采場(chǎng)充填技術(shù)措施

1、采場(chǎng)充填技術(shù)措施一、引言隨著礦山開采深度的增加以及社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，對(duì)于礦山采場(chǎng)回填及充填采礦安全在礦山企業(yè)生產(chǎn)中越來(lái)越多的得到重視與應(yīng)用，并且有進(jìn)一步的發(fā)展和擴(kuò)大應(yīng)有的趨勢(shì)。一方面，充填采礦能夠適應(yīng)于各種復(fù)雜多變的礦體賦存條件，最大限度提高礦石的回采率和降低采礦貧化，有效控制地壓活動(dòng)和確保采礦生產(chǎn)的安全，保護(hù)地表不遭受破壞和維持既有的生態(tài)環(huán)境。另一方面對(duì)于采場(chǎng)充填技術(shù)與充填施工安全也有相當(dāng)?shù)囊?，既要保證充填效果又要保證充填施工的安全?？梢哉f(shuō)， 充填效果的好壞以及充填施工的安全在很大程度上關(guān)系到充填采礦使用的成敗，所以說(shuō)在進(jìn)行充填時(shí)，應(yīng)采用多種措施， 既要確保充填效果的到位又要保證施

2、工安全，下面就此問題進(jìn)行分析與論述。二、工程慨況由于本鐵礦-2302 采場(chǎng)開采工作已經(jīng)結(jié)束又已具備充填條件，公司研究決定對(duì)2302 采場(chǎng)進(jìn)行采場(chǎng)充填。主要采用尾砂充填技術(shù)管理采空區(qū)頂板，在每一條充填巷道掘進(jìn)到預(yù)定位置，更換巷道支護(hù)后，對(duì)該巷道進(jìn)行充填作業(yè)。三、充填工程量根據(jù) 2302 采場(chǎng)開采及檔漿墻布置的具體情況，估算 2302采場(chǎng)工作面及附屬巷道的充填工程量如下：主采場(chǎng)高度估約12m,附屬巷道高度估約2.6m.主采場(chǎng)：347m2x 12m=4164m3附屬巷道：190 m2 X2.6m=494 m32306采場(chǎng)匯總充填量：4164 m3+494 m3=4658 m3四、采場(chǎng)充填工安全操作規(guī)

3、程（一）1. 充填工作開始前，必須把淺采采場(chǎng)內(nèi)的設(shè)備、材料、工具清理2. 充填前必須檢查了解采場(chǎng)頂板護(hù)頂?shù)V柱情況，對(duì)整個(gè)采場(chǎng)的安3. 采場(chǎng)的軟膠管要捆牢，固定在支架上；移動(dòng)膠管時(shí)必須兩人以4. 充填采場(chǎng)必須有足夠的照明，禁止無(wú)照明作業(yè)和冒險(xiǎn)作業(yè)。5. 充填前先檢查井下管路是否完好，如有問題立即進(jìn)行處理。6. 充填開始前首先檢查上下聯(lián)系所使用的信號(hào)、電話是否靈敏可靠， 并詢問好充填攪拌站和充填采場(chǎng)的準(zhǔn)備工作是否就緒，一切正常（二）1. 開車后查看采場(chǎng)的充填情況，注意觀察人行井、溜井、隔墻的2. 為了保證采場(chǎng)充填濃度，凡是沖洗管路清水應(yīng)放入采場(chǎng)的泄3. 采場(chǎng)充填結(jié)束，把采場(chǎng)管路和其它設(shè)施都撤到安全

4、地點(diǎn)放好。4. 努力鉆研業(yè)務(wù)，不斷總結(jié)充填經(jīng)驗(yàn)，提高充填質(zhì)量，達(dá)到充五、充填工藝及充填材料簡(jiǎn)介在西風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)地面建立充填制漿站，將鐵礦尾砂、膠固粉與水?dāng)嚢杌旌?，制成具有高流?dòng)性的(水含量31%左右)膏體充填材料，通過地面充填站-西風(fēng)井管路一井下充填管路-控制閥門一充填工作面，流入采空區(qū)，在可控時(shí)間內(nèi)膠結(jié)、凝聚，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以實(shí)現(xiàn)充填采空區(qū)，控制圍巖變形，避免地表下沉的目的，提高采區(qū)回采率與礦井頂板安全。六、工作面充填工藝說(shuō)明1、充填前準(zhǔn)備工作首先更換巷道內(nèi)支護(hù)，清理線路，然后構(gòu)筑檔漿墻鋪設(shè)充填管路，有機(jī)電科安裝通風(fēng)風(fēng)機(jī)和通訊電話，并敷設(shè)電纜到充填工作面上口，保證充填時(shí)通訊暢通。2、制作檔漿

