内蒙查干银矿3～#矿体上向进路尾砂胶结充填采矿方法试验研究
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摘要
随着采矿深度的增加和开采条件的变化和相关科学的发展，现代采矿工艺技术和设备都有很大发展，不同的采矿方法和工艺技术适用于不同的矿床开采技术条件。在实际开采过程中，针对某一矿体具体的开采技术条件，选择适宜的采矿方法和确定合理的采场结构参数是保证回采安全和获得较好经济效益的关键。
本文以查干银矿3~#矿体地下开采为研究对象，选择了上向尾砂胶结充填采矿方法，进行了矿岩及充填料和充填体的物理力学性质研究，并结合类似矿山尾砂充填采矿法经验，进行了现场工业试验，研究了凿岩爆破、充填系统、充填接顶、充填体的稳定性、回采和充填对采场围岩应力分布的影响等。得出如下结论：
①该矿选择上向尾砂胶结充填采矿法是正确的，试验是成功的，取得了较好的经济效益；②在采矿中成功地应用异种介质界面爆破技术，防止了爆破对充填体的破坏；③所采用的强制充填接顶技术，分区回采分区加强充填的施工方法，嗣后区域充填接顶技术等都达到了预期的效果；④采用蚊帐布作为脱水材料，脱水效果好；⑤采场围岩应力的有限元法分析表明，充填体对控制顶板下沉发挥了很好的作用。
查干银矿上向尾砂胶结充填采矿法的成功经验，对我国类似矿床开采条件的矿山具用一定的参考价值。
With the increase of mining depth and the change of mining conditions as well as the development of modern scientific technology and mining equipments, filling mining has gradually become one of safe, economical and efficient methods<, However, it is very important to choose the mining method in light of idiographic mining tethnology conditions of certain ore deposit ?
This paper has studied the No.3 mineral deposit of Chagan Sivel Mine, and given a preference to up-towards cemented filling a Based on indoor experiment and filling experience of similar mine, the mine has finished the industry experiment and a study on drilling-and-blastingm, filling material, filling system, filling roof joint, the stability of fillbody, stope dynamic, and so on0 The condusions are as follows:
The tailings cemented filling is completely correct, and its social effect and economic benefits are obvious; ?The interface blasting technique in different medium is used successfully; (? A series of techniques, such as the compelling filling roof joint, the construction methods of subarea mining and subarea reinforce filling , area filling roof joint after mining and so on, are all in the highest flight in domestic correlation fields; ?The dehydration effect is good when the mosquito-net cloth is used as dehy-drated material; (5) The distributing range is made clear based on the analysis methods of stress finite element o
The experiment research result shows that the mining method of up-towards tailings cemented filling at Chagan Silver Mine is successful, Thus it is of deploymental value to mine for other mineral deposit.
本文以查干银矿3~#矿体地下开采为研究对象，选择了上向尾砂胶结充填采矿方法，进行了矿岩及充填料和充填体的物理力学性质研究，并结合类似矿山尾砂充填采矿法经验，进行了现场工业试验，研究了凿岩爆破、充填系统、充填接顶、充填体的稳定性、回采和充填对采场围岩应力分布的影响等。得出如下结论：
①该矿选择上向尾砂胶结充填采矿法是正确的，试验是成功的，取得了较好的经济效益；②在采矿中成功地应用异种介质界面爆破技术，防止了爆破对充填体的破坏；③所采用的强制充填接顶技术，分区回采分区加强充填的施工方法，嗣后区域充填接顶技术等都达到了预期的效果；④采用蚊帐布作为脱水材料，脱水效果好；⑤采场围岩应力的有限元法分析表明，充填体对控制顶板下沉发挥了很好的作用。
查干银矿上向尾砂胶结充填采矿法的成功经验，对我国类似矿床开采条件的矿山具用一定的参考价值。
With the increase of mining depth and the change of mining conditions as well as the development of modern scientific technology and mining equipments, filling mining has gradually become one of safe, economical and efficient methods<, However, it is very important to choose the mining method in light of idiographic mining tethnology conditions of certain ore deposit ?
