永平銅礦厚大礦體采礦方案優(yōu)選及采場充填工藝研究

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1、萬方數(shù)據(jù)碩士學(xué)位論文緒論與管理經(jīng)驗(yàn)，特別是露轉(zhuǎn)坑的礦山，其對地下開采的要求，比單一地下開采礦山要求與管理更嚴(yán)格，技術(shù)難度更大。為保證礦山露轉(zhuǎn)坑的正常生產(chǎn)，保證露天開采系統(tǒng)的正常進(jìn)行，保證地下開采的安全，充填采礦法是必不可少的[4·61，因此，永平銅礦露天與地下聯(lián)合開采，不僅要求有一支很好的管理隊(duì)伍，更重要的是要求掌握地下礦山的開采方法與工藝，特別是充填采礦方法與工藝。1．2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1．2．1充填技術(shù)研究現(xiàn)狀礦山充填技術(shù)是指利用充填材料制備符合相應(yīng)要求的充填料漿來充填采空區(qū)，在空區(qū)內(nèi)形成的充填體具有一定的強(qiáng)度來滿足控制地壓的需型7。鍆，從而提供安全的作業(yè)環(huán)境、減少損失貧化率、減

2、少地表塌陷，同時(shí)還減少了廢棄物在地表堆放等問題，以達(dá)到相應(yīng)的回采和環(huán)保要求。礦山充填技術(shù)主要包括充填料制備技術(shù)、充填料輸送技術(shù)、采場充填工藝等三部分【9‘1們。1．充填技術(shù)的發(fā)展自進(jìn)入工業(yè)社會(huì)以來，人類對礦產(chǎn)資源的需求量也在不斷地增加，礦產(chǎn)資源使得人類社會(huì)得到發(fā)展和進(jìn)步，為國民經(jīng)濟(jì)、國防工業(yè)、高新技術(shù)等眾多領(lǐng)域提供了重要的戰(zhàn)略物資支持。然而，礦產(chǎn)資源的開發(fā)的和利用帶來資源浪費(fèi)、地表塌陷、廢物排放、安全隱患等一系列嚴(yán)峻問劇11‘131，與以保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低資源消耗、追求可循環(huán)經(jīng)濟(jì)的綠色礦山理念相悖[14以51，隨著采礦工業(yè)的不斷發(fā)展，礦山充填技術(shù)也不斷地改進(jìn)創(chuàng)新來滿足相應(yīng)的要求。目

3、前礦山充填使用最多的充填料為選廠產(chǎn)生的尾砂。但是單純采用選廠尾砂的話可能充填體不能達(dá)到所需要的強(qiáng)度或者需要排出大量的水，常常還需要在尾砂中加入一定比例的水泥等膠凝材料并進(jìn)行充分混合后形成具備一定濃度的充填料漿。尾砂充填經(jīng)歷了分級尾砂充填到全尾砂充填，同時(shí)濃度也經(jīng)歷了低濃度到高濃度、膏體的發(fā)展階段。隨著充填尾砂的濃度不斷提高，我國的充填技術(shù)水平也取得了長足的發(fā)展，在料漿制備方面，為達(dá)到一定的濃度，國內(nèi)外主要采用或研究采用以下方法：在料漿中添加其他干料，減少水分所占的比例；采用旋流器、離心機(jī)、過濾機(jī)等設(shè)備對料漿進(jìn)行脫水處理，以提高其輸送濃度；在進(jìn)入攪拌混合前，尾砂在砂倉中事先沉淀脫水；

