2024年5月21日发(作者：朴颐然)
Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５１７
现代矿业
总第５１７期
Ｍａｙ．２０１２ Ｍ０ＲＤＥＮ ＭＩＮＩＮＧ
２０１２年５月第５期
・
采选工程・
分层空场嗣后块石胶结充填采矿法的应用
张承明 窦广文
（１．云南锡业股份有限公司；２．云南锡业股份有限公司老厂锡矿）
摘要老厂锡矿１４—５ 矿体原设计为上向式水平分层胶结充填采矿法，实践中暴露出一系列
问题。运用分层空场嗣后块石胶结充填采矿法对采场结构参数进行了优化，解决了存在的问题，获
得了较好的效果。
关键词 块石胶结充填贫化率损失率 充填成本
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｙｅｒｉｎｇ Ｏｐｅｎ Ｓｔｏｐｅ Ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ Ｃｅｍｅｎｔｅｄ Ｒｏｃｋｆｉｌｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ
Ｚｈａｎｇ Ｃｈｅｎｇｍｉｎｇ Ｄｏｕ Ｇｕａｎｇｗｅｎ
（１．Ｙｕｎｎａｎ Ｔｉｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ；２．Ｌａｏｃｈａｎｇ Ｔｉｎ Ｏｒｅ，Ｙｕｎｎａｎ Ｔｉｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｕｐｗａｒｄ ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｕｂ－－ｌｅｖｅｌ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ １４・－
５ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｏｆ Ｌａｏｃｈａｎｇ ｔｉｎ ｏｒｅ，ｂｕｔ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｐｏｓｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｄｏｐｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｙｅｒｉｎｇ ｏｐｅｎ
ｓｔｏｐｅ ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｒｏｃｋｆｉｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ，ｓｌｏｐｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ，ｐｒｏｂｌｅｍｓ
ｗｅｒｅ ｓｏｌｖｅｄ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｒｏｃｋｆｉｌｌ，Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ，Ｌｏｓｓ ｒａｔｅ，Ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｓｔ
老厂锡矿１４－５ 原选用上向式水平分层胶结充
＝１０—１２。开采储量为：矿石量６．５万ｔ，锡金属
填采矿法，Ｉ步骤进路式回采。分层高度为３ ｍ；分 ８２８ ｔ，伴铜金属２３６ ｔ。矿体含硫量较高，平均达
段高度为９ ｍ；矿房（柱）宽３ ｍ。主联道均布置在 ２２．７４％，最高达３６．５６％；含砷０．８４％，属于高硫易发
脉外，先采矿房，后采矿柱。使用中暴露出采场进路
火矿体，目前尚未发生过矿石自燃现象。
回采难度大、矿块出矿能力有限、废石利用率低、充
２开采技术条件
填能力小、回采成本高等问题，因此有必要对矿块结
老厂锡矿１４．５ 矿体上部已用上向式水平分层
构参数及充填工艺进行改进和优化，以实现经济效 胶结充填采矿法回采，上下部之间留有１２ ｍ的间