5、墻的安裝技術(shù)參數(shù)及質(zhì)量要求1) 、 在 -2302東探礦巷距離開口處大約30米的位置砌充填壁，經(jīng)公司一致研究決定，充填壁厚度1000mm。2)、巷道四周掏梢深度不小于 200mm,掏梢寬度不小于充填壁厚度1000mm。3) 、 充填壁施工的材料為實(shí)心紅磚，墻體為 1000mm 厚的實(shí)心墻。砌墻用的混凝土標(biāo)號(hào)為C20。4) 、充填壁的規(guī)格原則上為2400mm 寬， 2600mm 高， 1000mm厚。 但若巷道斷面在施工過程中局部有不同，充填壁的斷面以實(shí)際為準(zhǔn)，但厚度不能低于1000mm。5）、充填壁預(yù)埋的排水管道直徑 25mm, 一根預(yù)埋在充填壁1.3 米高處，一根位于充填壁的頂部。4、工作面

6、充填管布置（ 1） 、工作面充填管一次性布置到需要充填的工作面的上方。（ 2） 、檢查準(zhǔn)備1） 、主充填管路檢查；2） 、工作面充填管及閘閥檢查；3） 、通訊電話線路檢查；4） 、報(bào)告充填站、調(diào)度室。5、充填（ 1） 、充填措施：對(duì)充填的巷道工作面實(shí)行分次充填，即每一條需要充填的巷道要分為23次充填；第一次的充填量不大于 4060m3; 在第一次充填材料凝固膠結(jié) 3天后，再充填100120 m3;凝固膠結(jié) 3 天后，再一次性充填結(jié)束。（ 2） 、在井下充填工作面及地面充填站要配置電話專人負(fù)責(zé)接聽，2人在充填工作面口上1015m處進(jìn)行監(jiān)測(cè)、觀察，每隔15分鐘到充 填口處觀察一次。巡查注意觀察充填

7、進(jìn)度情況（如漿體流速及檔漿墻的牢固性、滲水情況等），巡查人員必須在充填段上方及頂板支護(hù)完好的安全地點(diǎn)進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與相關(guān)人員聯(lián)系并進(jìn)行處理。（ 3） 、經(jīng)檢查擋墻前符合要求后，開始啟動(dòng)充填系統(tǒng)進(jìn)行充填。首先將充填管路一次性接到充填位置，一般進(jìn)入到充填巷道口以里35m處， 采用把管路架設(shè)在充填區(qū)上口一次性充填，充填管出漿口固定牢固， 向充填巷內(nèi)按照由下而上的順序進(jìn)行膏體充填，充填過程中施工人員隨時(shí)觀察充填情況，發(fā)現(xiàn)跑漿，檔漿墻變形、管路出漿不穩(wěn)定、管路有堵塞等異?，F(xiàn)象時(shí)，立即電話通知地面充填站人員，停止充填并進(jìn)行處理，確認(rèn)管路正常、保障安全后方可再次繼續(xù)施工。充填巷內(nèi)空頂嚴(yán)禁人員進(jìn)入。人員在