This paper has studied the No.3 mineral deposit of Chagan Sivel Mine, and given a preference to up-towards cemented filling a Based on indoor experiment and filling experience of similar mine, the mine has finished the industry experiment and a study on drilling-and-blastingm, filling material, filling system, filling roof joint, the stability of fillbody, stope dynamic, and so on0 The condusions are as follows:
The tailings cemented filling is completely correct, and its social effect and economic benefits are obvious; ?The interface blasting technique in different medium is used successfully; (? A series of techniques, such as the compelling filling roof joint, the construction methods of subarea mining and subarea reinforce filling , area filling roof joint after mining and so on, are all in the highest flight in domestic correlation fields; ?The dehydration effect is good when the mosquito-net cloth is used as dehy-drated material; (5) The distributing range is made clear based on the analysis methods of stress finite element o
The experiment research result shows that the mining method of up-towards tailings cemented filling at Chagan Silver Mine is successful, Thus it is of deploymental value to mine for other mineral deposit.
引文
[1] LinYu.The Study of Transportation of Tailings Logs on Tailings Slurry Pipeline.第三届国际物流大会暨国际物料管道输送大会论文集，北京：机械工业出版社，1999．10。
[2] 菜嗣经 充填采矿技术的应用现状及发展方向——第六届国际充填采矿大会述评，国外金属矿山，1998．No．6。
[3] HUAN,J.Z.,WU,X.F.,and YAN,Y.G.,Report on full-scale experiment on silo employing local fluidization technique.Changsha st-itute of Mining and Metallurgy.Institute Report.China,1983。
[4] Ford RA等著、王鉴等译 充填采矿，北京原子能出版社，1987。
[5] SIMS,W.N.,BEEBE,R.R.,ANDERSEN,A.K.,and BHASIN,A.K.,Evaluation of basic slurry properties as design criteria for the Marconaflo system.Hydraulic Conveying and Slurry Pipeline,Vol.E/86,Trans.Tech.Publication,Germany,1986。
[6] CHEN,L.J.,Fluidization technique for mine backfill with slurry of hifh density.Mining Science and Technology,Vol.12,P325-332,1991。
[7] 涂建平 胶结充填中的附加剂和回归正交设计的应用问题。东北工学院科技情报资料。
[8] Minefill 98 Proc.of 6th Interna,Symp.On Mining Backfill,Brisbane,Australia,1998。
[9] 于润沧，刘大荣主编 全尾砂高浓度(膏体)料浆充填新技术，中国有色总公司铅锌局，北京有色冶金设计研究院，1992。
[10] 彭续承主编 充填理论及应用，中南工业大学出版社，7．1998。
[11] 刘可任主编 充填理论基础。
[12] E·G·Thomas等 渣灰比高的艾萨矿磨细的炉渣在胶结水力充填料中的凝固性能。
