(赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司,內(nèi)蒙古 赤峰 024039)
在礦山開(kāi)采過(guò)程中,及時(shí)充填能有效緩解開(kāi)采帶來(lái)的地表下沉,且能有效對(duì)資源進(jìn)行回收保護(hù),是未來(lái)走可持續(xù)發(fā)展道路的根本,在各種填充技術(shù)中,最經(jīng)濟(jì)的就是采用原本挖掘開(kāi)的毛石進(jìn)行覆蓋填充,一方面毛石本就是源于礦體,不會(huì)對(duì)未開(kāi)采的礦體造成損傷;另一方面,就地取材能節(jié)約很大的成本[1]。但在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn),由于很多地方礦體處于巖石破碎帶的原因,在填充過(guò)程中無(wú)法做到毛石不出坑在開(kāi)采的時(shí)候?qū)⒚ㄟ^(guò)罐籠運(yùn)出礦井,這樣算下來(lái),由填充產(chǎn)生的成本極大。本文我們將采取吊橋式安全加固技術(shù)對(duì)采空區(qū)填充口進(jìn)行加固處理,以有效解決上述問(wèn)題。
本文,我們采用的項(xiàng)目是赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司柴胡欄子金礦5號(hào)脈礦體,柴胡欄子5號(hào)礦體是典型的破碎礦體,無(wú)法采用毛石直接填充,礦脈走向約126°,傾向南西,傾角約78°,礦體為含金石英脈及含金閃長(zhǎng)玢巖,節(jié)理裂隙比較多,巖石較破碎。5號(hào)礦脈的2、3號(hào)井均為采場(chǎng)高度40余米,寬度4m左右,在采場(chǎng)回采時(shí),3號(hào)井回采完畢時(shí)5號(hào)脈采場(chǎng),部分采場(chǎng)未留頂住,采場(chǎng)下盤(pán)為石墨片巖破碎帶,上盤(pán)為構(gòu)造破碎帶,礦體和圍巖的界線清楚,采空區(qū)充填口在下盤(pán),若直接填充會(huì)導(dǎo)致下盤(pán)破碎,上盤(pán)坍塌;2號(hào)豎井部分采場(chǎng)回采完畢時(shí),預(yù)留5.0m頂住,但由于場(chǎng)頂部對(duì)應(yīng)四中段北沿主運(yùn)巷道,且巷道巖石裂隙發(fā)育,在施工溜礦井貫通時(shí)若直接采用毛石填充,會(huì)導(dǎo)致采場(chǎng)頂部局部坍塌,不但影響行人及運(yùn)輸,而且給空區(qū)回填帶來(lái)較大困難。
為有效處理井下采空區(qū),解決毛石不出坑問(wèn)題,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,特采用“吊橋式”安全加固技術(shù),對(duì)4508采場(chǎng)(2號(hào)礦井采場(chǎng))、31051采場(chǎng)(3號(hào)礦井采場(chǎng))空區(qū)進(jìn)行回填,具體實(shí)施方案如下:
①填充口處理。由于填口位于采場(chǎng)下盤(pán),且充填口處下盤(pán)的巖石是1.0m厚巖石,極其不穩(wěn)固,因此我們首先要對(duì)充填口進(jìn)行安全處理。首先,在距離充填口1.5m處進(jìn)行施工,將下盤(pán)巖石施工成一個(gè)寬2.0m,坡度為50°的斜坡,作為新充填口。②安裝錨眼。新填充口處理完畢后,在新充填口的充填平巷底板處安裝錨眼,根據(jù)地板的寬度進(jìn)行錨眼安裝。③搭上吊橋。用1.8m長(zhǎng)圓鋼,以及4m長(zhǎng)14#槽剛搭架,將圓鋼平鋪后,在其上方順向平鋪4m長(zhǎng)14#槽鋼兩根,兩根槽鋼間距1.8m,順向槽鋼每隔1.0m焊接一根橫向14#槽鋼,以搭成鋼架。并且在充填口處間隔加3道0.35m、1.1m、1.3m擋車(chē)橫杠(前一道后兩道),使充填作業(yè)在槽鋼上方進(jìn)行,以更好的確保充填時(shí)人員及設(shè)備安全。最后,將最前道擋車(chē)杠下方固定在14#槽鋼上,上方由兩根6m長(zhǎng)錨索拉緊,使之形成吊橋。④實(shí)現(xiàn)安全充填。充填口位于采場(chǎng)下盤(pán),下盤(pán)為片巖,穩(wěn)固性極差,將充填口進(jìn)行“吊橋式”安全加固處理后,則可以直接對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行毛石充填,不再需要使用罐籠進(jìn)行運(yùn)輸也不會(huì)導(dǎo)致頂部坍塌或局部坍塌,這樣一來(lái),極大的節(jié)約了成本,也提高了安全隱患[2]。但需要注意的是,在整個(gè)填充作業(yè)過(guò)程中,作業(yè)人員必須做好安全防護(hù)措施,安全帶、安全帽等設(shè)施必須堅(jiān)持佩戴,以減少風(fēng)險(xiǎn)。