8、頂板完整支護(hù)保護(hù)下觀察出漿口出漿情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)聯(lián)系。充填過程中充填面口 一下100m范圍內(nèi)不能有人工作，并通知相鄰的其他有人工作地點(diǎn)。（ 4） 、充填至充填巷上口5 米時(shí)，采用構(gòu)筑檔漿墻將充填上口隨充填結(jié)束而進(jìn)行封堵。6、充填工序：管路鋪設(shè)一管路試水一充填一清管（ 1） 、管路鋪設(shè)：有充填隊(duì)負(fù)責(zé)管路鋪設(shè)。管路一般布置在人行道另一側(cè)的巷道底板上。管路在巷道拐彎處嚴(yán)禁出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎，管路快速接頭要上牢固，防止在充填過程中脫節(jié)。過皮帶機(jī)、溜子、軌道和其他巷道三岔口、四通口時(shí)，要將管路吊掛或從底板內(nèi)穿過，防止妨礙設(shè)備運(yùn)行和人員及礦車通過。（ 2） 、管路試水：由井下充填負(fù)責(zé)人安排專人對(duì)充填管路檢查一遍

9、，充填管子的吊掛是否平直；充填管墩是否牢固；管子接頭是否緊固有效。確認(rèn)安全后匯報(bào)充填負(fù)責(zé)人。由負(fù)責(zé)人采用泄露通訊手持機(jī)或?qū)Ｓ秒娫捖?lián)系地面充填負(fù)責(zé)人開始進(jìn)行加水試水工作，井下充填負(fù)責(zé)人將充填管子前方出水門打開，地面聯(lián)系井下開始加水后由專人看管出料口，見正常有水流出后立即通知地面充填站，停止通水，檢查各閥門閉合情況，至此清管工作完畢。（ 3） 、充填（加料）：加水前，將充填管子出料管加固好（可用8#鐵絲捆綁固定在兩條液壓支柱上）, 防止充填時(shí)發(fā)生管路擺動(dòng)傷人。有井下充填負(fù)責(zé)人通知地面負(fù)責(zé)人開始加料充填，充填過程中隨時(shí)觀察出料流漿情況。出現(xiàn)流漿波動(dòng)及流量減少、停止流漿時(shí)，及時(shí)通知地面停料，進(jìn)行加水沖

10、刷、疏料。不能及時(shí)疏料時(shí)，將井下立管事故閥打開采用錘擊法逐節(jié)檢查管路情況。打開立管事故閥檢查管路時(shí)，施工人員站在事故閥出料側(cè)安全地點(diǎn)進(jìn)行操作，嚴(yán)禁正對(duì)出料口操作，以防竄漿傷人。橫管堵管處理時(shí)，采用由立管向進(jìn)行逐節(jié)管子打開進(jìn)行處理，采用壓風(fēng)吹、水沖等方式進(jìn)行處理打開橫貫檢查管路時(shí)施工人員站在管路出料側(cè)的另一側(cè)安全地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)，嚴(yán)禁對(duì)出料口操作，以防竄漿傷人。處理堵管子時(shí)，由現(xiàn)場(chǎng)充填負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)指揮保證施工安全。（ 4） 、 （停料） 、洗管停料時(shí)用專用電話通知地面停止下料，并打開井上水閥進(jìn)行加水洗管，待出料口流出清水后通知地面停止供水。7、充填結(jié)束驗(yàn)收(1) 、充填任務(wù)結(jié)束后，由當(dāng)班班長(zhǎng)驗(yàn)收本班充

11、填工程質(zhì)量，以及 各崗位工作，處理遺留問題及當(dāng)班隱患；(2) 、班長(zhǎng)認(rèn)真做好下一班的現(xiàn)場(chǎng)交接工作；(3) 、現(xiàn)場(chǎng)交班后，報(bào)告調(diào)度室。七、影響充填接頂因素的分析(一)充填漿料固結(jié)沉降充填漿料的沉降是以料將管道水力自流輸送為主要特點(diǎn)的傳統(tǒng)膠結(jié)充填中一種不可避免的現(xiàn)象。一方面， 當(dāng)膠結(jié)充填漿料充滿井下空區(qū)后， 由于大小顆粒在水中的沉降速度不同而使充填漿料分層離析，固體顆粒逐漸下沉，迫使大部分水離析在充填表面，當(dāng)這些水以徑流的方式脫除后，在充填表面和頂板之間就出現(xiàn)了沉縮空間。另一方面，存在于固體顆粒間空隙中的重力水通過滲透方式排除后，充填體還會(huì)沉降。 此外， 高濃度的充填漿料充填到采場(chǎng)后由于脫水而存在