[13] A·J·Mcguire 用作充填料胶结的鹰桥炉渣，有色矿山，81．No．5。
[14] 桑守勤、许新启、刘强 上向分层分条充填采矿法在难采矿段的试验研究，有色金属，2000．No．5。
[15] 童光煦、潘健、陈俊彦 1983年充填采矿法国际会议技术述评(一)、(二)、(三)，国外金属矿采矿，1983．No．4、5、6。
[16] 李继盛 早强剂对全尾砂胶结充填材料强度发展的影响，有色金属，2000．No．5。
[17] 马长年 高浓度尾砂全水速凝充填技术的研究，有色金属，2000．No．3。
[18] Wolfgan Helms 影响细粒胶结充填料强度的各种因素，国外金属矿采矿，1983．No．4。
[19] 余健、戴兴国、黄仁东 帷幕隔离尾砂充填试验研究，有色金属，2000．No．1。
[20] 赵国彦 机械化盘区上向分层充填采矿法试验研究，金属矿山，1999．No．6。
[21] 王剑波、刘益福等 盘区上向高分层连续回采充填采矿法研究，冶金矿山设计与建设，2000．No．5。
[22] 吴湘福 矿浆管道输送技术的发展与展望，金属矿山，2000．No．6。
[23] 林愉 矿浆管道输送尾砂型料的构思与设计，金属矿山，2000．No．10。
[24] 唐礼忠 尾砂胶结充填料的抗挠性能及其利用，中国矿业，1996．1．Vol5．No．1。
[25] 刘世光、王立新 用模拟试验确定最优爆破参数，中国矿业，1996．7．Vol5．No．4。
[26] 于润沧 料浆对细砂胶结充填的影响，有色金属，1983．No．3。
[27] 丁其光、杨强、汪镜亮 尾砂利用——环境与发展的重要选择，中国矿业，1995．1．Vol4．No．1。
[28] 李爱兵等 安庆铜矿高阶段回采充填体——矿体——岩体稳定性的有限元分析，矿业研究与开发，2000．No．2。
[29] 彭钢 薄矿脉组合式充填连续开采，矿业研究与开发，2000．No．2。
[30] G·H·Espley、H·E·Beattie、A·R·Pasieka Cemented hydraulic backfill within thefalconbridge group of companies,CIM Bull.63.1970.S。
[31] J·M·Creedy、R·J·Hall Cemented sand fill at Inco.CIM Bull.59.1966.S。
[32] W·S·Weaver、RLuka Laboratory studies of cemented-stabilized mine taclings,CIM Bull.63.1970.No.701。
[33] R·A·Ford A review of backfill mining practices and technoloy at the Fox Mine,mining with backfull.12th Canad.kock Mechenics Symporsium,sudbury/onterio,1978.S.1-9。
[34] Lewis·M·Mc Nay and Donal Corson.Hydraulic sand fill in deep-metal mines.Bureau of mines information circar lar.8663.1975。
[35] Richard Bmmmer·D·Eng And allan Moss·P·eng·Paste:The fill of the future(Prot1) Candaian Mining.Journal Vol.112.No.8 nov.Dec.1991。
[36] J·Rbarrett Structural aspects of cemented fill behaviour,proceedings of the Jubilee symposium on Mine Filling,Mt.Isa/Queensland,1973。
[37] 王贵新 疏通溜井堵塞的一种新方法，金矿，1997．No．6。
[38] 王福坤 安庆铜矿充填体稳定性的监测研究，冶金矿山设计与建设，1999．No．4。
[39] 许德明、孙豁然等 新城金矿尾砂胶结充填系统的优化与改造，冶金矿山设计与建设，1999．No．6。
[40] 乔登攀 全水全尾胶固充填单管输送工艺试验研究，有色金属，2000．No．2。
[41] 蒋卫东、刘雄 有限元法在采矿工艺改进研究中的应用，有色金属，1999．No．4。
[42] 丁宏达、郑庶瞻 非复杂地形下长距离浆体输送管道系统的优化设计，冶金矿山设计与建设，1999．No．6。
[43] 李兆平 南京铅锌银矿岩层稳定控制方法的研究，有色金属，1999．No．5。
[44] 杨根祥等 连续盘区倾斜高分层尾砂充填采矿法试验研究，有色金属，1999．No．6。
[45] 朱国辉 垂直分条全尾砂高水固化充填采矿法的应用，世界采矿快报，1999．No．5。
[46] 浅谈井简装备与矿井通风，世界采矿快报，1999．No．7。
[47] 21世纪的采矿技术，世界采矿快报，1999．No．9。
[48] G·雷G·斯蒂德 充填体下矿柱的回收，世界采矿快报，1999．No．2。
[49] 刘夕才、林韵梅 巷道围岩统计分类及应用，矿山技术，1992．No．3。
[50] 罗伯特·库克 深井水力充填系统，世界采矿快报，1999．No．1。
[51] T·T·皮罗戈夫 有色金属矿地下开采少废工艺，国外金属矿山，1998．No．2
