1 矿区内空区现状
近年来,由于采矿和采矿空地区人们的开采造成了大面积的地面塌陷。山东黄金收购前,该矿一直采用留矿法开采,主要开采中段为1、2、3中段。为了将矿山生产规模扩大到5000 t/d,采用底部放矿结构的盘区空联合采矿法。该采矿方法的一个盘区包括四个腔室和四个支柱,并且腔室沿着走向布置。每个室长32米,柱间宽18米,舞台高50米。在红岭矿业公司,无论是浅孔留矿法还是阶段深孔空联合采矿法,都是不充填采区空。为了防止采区空塌陷引起井下空瓦斯冲击波,对采区空进行了崩落。据统计,目前矿区地表已形成多个塌陷坑,体积达130万m3。部分塌陷区已延伸至矿区工人居住区附近。同时,由于冒落造成的隐伏空区形成不完全,其次,随着后期矿井深部的进一步开拓,矿井提升箕斗井和部分地表建筑物可能处于深部资源开发的移动带,必须采取措施控制地表沉陷区和井下开采空区。
2填充方案
现有采区空主要分布在10号线和9号线之间,分布范围较大,采区空体积较大,采区空与地表不相连,暂时保持稳定。本次充填选择的采矿空区域分别为5101和5100采场空区域,具体参数和所需材料见表1。
2.1填筑施工方案
(1)采场采空区下部采用110胶结充填(约30 m),上部2~3 m采用灰砂比为16的胶结充填体充填顶板。
(2)采场充填管布置在905 m中段,采场空区域采用开采准天井进入柱间岩巷充填。
(3)采场底部由板墙支撑,并用工字钢和圆钢加固。采场底部充填时,盘壁必须有专人检查(充填设计见图1)。
(4) 空区域采用排水笼(每个空区域不少于两个),采用提升式潜水泵抽水,保证排水质量。蓄水高度小于2 m,下部排水应设置相应的排水孔和排水井。严禁巷道积水。
2.2充装安全要求
(1)确保施工过程中安全通道的畅通。
(2)施工过程中,超前支护应严格按照《赤峰市金红岭矿业公司顶板支护管理规定》进行。如有不稳定的顶板区域,技术人员应根据现场情况确定支护方案进行加固,以保证施工时施工区域顶板的稳定。
(3)+890m处施工高空,在空联络道两米处设置防护围栏和警示牌。不允许任何人越过栅栏。靠近围栏的操作人员必须佩戴安全绳,一端固定在牢固的物体上,另一端系在安全带上或缠在腰间,并系好安全钩。
(4)施工前,检查各种设备设施,如人工卷扬机、提升泵等。禁止带故障运行设备和设施。
(5)填筑施工前,应对施工区域的顶板和两块浮石进行预先处理,确认安全后方可施工。不允许在同一区域同时进行施工和浮石处理。作业中如发现冒顶迹象,应停止充填作业进行处理;如有大面积冒顶的危险征兆,应立即通知人员撤离现场,并及时上报。
(6)填筑作业前,施工区域必须有良好的照明。进入施工区域后,一定要检查顶板和两帮的变化,及时撬开浮石。严禁用浮石作业。
(7)所有项目必须严格遵守《金属非金属矿山安全规程》和相应的岗位操作规程。该灌装方案应用中发现的问题及解决方案:
(1)孔内储矿,充填初期钢丝绳下放困难。经过多次尝试,使用投掷器进行投掷,取得了良好的效果。
(2)当填土高度大于10 m时,排水管(笼)的排水能力会因周围压力过高而受损。放电能力骤降,部分放电能力消失。为此,采用可升降潜水泵(气泵)排出空区域的充填水,取得了很好的效果。
(3)采用装配式填充板墙,架设两组工字钢加固,填充效果良好。
3结论
红岭矿业公司矿区现有空区域有其自身的一些特点,如空区域内有矿床,空长期存在,空复杂。在此背景下,有必要尽快研究空区域的充填方案,制定出适合公司实际情况的更大空区域的充填方案,及时充填空区域,消除井下安全隐患,积极布局两步开采方案,从而增加采场数量,保证生产任务的完成。