12、一定的收縮率(5%22%),嚴(yán)重影響了采場(chǎng)的接頂效果。因此，充填不接頂是 充填料沉降的直接結(jié)果。(二)充填漿料自流坡度若采用自流輸送充填的方式，充填漿料在采場(chǎng)充填的過程中其骨料會(huì)出現(xiàn)沉降。因此，從充填管道出料口到采場(chǎng)邊緣形成自流坡度，充填漿料充填性能越差其坡度就越大。充填管出料口接頂時(shí)，由于自流坡度的影響導(dǎo)致采場(chǎng)邊緣或端部不能完全接頂。( 三 ) 充填料漿濃度低和濾水速度慢過低的漿料濃度，容易導(dǎo)致充填料離析分離，增大自然坡積角。同時(shí)，大量的積水難以及時(shí)排除，占據(jù)充填空間，阻礙充填接頂。此外，隨著充填體的提高，越向其頂部，濾水難度亦越大。由于水的大量存在， 一方面阻礙了充填料將流動(dòng)，另一方面大量

13、料漿也污染了巷道。（ 四 ） 空去頂板形狀不規(guī)整對(duì)于充填空區(qū)的幾何形狀，在回采設(shè)計(jì)時(shí)往往沒有嚴(yán)格要求，特別是頂板形狀很不規(guī)整，再加之充填方法不合適，如單點(diǎn)下料，逐漸堆積，再下料點(diǎn)形成較大自然坡角，在堆頂堵塞下料口后，致使部分空區(qū)無(wú)法充滿，產(chǎn)生空頂。（五）洗管水和引路水影響充填接頂為防止充填管路的堵塞，每次充填前后，總要排放近十幾分鐘的引路水和洗管水，而這些對(duì)采空區(qū)充填毫無(wú)益處的引路水、洗管水往往通過管路直接進(jìn)入待充填接頂?shù)牟煽諈^(qū)，影響充填接頂。（ 六 ） 充填井布置和充填順序不合適充填井大多不在頂板最高點(diǎn)，導(dǎo)致采場(chǎng)較高處頂板無(wú)法接頂。充填順序采用單個(gè)充填井一次充填，然后依次對(duì)剩余充填井進(jìn)行充填

14、，然后依次對(duì)剩余充填井進(jìn)行充填。在這種充填順序下，由于充填漿料流速過快，在重力的作用下，砂漿在充填口附近自然分級(jí)下來(lái)的粗顆粒過于集中，很快堵塞充填口，而無(wú)法進(jìn)行充填。實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于離充填井較遠(yuǎn)處的頂板，充填井附近接頂效果較好，接頂面積較大。人為因素影響充填接頂?shù)娜藶橐蛩匾膊蝗莺鲆暎绯涮顣r(shí)間的控制，充填的管理水平、工人熟練與靈活運(yùn)用充填接頂技術(shù)的程度都有較大的影響。八、提高充填接頂效果的措施理論認(rèn)為，充填接頂率越高，則充填效果越好，但在實(shí)際操作中（ 如由于爆破原因出現(xiàn)局部超挖和欠挖現(xiàn)象使頂板凹凸不平） 很難實(shí)現(xiàn) 100%的充填接頂。影響采空區(qū)充填接頂?shù)囊蛩睾芏?。為克服這些因素所采用的措施

15、也很多，但每一種措施都只能針對(duì)某一、兩種因素。因此， 針對(duì)礦山的具體情況在實(shí)施充填接頂時(shí)，需要同時(shí)采用多種措施，才能達(dá)到接頂?shù)淖罴研Ч?，具體有如下一些做法。（一） 人工接頂在緩傾斜、微傾斜礦床中，人工接頂時(shí)較為常有的充填方法。人工接頂時(shí)將最后一個(gè)充填分層，分為若干個(gè)分條，逐個(gè)進(jìn)行接頂。當(dāng)用水砂或膠結(jié)充填時(shí)，接頂充填每一分條前，要先立1m多高的模板，以后再隨澆鑄體的加高而加高。當(dāng)充填體距頂板只有0.50.8m高時(shí), 以人工將片石，碎石塞入接頂空間。但這種接頂方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)條件差、效率低，如管理不好，接頂很不嚴(yán)密。（二）強(qiáng)制接頂對(duì)于緩傾斜、微傾斜礦床開采，采取常用的充填接頂方法時(shí)，接頂是不夠