益的最大化。
柱。矿体呈盆状产出，向ＮＥ倾斜。矿体平均长
１ 矿体概况
１７８ ｍ，宽１５２ ｍ，最大厚度为６０ ｍ，倾角一般为０。
１４－５ 矿体是典型的接触带矽卡岩硫化矿床，埋
～
２Ｏ。，最大为４０。。除主元素ｓｎ外，还伴生有ｃｕ、
藏深度在３００ ｍ左右。地表位置为老厂大陡山一带，
ｓ、ＷＯ Ｂｉ、Ａｓ等，为缓倾斜中厚矿体。脉外有可利
坑内为４０３３花岗岩墙以南东倾斜部，处于湾子街断
用的主联道和相应的通风、排水、溜矿和废石运输存
裂尖灭部位两侧。断裂、节理、岩溶、裂隙较为发育，
储系统，底部巷道建有沉淀水仓。
属于接触带的矽卡岩硫化物型多金属矿床，矿体形态
３ 分层空场嗣后块石胶结充填采矿法
在平面上呈等轴状展布。矿块为透镜体最大部位，最
３．１采准布置与结构参数
大厚度为６０ ｍ。矿石类型复杂，矿物组合多样，主要
采准工程均布置在脉内，主进路沿矿体走向布
矿石为硫化矿、含矿矽卡岩、氧化矿、矿化花岗岩。顶
置，矿房（柱）垂直走向布置；出矿进路高３ ｍ，一个
板为大理岩，中等稳固 ＝６～８；底板为花岗岩和风
分层回采高６ ｍ，进路回采宽５～６ ｍ，分段高度为
化、半风化花岗岩 ＝４—１４，硫化矿为致密状，坚硬 厂
１８ ｍ，中段作业高度为３６ ｍ；矿房（柱）宽５～６ ｍ，
长４０～５０ ｍ。每个分层有相通的溜矿、通风和排水
张承明（１９５７一），男，高级工程师，６６１０００云南省个旧市金湖东
系统。在上分层掘进一条沿走向布置的块石充填运
路１２１号云锡办公大楼２３４号。
输联道，在下分层沿走向掘进一条铲运机出矿联道；
１
总第５１７期 现代矿业 ２０１２年５月第５期
表１不同矿石类型的锚杆支护网度
水平及向上分层的联道可在下分层的基础上挑顶形
成。
３．２回采工艺
篓虿ｌ￣，Ｐａｔ￥ 长／ｍ度 直／径ｍ 网／ｍ度
稳固
备注
先开掘上分层块石充填运输联道及下分层铲运
１・５×１・５不稳固时配１ ｍ×
机运输道，下分层回采矿房或矿柱的进路施工到位
后与上分层联道贯通（形成第二个安全出口有利于
硫化矿中等稳固１．５～１．８ ３３．０ Ｉ．２ ｘ１．２ １ ｍ金属网进行
不稳固 １．０×１．０ 锚网支护
５ ８ ３３．０ ・ ・。
回风）。每条回采进路中用１．０ １１１＿×１．０ ｍ的锚杆
网度实施护帮、护顶。按先采矿房后采矿柱的回采
含矿中等稳固…
。．
… １．５×１．５
１．２ ｘ１．２不稳固时配１ ｍ ｘ
鲁壅 中等稳固１
１ Ｉｎ金属网进行
混合矿不稳
固…
５～１．８ ３３．ｏ
……
．
顺序由里向外按３—５ ｍ的步距逐条退采，当退采形
成高６ｍ、宽５～６ｍ的采场时，利用采场回采爆堆的
高度对采场的顶板和两帮进行锚杆或加网支护，锚
杆的网度视矿石的稳固程度而定（见表１）。
０．８ ｘ０．８ 锚网支护
硫化矿 稳固
１・８×１－８不稳固时配１ ｍ×
矽卡岩中等稳固１．５～１．８ ３３．０
１．５ ｘ１．５ １ Ｉｎ金属网进行
混合矿不稳固 １．２×１．２ 锚网支护
孔直径为３８—４２ ｍｍ，孔深１．５～２ ｎｌ，进行浅眼落
每退采５～１０ ｍ后由上分层块石充填联道下放
块石充填，有效地减少采空区的暴露面积和控制地
压。落矿采用手持式ＹＴ一２８型气腿式凿岩设备，眼
矿方式；使用４，３５ ｌｉｌｍ乳化炸药药卷（２００ ｇ）、毫秒
雷管起爆爆破；采用西德ＬＦ４．１型铲运机在回采进
路中出矿。见图１。
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１０
图１分层空场嗣后块石胶结充填采矿法
ｌ一已充填矿房；２一回采中的矿柱；３一上分层块石充填联道；４一下分层铲运机运输道；５一充填管；６一落矿浅眼；
７一回采中的矿房；８一锚杆；９一下部充填体；ｌ０一回采矿石中挑刷部分；ｌ１一回采进路；１２一挑刷下来的矿石；１３一充填块石
３．３块石来源和选择 固性。见图２。
块石来源于掘进工作面和南部溜碴井，为了防
止石碴含泥量过大，将块度大于３００ ｍｍ和小于３００
ｍｍ的块石分别存储。矿房充填块石时，选用块度
３００ ｍｍ左右的块石，这样有利于砂浆与块石间的渗