4、在料漿中添加減水劑、粘稠劑等改性材料。隨著近年來我國采礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展【l61，充填技術(shù)的理論和實(shí)踐也相應(yīng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是近年來膠結(jié)充填技術(shù)的日趨完善，使得充填技術(shù)在采礦實(shí)踐中的地位也越來越重要；目前在采礦業(yè)主要使用的充填技術(shù)是水力充填2萬方數(shù)據(jù)碩士學(xué)位論文緒論和膠結(jié)充填。這些充填方法的產(chǎn)生，能夠適用于不同礦山的自然環(huán)境，使得礦山開采中的很多難題得到解決。國內(nèi)科研院所經(jīng)過多年的科技攻關(guān)，在充填技術(shù)工藝和裝備水平上已經(jīng)大大縮小了與國外礦業(yè)先進(jìn)國家的差距，同時(shí)與充填采礦法緊密配套的充填工藝與技術(shù)也得到長足發(fā)展，但國內(nèi)充填工藝發(fā)展相比國外落后10到20年，其發(fā)展歷程總體上可劃分為

5、四個(gè)階副1。7‘20】：(1)我國50年代以前主要采用廢石干式充填，該工藝以處理采礦產(chǎn)生的廢石為目的，但是廢石干式充填也伴隨著充填效率低、生產(chǎn)能力小和勞動(dòng)強(qiáng)度過大等缺點(diǎn)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，相應(yīng)的技術(shù)裝備和回采工藝不斷改進(jìn)，廢石干式充填已經(jīng)不能滿足我國礦業(yè)發(fā)展的需要，從50年代起，該工藝在礦山中所占比重逐年遞減，逐漸退出歷史舞臺。(2)60年代初期，部分礦山開始首次采用水砂充填工藝，該工藝主要原理為采用水作為傳送運(yùn)輸介質(zhì)，將充填所用尾砂與水在攪拌站充分?jǐn)嚢杌旌虾笸ㄟ^充填管網(wǎng)輸送到采空區(qū)進(jìn)行充填。1965年錫礦山南礦首次采用水砂充填工藝充填采空區(qū)有效地控制了周圍的地壓活動(dòng)，減緩了

6、地表的下沉，保障了采場的作業(yè)安全；隨后該工藝逐漸在招遠(yuǎn)金礦、凡口鉛鋅礦等礦山取得了成功應(yīng)用。(3)70年代到80年代，逐漸開始研究細(xì)尾砂膠結(jié)充填技術(shù)，細(xì)尾砂充填料主要以分級尾砂、天然砂和棒磨砂為主。該技術(shù)逐漸應(yīng)用于我國凡口鉛鋅礦、招遠(yuǎn)金礦和焦家金礦的礦山，由于細(xì)尾砂膠結(jié)充填兼顧了膠結(jié)強(qiáng)度和利于管道水力輸送等特點(diǎn)，使其在80年代逐漸得到廣泛的推廣應(yīng)用。隨著膠結(jié)充填技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸開始對充填材料的性質(zhì)、充填體自穩(wěn)、充填體力學(xué)特性等方面進(jìn)行了一定的研究，使尾砂膠結(jié)充填工藝日益成熟，到90年代時(shí)，該工藝普遍應(yīng)用在凡口鉛鋅礦、小鐵山鉛鋅礦、鳳凰山銅礦、牟平金礦等20多座礦山。(4)90年

7、代以來，隨著對回采工藝和環(huán)境保護(hù)要求越來越嚴(yán)格，充填工藝也不斷地進(jìn)行改進(jìn)，在這期間充填采礦工藝得到全面發(fā)展，具體表現(xiàn)在充填料漿、充填原料和充填技術(shù)上改進(jìn)，料漿采用高濃度充填、膏體或似膏體充填等；原料使用廢石、全尾砂、磷石膏、礦山固廢物等；技術(shù)上采用高效濃縮制漿技術(shù)、大功率泵送技術(shù)、數(shù)字化智能化調(diào)控技術(shù)等。2．充填技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)前在國內(nèi)應(yīng)用的充填工藝【21．22】主要有分級尾砂充填、廢石膠結(jié)充填、全尾砂膠結(jié)充填、膏體泵送膠結(jié)充填、赤泥膠結(jié)充填、高水固化膠結(jié)充填、少量的天然