多模式跨中段回填系统在焦家金矿寺庄分矿的研究与应用

张旭鹏 李海基 王义海

摘要：焦家金矿寺庄分矿随采掘能力的不断扩大，开拓毛石量增加，提升能力受限，针对此瓶颈，在不同时段，以采掘能力为依据，实施多种模式进行毛石回填，形成一整套具有寺庄特色的毛石回填新技术，切实解决了生产难题，强有力的保证了矿区生产能力的快速和高效。

关键词：提升受限 天井回填 无轨倒存 跨中段回填

一、背景情况

2011年初，焦家金矿寺庄分矿采掘能力仅为900t/d，随着井下生产的不断扩大，截止到目前平均采掘能力达到3250t/d，比2011年提高了3.61倍，寺庄分矿利用一年的时间，由小型矿山壮大到中大型矿山，实现了质的飞跃，但发展期间，为了实现飞跃性发展，加大浅部、深部开拓和探矿工程力度，以及各中段溜矿运输系统、通风系统、泄水系统的改造工程，毛石量逐月上升，虽然地表辅助斜坡道得以投入，但提升系统仍无法满足井下日益增长的生产能力，因此，矿区通过查找生产“瓶颈”，针对溜矿运输和提升能力小于采出矿能力的瓶颈问题，在不同时段，以采掘能力为依据，实施多种模式进行毛石回填，切实解决了生产难题，强有力的保证了矿区生产能力的快速和高效。

二、设计方案：

1、初期方案，采掘能力900t/d，通过“增加各机械化采场专用回填井或利用原采场行人天井”，利用无轨设备与常规设备进行相互配合，回填中段内毛石。

2011年初寺庄分矿井下正处于改、扩建初始阶段，采掘能力900t/d，溜矿运输系统不完善，中段掘进工程量多，而机械化采场进路空区相对较多，单纯采用无轨设备进行回填毛石，铲运距离远、油耗高、效率低下，针对此类问题，在各机械化采场内“增加专用回毛天井”（规格2.0m×2.0m）与各中段运输巷相连通或“利用原有行人天井”，在天井上口架设格筛，通过电机车牵引，利用矿车将掘进产生的大量毛石通过回毛天井下放至采场内，再利用铲运机将天井下口毛石回填至进路空区内，缓解生产初期提升量受限、掘进量大、无法回毛的生产现状，初期回填方法总共回填毛石20417t，总投入工程量367m3。

2、中期方案，专设临时存毛点，利用无轨设备进行毛石倒存。

中期，寺庄分矿掘进能力由500t/d上升到1500t/d，采掘能力由1800t/d上升到3100t/d，机械化采场的进路空区不能随时供给，而毛石量却逐步攀升，针对此类问题，主要采用如下几种方式：

（1）在机械化采场内指定某条一步采进路作为临时存毛地点，待其它进路回采结束后，进行毛石倒存。

（2）在机械化采场分段巷内增加掘进工程，规格3.0m×3.0m，长度15m，做为专用存毛点，待其它进路回采结束后，进行毛石倒存。

（3）在运输中段内，将废旧巷道作为永久回填地点，进行整体回毛，减少中段毛石排放量。

中期回填方法总共回填毛石量为124478t，投入工程量270 m3。

3、后期回填方案，优化机械化采场采矿方法，将出矿方式与新采礦方法相结合，直接利用坑内卡车进行跨中段毛石回填，减少铲运次数，减少铲运距离，节省油耗。

此阶段采掘能力维持在3200t/d-3300t/d，采充循环不断加快，但随着浅部和深部掘进工程的增加，中部机械化采场进路空区出现“无毛可回”或“采回失衡”现象的发生，针对此类问题，对井下机械化采场的采矿方法进行改进，引进“分段凿岩堑沟阶段出矿嗣后充填采矿法”，崩落矿石经出矿巷道用铲运机运出，嗣后充填采空区，如今该采场正在进行中深孔爆破，而采空区约为1.5万立方，可以缓解后期03以上中段的开拓和采准毛石压力。根据围岩稳固程度，选择“锚杆护顶大规格进路充填采矿法”，优化机械化进路规格，将采场联巷规格由3.0m×3.5m扩大到4.0m×3.5m，将围岩稳固的进路规格由3.0m×3.5m扩大到6.0m×4.5m，坑内卡车CA-12将毛石装载后，利用斜坡道直接进入矿房进行跨中段毛石回填，解决了单一中段无毛可回的瓶颈问题，保证了“采回平衡”。

后期回填方案采用后总共回填毛石量为60066t。

三、经济效益分析及推广前景：

1、经济效益分析：

“多模式跨中段回填系统”的形成，既节省了充填费用，又减少了毛石提升费用，更多的是为矿石提升增加了时间，具体分析如下：

⑴此套方案历时21个月，共回填毛石量为204961t。

⑵为完善回填系统，共投入工程量637m3，工程费用约为16.39万元。

⑶回填系统的形成共节省充填费用461.67万元；节省提升费用约为164.99万元；消耗铲运费用约为165.81万元

⑷多模式回填系统形成后，共节约费用为：

节约费用=461.67+164.99-165.81-16.39=444.46万元

2、推广前景：

在目前黄金价格低迷的情况下，“多模式跨中段回填系统”的形成，可以最大限度的释放提升空间，减少毛石提升时间，节约井下充填等成本消耗，更多的为年黄金利润的完成提供优越条件。

参考文献：

[1]解世俊.金属矿床地下开采[M].北京：冶金工业出版社，1999.

[2]北京有色冶金设计研究总院.采矿设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1989.

作者简介：

张旭鹏，山东莱州人，采矿工程师，从事井下工程设计及现场指导