透，增加矿房边帮的自立性和整体的稳固性，有效地
防止二次贫化和因安全问题带来的矿量损失。矿柱
充填时选用小于３００ ｍｍ的块石进行充填，含泥量
偏大时，可在块石堆高２．５ ｍ时胶结铺面后再继续
倾倒块石，进行二次充填。
３．４充填隔墙的布置与敷设
图２隔墙布置
矿房回采结束后，充填隔墙一般布置在矿房口。
矿柱回采时，由于两边矿房是充填体，稳固性和自立
性比矿石差，回采矿柱开门时不仅易造成巷道顶板
暴露面积过大而增大支护工作量，而且破坏了铲运
机运输道的稳固性。通过改进后将充填隔墙从矿房
口退７ １１１左右（约是铲运机的长度）。开门时从原
矿房口斜进至矿柱的开门位置，从而增大开门位置
敷设充填隔墙前，用铲运机从下分层运输道将
块石抬至敷设充填隔墙的位置堆高，然后借助人工
平整，在平整面上按要求敷设充填隔墙。充填隔墙
设置在平整后的块石上，用木支柱插入块石固定，用
木板进行封堵，再用草席、麻袋、沙布进行铺设，作为
胶结充填过程中的滤水，高度以充填的块石堆高决
定。这样既达到了滤水的效果，保证了充填接顶，又
节约了充填隔墙的材料，降低了生产成本。
的安全性，降低了支护量，保障了铲运机运输道的稳
２
张承明 窦广文：分层空场嗣后块石胶结充填采矿法的应用 ２０１２年５月第５期
３．５充填管的吊挂
要求施工人员在施工时，沿矿房（柱）的长度方
向每隔５ ｍ打一棵锚杆，并在锚杆管缝里穿挂８ 铁
丝。充填管吊挂时，利用预置的铁丝将充填管沿顶
管理工作成为了回采过程中一个重要环节。
一
顶板管理工作随回采进路的施工同步进行。第
个步距挑刷工程形成后，在爆堆上选用１．５～１．８
ｍ长的锚杆，按１．０ ｍ ｘ １．０ ｍ的网度进行支护，局
部松散采用锚网联合支护。同时对矿房（柱）的边
板吊挂起来。保证充填管的高度和充填管摆动时的
牢靠。见图３。
块石充填联道 充填管 充填隔墙 锚杆
图３充填管的吊挂及敷设
３．６充填工艺
３．６．１充填线路
充填线路：地面充填制备站一充填下山一充填
平巷一脉外充填井一待充矿房（柱）。
３．６．２充填准备
采空区形成后，从充填联道将充填管连至待充
的矿房（柱）空区的边缘。充填滤水隔墙建立在矿
房（柱）出矿进路的端部，并用草席、麻袋、纱布隔
离，以保证充填体的质量，减少贫化和损失。块石堆
放在指定场所集中待用，且块度应在３００ ｍｍ左右。
３．６．３矿房充填
利用铲运机将集中堆放的块石经块石充填联道
正向倒入空区内，块石按自然流淌的规律堆积成
４５。估算，当锥顶点达到４～４．５ ｍ时，块石堆坡角基
本到达滤水隔墙口，此时块石占整个矿房空区体积
的４０％左右，剩余６０％的空区体积由充填制备站输
送灰砂比为１：（５—６）的水泥砂浆胶结铺面结束。
细砂与块石间的渗透率按１０％～１５％计。
３．６．４矿柱充填
矿柱充填时，由上分层铲运机将集中的块石正
向倒入空区内，当铲堆至滤水隔墙口时，反向倒堆，
堆高４．５～５ ｍ。此时块石占整个矿柱空区体积的
８５％左右。然后用灰砂比为１：（５～６）的水泥砂浆
胶结铺面结束。
３．６．５排水
充填浸出的水部分从隔墙滤出，部分从上分层
块石充填联道排出至下部水仓，沉淀后用泵排至
一
１００ ｍ中段，流人排洪系统。
３．７顶板管理
矿房（柱）采空后，形成的暴露面积约为２４０～
３００ ｍ。
，
高为６ １ＴＩ的空区（块石回填后为３—４ Ｉｎ）。
由于回采、充填作业都是在暴露的顶板下进行，顶板
帮进行锚网支护。出矿时，监护人员站在爆堆上人
工清理顶部、两帮的浮矿，并实行出矿过程专人监护
制，随时观察，出现隐患时及时处理，确保了在整个
出矿过程中的安全。
４主要技术经济指标
分层空场嗣后块石胶结充填采矿法与上向式水
平分层胶结充填法相比，虽然贫化率增加了，但其他
各项经济指标均要优越很多，见表２。
…法
／
兢 卷 ／ ， Ｙｒ＿／蓁ｍ，，
５存在的问题
５．１块石质量
堆放场所的块石来源于坑内掘进的废石，为了
减少废石的运输费用和废石不出坑，将一部分风化
的花岗岩和低品位氧化矿混入块石内，导致块石含
泥量大，胶结铺面时灰砂与块石的渗透率降低。
５．２充填质量
胶结铺面时，料浆与砂会发生离析现象，水泥随
充填水流失，降低了胶结铺面的效果。由于采场的
