才是最为正确的一个架设法兰盘的位置。在进路位置进行充量的综合提升,并且促使未来的金矿开采作业可以拥有一个
填矩形槽的设置,并且,在整个巷道最高的位置进行充填管更加安全的、有效的、可靠的生产环境。
的架设。其次,设置充填脱水[9]。本项目选择在采区充填挡
墙的内侧安装柔性滤水管,一般都是安装在跟墙体距离大约
5m~10m的位置,并且,架设的滤水管,需要跟顶板上端距
,对于其下端位置,那么就需要在充填挡墙地[1][D].中南大
面上方部位进行固定,。最后,在实学,2012.
[2][D].
际充填作业的过程中,考虑到自流坡度问题或者是考虑到沉
昆明理工大学,2005.
缩的问题,作为技术团队,需要重点考虑并结合充填挡墙的[3]周述峰,公培森,宋恩祥,
实际受力情况。在分析之后决定,选择的作业方案是对线作应用[J].黄金,2020,41(05):36-39.
业分次充填方法。具体的操作方法如下所示:第一个流程是[4]赖伟,郭勤强,柳小胜,
选择1号下料口位置作为充填浆料输送工作的位置,选择合充填采矿法[J].有色金属(矿山部分),2020,72(04):29-32+47.
[5]黄明清,
适的充填高度,。在实际充填
采矿法[J].有色金属(矿山部分),2018,70(01):6-9+34.
的时候,需要保持均匀的速度,慢速操作才可以保证效果,[6]王莉,梁新民,谢经鹏,
在完成充填之后,还应该完善防护工作,在12小时之后就体开采中的应用[J].有色金属(矿山部分),2015,67(05):10-13.
可以进行第二次作业[10]。第二个流程是在1号下料口进行充[7]贾珍,原少洁,
填浆液的输送,在输送的过程中,输送大溢流管存在浆液流[J].矿业研究与开发,2017,37(01):23-26.
[8]邓玉彬,周益龙,
出的时候就可以停止输送工作了,在完成上述工作之后还需
[J].采矿技术,2021,21(02):9-12.
要格外重视后续防护工作的执行,然而,第三次作业则需要
[9]唐学义,程文文,侯俊,张小瑞,王能跃,
在12~24小时左右进行。第三个流程是在2号下料口进行充挡墙优化设计与应用[J].黄金,2021,42(05):40-44.
填浆料的输送,直至2号溢流管流出浆液即可,代表已经完[10]林友,况世华,王育军,
成了第三次的充填作业,完善相应的防护措施。的应用[J].昆明冶金高等专科学校学报,2011,27(05):7-9+17.
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