[52] CHEN,L.J.,Mining practice with backfill in JiaoJia Mine Non-ferrous Metal,China,1981。
[53] 张钦礼、过江、王新民 粉煤灰全尾砂胶结充填技术，有色金属，1999．No．2。
[54] 周君才等 难采矿体新型采矿法，1998．P67-83。
[55] 冶金工业出版社 采矿手册，1991．No．4。
[56] Pariseau,W.G.,The finite element method applied to cut-and-fill mining refers to the reference No.3。
[57] Corous Donal R,Stabizifion of hydraulic backfill with portlandcement,USBM R.3732.1970。
[58] 周摅诚主编 金属矿床地下开采，中南工业大学，1996。
[59] 陈国辉、胡菊南 充填采矿法矿块组合及其稳定性分析，有色矿山，Vol．45 No．1 1993．1。
[60] 张教五等译 有色和稀有金属矿床地下开采，东北工学院出版社，1991。
[61] 吉兆宁 机械化上向巷道式尾砂胶结充填采矿法研究，矿业研究与开发，1996(增刊)。
[62] 崔岱 我国黄金和有色金属地下矿山采矿工艺现状及其发展趋势，黄金，1998．No．4。
[63] 陈树楠 全尾砂泵压充填采矿法技术可行性研究，矿冶，1997．No．6。
[64] 刘同有、黄业英主编 国外金属矿山充填采矿技术的研究和应用，长沙中南工业大学出版社，1995。
[65] REISNER,W.,and EIGENHART,M.V.,Bins and Bunker for handling bulk material.Tech,Publ.,Germany,1971。
[66] 言军跃 全尾砂胶结充填工艺在金属矿山中的应用，有色矿山，1998．No．4。
[67] 李清望 分段充填采矿法在大岭矿的试验研究，有色矿山，1998．No．6。
[68] 杨宏宝 块体理论在采场稳定性分析中的应用，有色金属，1998．No．2。
[2] 菜嗣经 充填采矿技术的应用现状及发展方向——第六届国际充填采矿大会述评，国外金属矿山，1998．No．6。
[3] HUAN,J.Z.,WU,X.F.,and YAN,Y.G.,Report on full-scale experiment on silo employing local fluidization technique.Changsha st-itute of Mining and Metallurgy.Institute Report.China,1983。
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[26] 于润沧 料浆对细砂胶结充填的影响，有色金属，1983．No．3。
[27] 丁其光、杨强、汪镜亮 尾砂利用——环境与发展的重要选择，中国矿业，1995．1．Vol4．No．1。
[28] 李爱兵等 安庆铜矿高阶段回采充填体——矿体——岩体稳定性的有限元分析，矿业研究与开发，2000．No．2。
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[39] 许德明、孙豁然等 新城金矿尾砂胶结充填系统的优化与改造，冶金矿山设计与建设，1999．No．6。
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[48] G·雷G·斯蒂德 充填体下矿柱的回收，世界采矿快报，1999．No．2。
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[56] Pariseau,W.G.,The finite element method applied to cut-and-fill mining refers to the reference No.3。
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[58] 周摅诚主编 金属矿床地下开采，中南工业大学，1996。
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[60] 张教五等译 有色和稀有金属矿床地下开采，东北工学院出版社，1991。
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[62] 崔岱 我国黄金和有色金属地下矿山采矿工艺现状及其发展趋势，黄金，1998．No．4。
[63] 陈树楠 全尾砂泵压充填采矿法技术可行性研究，矿冶，1997．No．6。
[64] 刘同有、黄业英主编 国外金属矿山充填采矿技术的研究和应用，长沙中南工业大学出版社，1995。
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[67] 李清望 分段充填采矿法在大岭矿的试验研究，有色矿山，1998．No．6。
[68] 杨宏宝 块体理论在采场稳定性分析中的应用，有色金属，1998．No．2。
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