持续接替不上，充填保养期限不到，造成接替采场回
采中充填体的稳固性不够。
５．３贫化率
为了减少采空区的体积，有效地控制地压，在矿
房（柱）回采过程中从上分层块石充填联道倾倒下
的充填块石和部分崩落的矿石混在一起，铲运机铲
取时难以分开，贫化率略有增高。
６ 结 语
矿体赋存形态的复杂性均是通过漫长的地质运
动千变万化而形成，在实际开采过程中，有必要根据
矿体赋存形态的变化对使用的采矿方法进行实时改
进、调整和优化采场结构参数等技术工作，达到经济
效益最大化。通过分层空场嗣后块石胶结充填采矿
法的应用实践，提高了分层（６ ＩＩ１）一（下转第２０页）
３
总第５１７期 现代矿业 ２０１２年５月第５期
（２）毒砂在矿石中含量占６．８％，多为自形一半
自形粒状产出，部分呈细脉状分布，一般分布在黄铁
矿、方铅矿、闪锌矿颗粒边缘，或以稠密浸染状分布
在矿石中，或以细脉状穿插在黄铁矿粒问，毒砂与黄
铁矿紧密共生，且毒砂中包裹有细粒的脉石矿物。
（３）闪锌矿多呈不规则粒状、细脉状，颗粒边缘
从表７可以看出，矿石中金主要存在于毒砂中，
其次是游离形式，少量赋存在其他金属硫化物中，毒
砂中的金占原矿总金的７８．ｏ１％，脉石矿物中的金
由于粒度较细难于解离和回收，将损失在尾矿中。
银的赋存状态表明，矿石中银在方铅矿中的含量最
高，达到４４５ ｇ／ｔ，在闪锌矿中为１８３ ｇ／ｔ，所以说闪锌
矿和方铅矿是银的主要载体矿物；由于毒砂和黄铁
矿的矿物量较大，所以在黄铁矿和毒砂中银所占的
多被毒砂、黄铜矿等包裹，粒度较粗，方铅矿与闪锌
矿紧密共生，大部分闪锌矿发生碎裂，裂隙多被脉石
矿物或者黄铜矿、毒砂等金属硫化物充填。细粒黄
铜矿呈串珠状、乳滴状、细脉状被闪锌矿包裹，大部
分黄铜矿与闪锌矿连生产出，二者要单体解离较为
困难。
比例较大，达３８．３１％，这部分可能以金银互化物的
形式存在；金属硫化物中银占总银的５６．８９％，其他
银主要以细粒包裹体或难解离连生体形式存在，占
总银的４３．１１％，大部分将损失在尾矿中。
（４）方铅矿主要呈自形．半自形粒状产出，部分
粗粒方铅矿中有细粒的脉石矿物包体，包体的粒度
在０．００５—０．１ ｍｍ，多数集中在０．０２ ｍｍ左右。大
４小 结
影响难处理金矿选冶的主要因素是金矿物和脉
石矿物的种类、含量、粒度、赋存状态和嵌布形式，以
及与金属硫化物的嵌布关系，查清这些难处理金矿
的工艺矿物学性质，对矿石的选冶试验工艺流程的
部分方铅矿被毒砂、黄铁矿包裹或半包裹，接触界限
多弯曲，不利于二者较好地解离，部分方铅矿以细脉
状分布在黄铁矿粒间。
（５）黄铜矿多呈不规则粒状产出于脉石矿物粒
间，易解离；或呈串珠状、乳滴状或者细脉状被闪锌
矿包裹，也有部分细粒黄铜矿被方铅矿包裹，这部分
黄铜矿粒度较细，一般在０．０２ ｍｍ以下。
为了考察金在各个载体矿物中的分布情况，挑
选了黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿和脉石矿物等主
要矿物，做了单矿物的化学分析，单矿物挑选的粒度
在０．１—０．０７４ ｍｍ，金和银在各主要矿物中的分布
情况见表７。
表７金在各主要矿物中的分布情况
制定将提供重要的依据。
参考文献
【１］ 宋鑫．中国难处理金矿资源及其开发利用技术［Ｊ］．黄金，
艳．难处理金矿石提炼技术研究进展［Ｊ］．黄金科
２００９，３０（７）：４６－４９．
【２］ 崔永霞，沈
学技术，２００７，３５（７）：５３－５４．
［３］郑 晔．难处理金矿石预处理技术及应用现状［Ｊ］．黄金，
２００９，３０（１）：３６－３７．
［４］ 杨洪英，巩恩普，杨 立．低品位双重难处理金矿石工艺矿物
学及浸金影响因素［Ｊ］．东北大学学报：自然科学版，２００８，２９
（１２）：１７４２－１７４５．
［５］ Ｖａｕｇｈａｎ Ｊ Ｐ．Ｔｈｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ ｏｆ Ｇｏｌｄ：Ｔｈｅ Ｃｌａｓｓｉｉｆ ｃａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｏｒｅ Ｔｙｐｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ，ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＳＯ－
