[充填采矿法回收残矿技术的应用]充填采矿法

　　摘要： 南洺河铁矿有限公司利用胶结充填采矿法，充填残采空区18万m3，回收残采矿量39.2万吨，充分的回收率矿产资源，对矿山的安全生产也起到了促进作用，收到了良好的效果。
　　Abstract: Nanminghe Iron Co., Ltd. fills 180,000 m3 of goaf by using cemented filling mining method, and recovers 392,000 tons of residual ore. It fully recovers the mineral resources. The recovery of residual ore promotes the safety production of mine and has achieved positive result.
　　关键词：胶结充填；尾砂；嗣后充填采矿法；充填体强度
　　Key words: cemented filling；tailings；delayed filling mining method；filling body strength
　　中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）25-0023-02
　　0 引言
　　南洺河铁矿于1975年开工建设，1979年因国民经济调整停缓建。1993年以来，在铁矿上部有多处小煤窑从事了开采活动，前几年，小铁矿在1-3线间进行零星的开采，对整体资源造成了不同程度的破坏，给后期的开采工作带来了困难。
　　目前，所有地表采煤矿和小铁矿都已停采，矿山从2010年3月开始对该区域的剩余矿石进行系统化的回收工作。截止到2010年3月，1-3线之间0m水平以上共有地质储量162.83万吨，小井已采出地质矿量35.72万吨，剩余地质矿量127.11万吨，其中小井采矿残留矿柱（间柱和顶、底板矿柱）约62万吨。
　　为确保矿山安全高效开采，保护地表河床的安全稳定，以及有效充分回收矿产资源，矿区残留矿体的回采和空区处理势在必行。
　　1 采矿方法
　　采用浅孔落矿嗣后充填房柱法进行0m以上1～3线的残矿回收，为了保证安全，回采时设计为隔一采一的规则房柱布置，第一阶段先采矿房，然后充填，充填完成之后，经过3个月以上的养护，充填体的强度达到3Mpa以上，再进入第二阶段再对剩余矿柱回采。第二阶段回采，以第一阶段的充填体作为两帮人工矿柱来支护顶板，从而较安全的回收第二矿房矿石。回采完毕后再次对第二矿房的空场进行充填。（图1）
　　回采前先布置开拓和采准巷道，便于铲车等无轨设备能够进入回采区。从采准巷道开口掘进回采巷，并在回采前预先布置充填巷、通风巷，形成两个安全出口。各种巷道断面一般为3.5m×2.8m（宽×高）。
　　回采巷掘进完成后，对回采巷道进行扩帮，扩帮宽度设计为8m，扩帮完成之后则由内向外进行浅孔挑顶落矿工作。浅孔落下的矿石堆成矿堆，施工人员在矿堆上继续挑矿，直至达到矿房设计高度8m为止，最终形成的矿房规格为8m×8m（宽×高），长度视回采巷长度和矿体的分布情况而定。
　　整个矿房为后退式的落矿回采，落矿完成后，进入铲运机大量出矿阶段，矿房附近设置有矿石溜井，然后通过电机车运输到主井提升。矿房内出矿完毕后，采矿车间将矿房交给充填车间，从提前布置的充填巷道或充填井布置管路进行充填。
　　充填作业时，首先将原来的小井空区进行全部充填。井下充填充分利用充填料浆自流充填空区，达到自然接顶的效果。在矿房（柱）顶板掘进充填巷道，充填巷道通过充填钻孔或小井与已采矿房（柱）空区最高处联通，形成矿房（柱）充填的制高点，充填管路经顶板充填巷道、充填钻孔或小井进入待充填空间。在矿房（柱）构筑好隔离挡墙形成封闭充填空间后，分次充填直至全部充满。
　　2 充填体强度
　　充填体强度是反应充填效果的指标之一，南洺河铁矿在充填过中采取了对料浆取样进行试块强度分析，龄期28d的试块强度如图2所示，试块28d抗压强度均达到了3MPa以上，最高可达到6.5MPa，已高于设计强度，为安全回收矿柱提供了条件。
　　南洺河铁矿充填体强度应同时满足自身稳定性和支撑上覆岩层重量的要求，参考国内外近年来充填所采用的充填强度并考虑一定的富裕系数，设计首采区充填体28d龄期强度大于2 MPa，对于大于平均厚度的矿体，充填体强度为3 MPa。
　　3 结论
　　3.1 实施充填采矿法首先解决了采空区塌陷引起的地表开裂下沉问题，保证安全开采，实现了全采全充不留永久支护矿柱，大大提高了回采率，减少了资源损失。
　　3.2 充填法采矿可有效控制采空区顶板，防止上部水体下降，保护了矿区水资源和区域水系平衡，保护了地表植被，对于矿区生态保护具有积极意义。
　　3.3 采用充填法采矿，符合国家对矿产资源合理利用和减少排废的政策，减少了尾矿库占地，减少环境污染，保护矿区地表不塌陷，有利于保护矿区地下水资源，保护生态环境，综合环境效益显著。
　　3.4 截止2011年底，在残采区充填量到达18万m3，充填效果良好。累计回收残采矿量39.2万吨，经济效益显著。
　　参考文献：
　　[1]赵灿营,李勇.采空区充填工艺在金顶矿业公司的应用[J].矿业快报,2008,(8):112-114.
　　[2]龙显日,胡振华.凡口铅锌矿资源的综合回收与利用[J].采矿技术,2003,3(3):6-8.
　　[3]王发芝.特大采空区充填技术[J].金属矿山，2008,(9):31-34.