混凝土泵送技术在下向充填采矿法中的应用.pdf
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1、 322 谦比希铜矿主矿体自 2003 年复产以来,经过十几年的生产,已开采至深部 878m 水平中段。随着矿体开采深度增加,地压显现频度和强烈程度增大,加上地下水量大(55000m3/d),矿岩稳固性变得更差,主矿体开采难度越来越大,原用采矿方法的回采指标差、效率低、开采成本极高,最终不得不限制开采或部分采区停止开采。通过采矿方法对比研究,矿山决定采用下向进路分层充填采矿法在主矿体 878m 水平中段区域进行开采试验。下向分层充填采矿法常用于回采节理裂隙发育、矿岩软弱破碎或者矿石品位高、开采价值大的急倾斜矿体1-2。下向分层充填采矿法的关键之处在于构筑用于下分层回采的人工假顶结构,其通常采用
2、足够配筋率的钢材和高强度胶结充填材料来一起构筑3-4。对于钢筋砼人工假顶的施工,井下通常采用传统的机械运搬方式,即采用人工小推车或铲运机等将拌好的混凝土运至浇筑地点,这种方法具有效率低、工人劳动强度大、浇筑不连续等缺点。为提高生产效率,实现降本增效,同时保证人工假顶质量可靠,实现下向安全回采,本文结合谦比希铜矿的主矿体试验区域工况条件,研究适用于其下向进路分层回采的高效混凝土泵送技术。1 开采技术条件1.1 矿体形态特征878m 水平西矿体位于 20602700 线之间,剩余矿体水平标高为 770878m。矿体平均倾角为 70,按1.5%品位圈矿,厚度为 6.01m,Cu 地质品位为 2.81
3、%。矿体下盘有约 2m 厚的富矿,Cu 品位为 3%6%。矿体顶板与围岩之间呈渐变过渡,界限不清,肉眼难以辨别,常以取样化验来区分。矿体开采区域见图 1。1.2 工程地质条件矿体赋存于泥质板岩中,其直接顶板是矿化泥质板岩,上盘围岩还包括石英岩、板岩、燧石白云岩等,矿体直接底板为砾岩,还包括泥质石英岩、卵石砾岩、长石石英岩等。矿体下盘的基底花岗岩及片岩、石英岩等总体上稳定性较好。矿体及上下盘围岩中层理和劈理发混凝土泵送技术在下向充填采矿法中的应用杨清平1,陈志强2,王红心2(1.中色非洲矿业有限公司,赞比亚基特韦 22592;2.北京金诚信矿山技术研究院有限公司,北京 101500)摘 要:根据
4、谦比希铜矿主矿体 878m 水平中段西开采技术条件,介绍了钢筋砼假顶下向膏体充填采矿法开采方案,结合采场结构参数设计及回采工艺要求,选择 JBC40/450 型搅拌泵送一体机进行混凝土制备及输送,同时采用结构力学验算及料浆坍落度试验,选用 C20 混凝土浇筑进路人工假顶,厚度为 0.4m,其每立方米原料配比参数为:32.5MPa 水泥 0.4t,中砂 0.411m3,直径小于 16mm 的石子 0.87m3,水 0.22m3。混凝土泵送管道达到浇筑区域之前选择管径为 125mm 的钢管,到达浇筑区域之后换成软管输送。关键词:下向充填采矿法;钢筑砼假顶;混凝土配比;泵送技术 323 统称矿体含水
5、层,该层总厚约 45m,岩性变化较大,含水性与裂隙发育程度有很大关系。燧石白云岩含水层距矿体顶板约 3760m,厚约 15m,该层溶蚀空洞非常发育,是矿区最主要含水层,目前矿坑涌水 75%来自该层(见图 2)。2 钢筋砼假顶下向进路膏体充填法2.1 盘区布置和采场划分将试验区域(20602700 线)沿矿体走向划分为东、西两个盘区,每个盘区长约 320m。其中预备层一个盘区划分为 8 个采场,每个采场长度为 40m,进路尺寸为4.5m3.5m(宽 高)。正常分层一个盘区划分为 5 个采场,每个采场长度为 64m(单侧进路采场长度约为32m),进路尺寸为 4.0m4.0m(宽 高)。770878
6、m 水平高 108m,上部留 14.5m 厚水平矿柱,水平矿柱下即为双进路预备层,其内填充 0.4m 厚的人工钢筋砼和 3.1m 厚的膏体,砼强度等级通过结构力学验算得到,膏体需满足自立稳定性要求5。预备层下正常分层高为 4m,800m 水平分段暂按 3 个分层为一个分段,即分段高为 12m;800m 水平分段以下各分段暂按分段高度 16m 考虑,一个分段划分为 4 个分层。钢筋砼假顶下向单进路膏体充填法采矿方法如图 3 所示。图1 开采区域三维示意图2 试验区域地下水分布1.顶柱,2.充填回风井,3.风井联巷,4.预备层,5.钢筋砼假底+膏体,6.分层联络道,7.采区斜坡道,8.上分层联络道
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