16、嚴(yán)密的。有的礦塊往往留下0.51.0m以上的空間未進(jìn)行充填，充填效果往往不夠理想。為了進(jìn)一步提高充填接頂效果，往往采用強(qiáng)制崩落頂板法進(jìn)行接頂，利用巖石破碎后，有一定的膨脹性（ 漲碎系數(shù)約為1.41.7）。利用這一特性，在充填工作結(jié)束后，采用微差爆破崩落礦柱上面支撐頂板的局部巖柱，使直接頂板能達(dá)到和超過自然冒落所需要的跨度和暴露面積，以保證頂板能及時(shí)自然冒落和密實(shí)接頂。（三）選擇合適的充填料及料漿濃度充填料沖入采場(chǎng)后，由于水的滲出，充填料在從飽和狀態(tài)到潮濕狀態(tài)的過程中，在毛細(xì)力作用下會(huì)發(fā)生下沉。因此，應(yīng)選擇合適的粒級(jí)分布、 較好的透水性和較小的自然沉縮率及足夠的流動(dòng)性作為充填料。 另一方面，現(xiàn)有

17、充填系統(tǒng)及工藝的輸送參數(shù)要求充填漿料要有較好的流動(dòng)性，而漿料的流動(dòng)性隨料漿濃度的增加逐漸變差，這就限制了充填料漿的濃度。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇流動(dòng)性較好又不會(huì)有太多積水存在的料漿濃度作為最佳濃度。（四）提高脫水質(zhì)量當(dāng)充填料漿濃度不很高時(shí)，充填過程中有大量積水存在。為保證接頂，要求盡快將其排除，使充填體具有足夠的密實(shí)性，從而縮短充填作業(yè)的循環(huán)時(shí)間。常用的方法有：1） 利用率水管，實(shí)施下行濾水。2） ； 利用充填井，實(shí)施上行水泵抽水。3） 構(gòu)筑脫水性能好的隔離墻，并采用輔助濾水措施。（五）管道多點(diǎn)下料充填工藝由于充填料漿的流動(dòng)性較差，為避免進(jìn)路軸向出現(xiàn)充填 “死角” ，保證進(jìn)路充填能夠充填接頂或充滿，充

18、填時(shí)應(yīng)采用管道多點(diǎn)下料充填工藝，沖填的先后順序亦應(yīng)遵循充填料漿的流動(dòng)規(guī)律。此外，充填下料點(diǎn)的位置應(yīng)適應(yīng)充填料漿的特性和充填空區(qū)的形狀變化，一般而言，充填管宜布置在空區(qū)頂板最高位置，橫斷面上部的中心處。（六）改變空頂形狀，便于充填接頂采空區(qū)頂板的形狀應(yīng)以適應(yīng)充填接頂?shù)男枰獮榧选?duì)于傾斜對(duì)路回采， 應(yīng)使采場(chǎng)頂板的傾角大于料漿自然坡積角，以滿足界定的需要為佳。 對(duì)于傾斜回采，應(yīng)使采場(chǎng)頂?shù)装宓膬A角大于料漿的自然坡積角以滿足接頂?shù)男枰瑑A角坡度通常在 8%-15迄間。另外，若改用拱形頂板，則可較好的控制地壓，又能在受到人為因素影響時(shí)，采空區(qū)任然能部分接頂，即拱形頂板的兩則接頂。必要時(shí)，可在充填空區(qū)中央沿縱向增設(shè)一拱形小槽，以便于無(wú)法使頂板呈傾斜狀的采空區(qū)的充填接頂。（七）采用膨脹材料添加劑在充填料漿中適當(dāng)加入一些膨脹劑，如 3%-5%勺生石灰，也可有改善充填料因凝固收縮形成的空頂。（八）加壓泵送充填料接頂由于種種意外原因而使采空區(qū)充填未接頂，且又無(wú)法繼續(xù)用充填系統(tǒng)接頂時(shí)，則可采