ｃｉｅｔｙ，２００４，５６（７）：４６－４８．
［６］Ｈａｒｒｉｓ Ｃ．Ｔｈｅ Ｍｉｎｅｒｌａｏｇｙ ｏｆ ｇｏｌｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌｅｖａｎｃｅ ｔｏ ｇｏｌｄ ｒｅｃｏｖｅｒ－
ｉｅｓ［Ｊ］．Ｍｉｎｅｒｌ Ｄｅｐｏｓａｉｔａ，１９９０，２５（３）：３－７．
［７］钱定福，刁淑琴．某金矿金的赋存状态研究［Ｊ］．地球化学，
１９８６，１５（１）：２０－２５．
（收稿日期２０１２－０３－２８）
（上接第３页）次回采强度，减少了原来一个分层（３
ｍ）就得充填和充填前大量准备工作；同时充分利用
坑内采掘工程中的大量废石，减少了坑内废石向坑
外运输的费用，实现了废石不出坑的环保开采效果；
除贫化率略有偏大外，各项经济技术指标得到了提
高。充填隔墙的布置与敷设工艺有效地解决了在铲
运机运输道内开掘矿房（矿柱）进路口时顶板暴露
２０
面积大的安全问题，避免了矿房（柱）口充填体自立
性不够，发生倒塌而带来的二次贫化，使其在出矿
量、经济技术指标上实现了安全、高效、低成本的目
的，对类似矿山在该方法的使用上具有较好的指导
意义。
（收稿日期２０１２－０３－２８）
2024年5月21日发(作者：朴颐然)
Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５１７
现代矿业
总第５１７期
Ｍａｙ．２０１２ Ｍ０ＲＤＥＮ ＭＩＮＩＮＧ
２０１２年５月第５期
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采选工程・
分层空场嗣后块石胶结充填采矿法的应用
张承明 窦广文
（１．云南锡业股份有限公司；２．云南锡业股份有限公司老厂锡矿）
摘要老厂锡矿１４—５ 矿体原设计为上向式水平分层胶结充填采矿法，实践中暴露出一系列
问题。运用分层空场嗣后块石胶结充填采矿法对采场结构参数进行了优化，解决了存在的问题，获
得了较好的效果。
关键词 块石胶结充填贫化率损失率 充填成本
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｙｅｒｉｎｇ Ｏｐｅｎ Ｓｔｏｐｅ Ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ Ｃｅｍｅｎｔｅｄ Ｒｏｃｋｆｉｌｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ
Ｚｈａｎｇ Ｃｈｅｎｇｍｉｎｇ Ｄｏｕ Ｇｕａｎｇｗｅｎ
（１．Ｙｕｎｎａｎ Ｔｉｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ；２．Ｌａｏｃｈａｎｇ Ｔｉｎ Ｏｒｅ，Ｙｕｎｎａｎ Ｔｉｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｕｐｗａｒｄ ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｕｂ－－ｌｅｖｅｌ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ １４・－
５ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｏｆ Ｌａｏｃｈａｎｇ ｔｉｎ ｏｒｅ，ｂｕｔ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｐｏｓｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｄｏｐｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｙｅｒｉｎｇ ｏｐｅｎ
