盘区机械化上向进路充填采矿法在阿希金矿的应用

盘区机械化上向进路充填采矿法在阿希

金矿的应用

摘要：盘区机械化上向进路充填采矿法在阿希金矿的应用，通过对其工程布置及采矿工艺的介绍，再利用高效无轨采出矿设备进行作业，形成盘区机械化上向进路充填采矿法，再应用过程中取得了良好的效果，对类似矿山工程布置有一定的借鉴作用。

关键词：机械化；上向进路；充填法；

1 前言

为了适应市场经济发展的需求，更好利用矿山资源随着采矿技术的进步，金属矿山开采的空场法嗣后充填法、分层进路充填法都得到了很大的发展。充填采矿法的出现和发展给矿产资源的综合开发利用带来了巨大的影响使得地下采矿的诸多复杂技术难题找到了有效的解决途径。

盘区机械化上向进路充填采矿在阿希金矿南段矿体的应用，有效解决了阿希金矿南段矿体岩石稳定性差，沿走向、倾向不规则脉状薄矿体、中厚矿体，回采贫化损失率高等一系列问题。本次应用实践以此为背景，提出了盘区机械化上向进路充填采矿法技术，重在解决生产难题，降低安全风险，提高采矿生产效率。

2盘区机械化上向进路充填采矿法的应用

2.1 地质概况

阿希金矿南段矿体呈不规则脉状陡倾产出，倾角平均约70°，局部直立或反倾。主要为薄矿体、中厚矿体，多为蚀变岩型矿石、偶见石英脉型矿石分布于蚀变岩型矿体中，围岩是安山岩，围岩稳定性结

构好，矿体下盘F2破碎带结构较差，沿走向、倾向均具有分支复合、膨大、收缩、变薄尖灭等现象，部分地段围岩、矿体相互穿插，结构

总体不稳固。

2.2盘区机械化上向进路充填采矿法概述

盘区机械化上向进路充填采矿法是指在采场中采用机械化运输的方式，自下

而上用进路回采，充填时使充填材料完全充满采空区，尽量接触顶板。这种采矿

法适用于开采矿石和围岩不稳固、矿石品位和价值高的倾斜和急倾斜矿体,具有

适应矿体形态变化能力强，灵活性大的特点。

3采矿工艺

3.1矿块沿矿体走向布置，盘区长度为35-40m，宽度为矿体水平厚度，一般

为15-20m，中段高度为50m，分段高度为12m,分层回采高度3-3.5m。采矿方法

如图一所示：

1-地表充填制备泵送站 2-充填管道 3-上盘充填回风巷

4-充填回风井 5-矿石溜井 6-下盘分层运输巷 7-穿脉进路

8-回采沿脉进路 9-备采进路 10-已充填进路 11-中段运输巷道

图1-盘区机械化上向进路充填采矿法

3.1.1凿岩：采场内炮孔布置与平巷掘进的布孔方式基本相同，采用楔形掏槽，首先形成爆破自由面，炮孔与工作面具有一定夹角，孔底保持距离底板0.1-0.2m。辅助孔间距取0.6-0.9m；周边孔间距取0.7m，周边孔轮廓线0.2m,凿岩采

用YT27型气腿式凿岩机水平落矿，掏槽深2.2m，孔底深2.2m,其余孔深2.0m。

3.1.2爆破：凿岩结束后，清洗炮孔，采用人工装药，炸药采用2#岩石炸药，CHA-300起爆器配CCH型导爆管非电击发针击发导爆管雷管，引爆炸药。

3.1.3通风：新鲜风流经副井—中段运输平巷—斜坡道—分段运输巷道—分

段穿脉巷道—回采进路，冲洗工作面后，污风经采场上盘的充填回风井进入上阶

段回风巷，最后经风机排出地表。为改善采场通风排尘效果，可在采掘工作面设

置局扇加强通风。

3.2采用斜坡道联合平硐开拓，分层运输巷道及溜矿井均布置在

矿体上下盘较为稳固的脉外围岩中，每隔35-40米施工穿脉巷道做为探

矿进一步验证矿体赋变情况，在穿脉巷上盘施工充填管道井断面2.0m×2.0m兼

做回风井，形成上盘充填及回风，下盘出矿的布局，做到采矿工作与充填工

作互不影响。

3.2.1进路回采属于掘进式回采，炮孔布置与平巷掘进布孔方式基本相同。

为防止爆破作业对假顶及相邻充填体造成破坏，应用控制爆破技术，相应的周边

孔在布孔和装药上需进行特殊处控制，一般炮孔与边界距离不小于400mm，装药

率在60%-75%。

3.2.2分层采高3m，进路宽度3m，三心六分之一拱，部分盘区根据

矿体实际情况调整为2.8m或2.6m 宽进路回采为隔一采一，出矿方式为

2m³铲运机出矿。要求分两回合回采完毕，做到快采、快出、快充的策略来减

少顶板暴露时间。

3.2.3出矿：采场选用2m³的柴油铲运机。矿石由铲运机铲装，经

分段运输巷运至溜井。块度控制在350mm以下，块度大于350mm的矿

石在采场内进行二次破碎。

3.3为提升生产能力，采场垂直标高间隔30m设一分段，首层上向进路人工

混凝土假顶，按下向进路施工，包括：进路底板的平整，钢筋网的制作，吊筋的

制作，混凝土的充填。具体的施工要求如下：掘进过程中根据现场围岩情况及时

进行支护，进行充填铺网前，若围岩破碎，必须先支护，然后人员才能进入铺网。进行充填之前要求在巷道底板铺20cm厚的矿石垫层，垫层上铺钢筋网（垫层与

钢筋网间距15-20cm），钢筋网的规格要求如下：主筋用φ14的螺纹钢，副筋用

φ10 的钢筋，网度 200*200，靠巷道右侧钢筋网延伸30cm向上卷起，卷起部分

用彩条布包裹住，以便下一步骤两钢筋网搭接；每隔2m在巷道顶板打一排吊筋（φ16螺纹钢）与钢筋网连接，一排为3根，吊筋上部打进巷道顶板1m（具体

施工布置见附图），用锚固剂固定。

3.3.1首层回采间柱时，除了以上工作外，还需在巷道两帮打砂浆锚杆，每

隔2m打一排，每排6根（巷道两帮各3根），锚杆长度为1.8m，打进边邦0.9m，用锚固剂固定，与吊筋连接（具体施工布置见图2）。

图2-1假底钢筋布置图

3.3.2首层对充填的要求：使用水砂胶结充填，充填料浓度80%，灰砂比不

低于1:4，七天的充填体强度≥2.0MPa，28天的充填体强度≥4.0MPa；充填分打

底和接顶两个阶段，打底厚度1.5m左右，其余为接顶部分，要求充分接顶；充

填巷道长度超过30m时，需要在巷道中间另做挡墙，分段进行充填。

3.4上向进路充填为地表建设有充填料浆制备及充填泵送站，充填料搅拌后

由三一重工活塞式80充填泵进行泵送，充填管道沿充填回风井至上盘回风平巷

进入分段充填回风井接至充填作业面。充填的要求：底部用铲运机将开拓、采准工程废石垫至1.5m,进行挡墙封堵，再使用水砂胶结充填，充填

料浓度80%，灰砂比不低于1:10，要求接顶。

4.主要技术经济指标

盘区机械化上向进路充填采矿法主要技术经济指标如表3-1所示。

表3-1盘区机械化上向进路充填采矿法主要技术经济指标