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摘要：针对毛坪矿发现的高硫铁破碎厚大矿体，原有的方法已经不适应此矿的开采，因此，就尝试使用尾砂胶结充填法来进行该矿的开采，此采矿方法安全高效，矿井的出矿量有了很明显的提升，甚至于创了历史新高，为企业取得了良好的经济效益。本文首先阐释了原有采矿方法存在的问题，接着介绍了尾砂胶结充填法的特点，以及使用该方法开采此矿的理由，从而促进其方法能够更好的运用，促进企业的良好运行，创造更多的收益。
关键词：尾砂胶结充填法；毛坪一矿；应用
引言：毛坪矿2007新探获一矿体群，其中I-6#矿体规模最大，该矿体呈似状、扁柱状、扁豆状、柱状、脉状、不规则状产出，其走向延伸长约200m，斜延深大于150m（该矿体814中段出露标高821米，深部钻孔控制标高630m），新探获矿石量超过200万吨。由于充填成本高，工艺复杂，目前充填采矿技术尚主要应用于贵重、有色金属矿山，在低品位大规模地下铁矿山的采矿方法中尚未得到广泛应用。随着国家大力倡导节能减排、保护环境、防治地质灾害、保护耕地等基本政策的相继出台，以及充填采矿方法的不断创新发展，无论从降低尾砂排放量、减少地表塌陷面积，还是保护环境的角度出发，采用尾砂胶结充填方法已经成为未来发展的趋势。
一、原有采矿方法存在的问题
采用下向式尾砂胶结充填法采矿以前，该矿在2007年至2010年间运用上向式废石充填法回采II、II号矿体及该矿体群端部小矿体。上向式废石充填法采矿主要适用于矿岩相对稳固、矿体厚度不大，矿体空间形态简单的矿体。运用上向式废石充填法采矿，当矿房顶板暴露面积超过100 m'时，需要制作人工混凝土隔墙，劳动强度大，且隔墙接项困难，从而影响混凝土隔墙对顶板的支撑效果；同时，人工在采空区内作业，极大地增加了作业人员的安全威胁。由于上述原因综合影响，导致使用上向式废石充填法采矿时，采场的贫化及损失都较高，回采率低，员工作业效率低，单采场日出矿能力低（约为100t/d）。在运用上向式废石充填法回采该矿体群端部小矿体时，由于矿石硫铁含量高，节理裂隙发育导致顶板不稳定，不时发生小规模冒落，大大增加了采矿的支护成本及设备设施受破坏的风险，也严重威胁作业人员的人身安全，上向式废石 充填法已不适用于该矿体群的回采。
二、尾砂胶结充填采矿方法
该矿体群矿岩节理裂隙较发育，以IV、V级结构面（节理面）为主，连贯性差，矿体的变形破坏受结构面的抗剪特性、结构体的大小、形状和彼此镶嵌能力控制，且多含水。矿石结构构造复杂，最发育的为块状构造。块状铅锌矿石在矿体中广泛分布：另外矿石还呈条带状、似层状、纹层状产出。由于上述复杂的矿石构造特征，该矿体群整体强度分布不均衡，结构疏松的黄铁矿石降低了矿岩的整体强度，星条带状和层状产出矿石，受节理裂隙影响，容易发生顺层冒落现象。如继续沿用上向式废石充填法回采，将严重威胁作业人员的安全。云南驰宏锌锗股份有限公司会泽县采选厂麒麟坑和金川集团龙首矿、二矿及部分煤矿企业都相继采用该方法采矿，取得了良好的效果。
1.尾砂胶结充填采矿方法及其特点
尾砂胶结充填法采矿是指利用选矿产生的尾砂，根据其特有的性质，经过试验研究，然后添加适当的水泥、石灰及其他材料制备成具有类似混凝土性质的胶结体，通过输送泵和管线将胶结体输送至采空区，从而对采空区进行充填和治理的采矿方法。该采矿方法能够实现采空区外制备胶结充填料和长距离管线输送，并能实现管道连续输送，从而保证作业的连续性，加快空区充填，缩短充填时间，提高了劳动生产率：充填站布置采空区外，保证了作业人员的安全利用尾砂制备胶结料，减少了尾砂中化学物质对环境的影响和尾砂堆存在尾矿库带来的安全隐患，更加绿色环保。
2.参数的确定
近些年开始，该矿与湖南研究院合作开展尾砂胶结充填环管试验。目的是弄清该矿尾砂的性质，找到合理的配合比等参数，将其制作成胶结提用于井下采空区的充填。该环管试验的管道充分考虑该矿井下坑道实际情况，设计布置不同角度的管道，测试流速、阻力、管道磨损等数据。并根据该矿尾砂性质设计
不同的灰砂比、水灰比及浓度进行试验。该试验平台输送泵选用1台HBT5O。13。90S型混凝土泵。测量数据采集选用工控系统。设计选择工控系统型号规格：工业组态软件（组态王）；数据采集器（PLC 柜）。通过6个月的现场试验及室内统计分析，得出了能够满足毛平矿井下生产需要的合理灰砂比、浓度大于、塌落度等基本参数。
三、应用情况
地表临时混凝土泵站（临时泵送充填系统）建设完成，井下管线的架设结束后，毛坪矿从2011年3月起，首先在1 -6#9"体760中段三分段进行下向胶结充填法采矿试验，经过2个分层的现场验证，该采矿方法能够适应毛坪矿厚大破碎且高硫铁矿体的回采。在下向式尾砂胶结充填采矿法中，设计采用进路式回采，进路断面为3。0米X3。0米矩形。矩形断面的进路较金川公司龙首矿六边形断面的进路施工更简单，断面质量更容易控制。回采过程中，掘成后的进路均没有出现有顶压和侧压现象发生，该断面设计相对合理。根据环管试验、材料对比试验及补充试验得出的胶结充填体理论灰砂比、浓度、强度等数据制备的尾砂胶结体充填采场进路后，经后期取样试验测定，其强度达到设计要求，满足采矿需要，即下分层回采时，胶结充填形成的假顶未出现断裂及垮塌现象。成功运用该方法采矿后，该矿全年采场无事故发生。
四、结论
该方法可以显著提高采场的充填能力，保证和提高矿山的出矿能力，大限度地保障选矿厂的矿石供应，解决选矿厂矿石供应不足的问题。同时，对该方法的摸索和研究，以及现场的实际应用，大大增加了专业技术人员对尾砂胶结充填及其相关研究方面知识的学习和掌握，也大大提高了专业技术人员的技术水平，增强其应对和处理尾砂胶结充填采矿过程中出现的技术问题的能力。该方法不仅适用于极不稳固矿体的回采，也使用与急剧变化矿体的回采；还能使作业人员得到更高的安全保障；而且与废石充填法相较采矿大大提高了劳动生产率和采场生产能力；与此同时，该方法能提高资源回收率，减少贫化和损失；该采矿方法更安全环保。
参考文献：
[1]Helmut Eichmeyer，胡际平。下向胶结充填采矿法一重要性日益增长的一一种采矿方法[J]。矿业工程，2008。
[2]唐长松，金铭良。下向胶结充填采矿法的新方案一“六角形”进路式回采[J]。有色金属（矿山部分），1989，（06）。