(1)從技術(shù)層面。從技術(shù)層面來(lái)看,上述方案就是簡(jiǎn)單的鉚焊工藝,是可以實(shí)現(xiàn)的,圓鋼、槽鋼等材料亦是礦上普通鋼材,就地取材即可實(shí)施,無(wú)需單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)材料。因此從技術(shù)實(shí)施角度來(lái)看,是可以實(shí)施的,而且是便于實(shí)施的。
(2)從經(jīng)濟(jì)利益角度來(lái)看。我們對(duì)“吊橋式”技術(shù)在赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司柴胡欄子金礦31051采場(chǎng)和4508采場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)踐操作,從經(jīng)濟(jì)角度計(jì)算如下:①31051采場(chǎng):安全措施投入14#槽鋼20m,36#圓鋼24m,錨索2根(規(guī)格φ=16.8mm,長(zhǎng)度6.0m),12#鋼絲繩62m,鋼絲繩卡扣26個(gè),人工12個(gè),共計(jì)成本=2208元=0.22萬(wàn)元。4508采場(chǎng):安全措施投入14#槽鋼232.48kg,36#圓鋼127.84kg,12#鋼絲繩30m,鋼絲繩卡扣13個(gè),合計(jì)驗(yàn)收無(wú)腿鋼梁支護(hù)5道,人工8個(gè),共計(jì)成本5640.0元=0.56萬(wàn)元。②31051采場(chǎng):充填毛石1.1萬(wàn)噸,共計(jì)11000÷1.2=9166車(chē),3號(hào)井每次提升4車(chē),共計(jì)提升2292次。罐籠提升一次電費(fèi)成本24.41元,降低提升成本11000÷1.2÷4*24.41=5.595萬(wàn)元。降低排毛石成本:1.1*5.5=6.05萬(wàn)元。(排毛石每噸5.5元)。③4508采場(chǎng):充填毛石1.67萬(wàn)噸,共計(jì)16700÷1.2=13917車(chē),2號(hào)井每次提升2車(chē),共計(jì)提升6959次。罐籠提升一次電費(fèi)成本13.54元,降低提升成本6959*13.54=9.42萬(wàn)元。
由此我們可以計(jì)算出,通過(guò)本技術(shù)總工降低排毛石成本:1.67*5.5=9.18萬(wàn)元(排毛石每噸5.5元),共計(jì)直接產(chǎn)生效益=5.595+6.05-0.22+9.42+9.18-0.56=29.465萬(wàn)元,以此類(lèi)推,整個(gè)采場(chǎng)運(yùn)用下來(lái),可以產(chǎn)生一筆巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
在采空區(qū)充填口采用“吊橋式”安全加固技術(shù),對(duì)充填口進(jìn)行了重造,再通過(guò)圓鋼和槽鋼搭架的方式制造吊橋,通過(guò)吊橋進(jìn)行毛石充填,切實(shí)做到了“毛石不出井”,直接節(jié)約了成本,為公司創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而且通過(guò)加固,也能更進(jìn)一步防止采場(chǎng)頂部和局部坍塌事故的發(fā)生,不僅如此,通過(guò)圓鋼和槽鋼搭成的“吊橋”結(jié)構(gòu),也便于拆卸,便于材料的回收利用,還可以進(jìn)一步的做到礦山開(kāi)發(fā)的可持續(xù)發(fā)展,而且通過(guò)這種結(jié)構(gòu)也有效提高了作業(yè)的安全系數(shù),有這極強(qiáng)的可推廣性。本文略作分析,以期更好的服務(wù)于公司,服務(wù)于礦石開(kāi)采的各兄弟同行企業(yè),更好的服務(wù)于礦山開(kāi)發(fā)事業(yè)。