深部金矿充填系统的研究与实践

深部金矿充填系统的研究与实践

发表时间：2019-09-02T09:09:21.853Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：于常先

[导读] 摘要：随着社会经济的发展，我国的金矿开采越来越多。

山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省莱州市 261442

摘要：随着社会经济的发展，我国的金矿开采越来越多。充填系统是金矿开采系统中不可缺少的重要部分，只有保证了充填系统的质量，金矿的生产效率和生产安全才能有所保障。目前，金矿的充填系统主要包括三个部分，分别是充填站、尾砂输送系统和下料管网。随着金矿自身开采年限不断增长、矿井的开采规模及开采深度不断扩大，金矿的充填更加困难了，相关的金矿企业在填充系统上投入的资金也越来越多，传统的充填站机器设备相对落后，再加上施工工艺不精，充填效果难以满足金矿开采的需求，不利于井下生产。本文以移动式充填系统为例对金矿充填系统进行了研究，以供参考。

关键词：金矿充填系统；深部充填；研究；实践

引言

经济快速增长，推动了工业行业的发展，而作为工业发展的重要支撑，矿产资源的需求量也越来越大，而矿产资源是一种不可再生资源，过度开采必然会影响自然平衡。因此，在这种情况下，为了满足工业发展需求，保证矿产资源的供应充足，必须全面提高矿产开采的效率以及矿产资源的利用效率，进而提高矿产资源数量，为我国工业行业的繁荣发展保驾护航。

1金矿采矿中存在的问题

据调查显示，我们在采矿金矿中主要存在着两个方面的问题：第一，利用效率低；第二，资源浪费。首先，部分区域在黄金矿山工程开采前，开采人员没有依据矿山的实际情况来合理的选择采矿方法，或者是因自身技术、管理等水平不够，使其受到限制，最终会使得矿山资源的浪费以及损失。其次，从经济方面考虑。由于部分区域在经济方面的限制下，对部分矿脉进行有效的开采时，选择忽略尾矿不开采，对伴生金属以及非金属等元素也不进行回收，这就严重影响了后期矿脉的综合使用。同时，也会为环境带来一定的危害，不利于环保事业的开展。

2金矿开采及当前的充填系统

（1）金矿开采的现状。当前大部分金矿采用分层分级的尾砂胶结填充方法，这种方法经过了数年的生产实践，比较适合当前金矿的开采条件。在具体操作上，这种尾砂胶结的填充方法比较适合当前金矿的开采条件，而且操作简单、成本低、金矿损失低，对于地质环境能够起到保护作用，这种填充方法的缺点就是极易出现填充不平衡的现象。（2）目前金矿开采应用的填充系统。目前大多数金矿填充系统采用卧式充电站配合卧式的沙仓，充填的材料是分级尾砂。运用人工的方法将尾砂与胶结材料进行搅拌，形成浆状材料，依靠材料的重力自流输送到地下采空区。（3）当前填充系统存在的弊端。现在金矿填充系统的工艺比较落后，机器设备也比较陈旧，这些是大部分金矿开采点普遍存在的问题，综合来说会导致填料质量下降。运用当前的设备和工艺不能精确地控制填充物的浓度，所有的东西都靠技术人员的经验水平，实际工作中产生了很多的人工失误。填料经常出现离析的现象，充填物体的强度很难达标。分段胶结充填采矿法。（4）矿柱回采。分段空场法采场利用废石胶结充填以后，对矿房间柱和部分顶底柱进行回采。利用矿房间柱内下部人行通风井作为人行、通风通道和矿石溜井，自分段联络巷道内分段后退式回采矿柱，采用YGZ-90型凿岩机自分段联络巷道内向上打扇形炮孔，侧向崩矿，非电起爆采，利用电耙将矿石运搬至溜井下放至中段巷道内的矿车。

3移动式充填系统的优点

（1）有效地利用废石。采用移动式填充系统，能够把采矿过程中产生的废石有效地利用起来，移动式填充系统能够让废石就地填充，在地下打碎，节省了大部分填充成本，对环境也能起到保护作用。采用地下填充的方式，材料运输距离大大缩短，管道非常容易施工。（2）提高了充填料的浓度和强度。移动式充填系统采用新型的高压输送泵，使混凝土的浓度最高可以达到80%，通过搅拌机将碎石骨料和水泥等打成砂浆，填充物的浓度有了保证，采场内部基本没有积水，填充物能够很快凝固成型。（3）降低了填充成本。采用移动式充填系统，在搅拌机中加入黄泥，黄泥黏结性良好，可以代替一些水泥，并且使用黄泥能够减少骨料摩擦对管道的损害，增强了管道使用年限，进一步减少了成本投入。（4）移动式填充系统结构简单。移动式填充系统能够方便矿井下的机器移动，高压填充泵由以前的轮胎式转变成轨道式，这样的改造大大降低了机器设备的高度，有利于矿区的井下运输。经过改造的高压填充泵由三部分组成，机器的总体长度变小了，在井下的移动也更加灵活方便。（5）提高了矿井填充工作的机械化程度。采用井下移动式填充系统，能够有效地减少人工劳动，减少成本投入和人工失误。在井下移动式充填系统中，运用了振动给料机、搅拌机、等，从给料到填充，整个流程都是机器操作，只有很小部分的掺料工作用到了人工，大大提高了机械化程度。

4 提高深部尾砂供料系统稳定性的措施

（1）充填系统简化，取消缓冲搅拌桶。两套缓冲搅拌桶的来料量完全由放砂浓度和放砂流量控制，因而自身起不到缓冲调节作用；并且，这两套缓冲搅拌桶需要两套调频装置和两台砂浆泵输送，必须配置两个操作工，设备投入和人力资源消耗过大。所以，经过项目组研究后，取消了这两套缓冲搅拌桶。（2）将尾砂浆分成两路。由于尾砂的自身质量和尾砂仓的放砂质量不能百分之百地得到保证，所以，过滤机的过滤效果和过滤能力也难以充分保证。为了确保过滤机对不同品质的尾砂都能起到过滤效果，对过滤机的滤布、真空泵和滤布喷嘴等进行过多次技术整改，但结果都无济于事。最后，项目组采取了变通的办法：将尾砂仓放出的尾砂浆通过三通阀分成两部分，一部分通过过滤机进入搅拌槽，另一部分直接进入搅拌槽，在尾砂质量好的时候，通过过滤机过滤，在尾砂质量差的时候，一部分通过过滤机过滤，另一部分直接进入搅拌槽。

5创新地下金属矿山充填采矿技术的相关途径

（1）创新采矿工艺。在应用充填采矿技术中，需要结合采矿技术、矿床条件以及矿山特点，创造或者创新新型的采矿工艺，例如倾斜矿脉，可以通过废石抛掷或者矿岩分掘的方法充填空区；又例如对于厚大矿岩，可以通过高水材料、块石胶结或者尾砂胶结进行充填，在提升生产效率的同时，还可以降低成本，对采空区进行科学处理。（2）开发填充材料。高水材料具有无重力水排除、固结速度快等优势，可以避免污染井下环境，节约填充费用。但是其缺点为强度较低，在应用中容易出现风化的情况，材料成本较高，抗冲击性和抗振动性较差。因此，相关企业需要积极开发新型的充填材料，以成本更低、性能更好、强度更高的填充材料取代高水材料。（3）创新填充设备。当前，我国在应用充填采矿技术中，其主要以人工的形式进行，自动化和机械化程度较低，对采矿效率带来了一定的影响。因此，相关企业