ｓｔｏｐｅ ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｒｏｃｋｆｉｌｌ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ，ｓｌｏｐｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ，ｐｒｏｂｌｅｍｓ
ｗｅｒｅ ｓｏｌｖｅｄ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｒｏｃｋｆｉｌｌ，Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ，Ｌｏｓｓ ｒａｔｅ，Ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｓｔ
老厂锡矿１４－５ 原选用上向式水平分层胶结充
＝１０—１２。开采储量为：矿石量６．５万ｔ，锡金属
填采矿法，Ｉ步骤进路式回采。分层高度为３ ｍ；分 ８２８ ｔ，伴铜金属２３６ ｔ。矿体含硫量较高，平均达
段高度为９ ｍ；矿房（柱）宽３ ｍ。主联道均布置在 ２２．７４％，最高达３６．５６％；含砷０．８４％，属于高硫易发
脉外，先采矿房，后采矿柱。使用中暴露出采场进路
火矿体，目前尚未发生过矿石自燃现象。
回采难度大、矿块出矿能力有限、废石利用率低、充
２开采技术条件
填能力小、回采成本高等问题，因此有必要对矿块结
老厂锡矿１４．５ 矿体上部已用上向式水平分层
构参数及充填工艺进行改进和优化，以实现经济效 胶结充填采矿法回采，上下部之间留有１２ ｍ的间
益的最大化。
柱。矿体呈盆状产出，向ＮＥ倾斜。矿体平均长
１ 矿体概况
１７８ ｍ，宽１５２ ｍ，最大厚度为６０ ｍ，倾角一般为０。
１４－５ 矿体是典型的接触带矽卡岩硫化矿床，埋
～
２Ｏ。，最大为４０。。除主元素ｓｎ外，还伴生有ｃｕ、
藏深度在３００ ｍ左右。地表位置为老厂大陡山一带，
ｓ、ＷＯ Ｂｉ、Ａｓ等，为缓倾斜中厚矿体。脉外有可利
坑内为４０３３花岗岩墙以南东倾斜部，处于湾子街断
用的主联道和相应的通风、排水、溜矿和废石运输存
裂尖灭部位两侧。断裂、节理、岩溶、裂隙较为发育，
储系统，底部巷道建有沉淀水仓。
属于接触带的矽卡岩硫化物型多金属矿床，矿体形态
３ 分层空场嗣后块石胶结充填采矿法
在平面上呈等轴状展布。矿块为透镜体最大部位，最
３．１采准布置与结构参数
大厚度为６０ ｍ。矿石类型复杂，矿物组合多样，主要
采准工程均布置在脉内，主进路沿矿体走向布
矿石为硫化矿、含矿矽卡岩、氧化矿、矿化花岗岩。顶
置，矿房（柱）垂直走向布置；出矿进路高３ ｍ，一个
板为大理岩，中等稳固 ＝６～８；底板为花岗岩和风
分层回采高６ ｍ，进路回采宽５～６ ｍ，分段高度为
化、半风化花岗岩 ＝４—１４，硫化矿为致密状，坚硬 厂
１８ ｍ，中段作业高度为３６ ｍ；矿房（柱）宽５～６ ｍ，
长４０～５０ ｍ。每个分层有相通的溜矿、通风和排水
张承明（１９５７一），男，高级工程师，６６１０００云南省个旧市金湖东
系统。在上分层掘进一条沿走向布置的块石充填运
路１２１号云锡办公大楼２３４号。
输联道，在下分层沿走向掘进一条铲运机出矿联道；
１
总第５１７期 现代矿业 ２０１２年５月第５期
表１不同矿石类型的锚杆支护网度
水平及向上分层的联道可在下分层的基础上挑顶形
成。
３．２回采工艺
篓虿ｌ￣，Ｐａｔ￥ 长／ｍ度 直／径ｍ 网／ｍ度
稳固
备注
先开掘上分层块石充填运输联道及下分层铲运
１・５×１・５不稳固时配１ ｍ×
机运输道，下分层回采矿房或矿柱的进路施工到位
后与上分层联道贯通（形成第二个安全出口有利于
硫化矿中等稳固１．５～１．８ ３３．０ Ｉ．２ ｘ１．２ １ ｍ金属网进行
不稳固 １．０×１．０ 锚网支护
５ ８ ３３．０ ・ ・。
回风）。每条回采进路中用１．０ １１１＿×１．０ ｍ的锚杆
网度实施护帮、护顶。按先采矿房后采矿柱的回采
含矿中等稳固…
。．
… １．５×１．５
１．２ ｘ１．２不稳固时配１ ｍ ｘ
鲁壅 中等稳固１
１ Ｉｎ金属网进行
混合矿不稳
固…
５～１．８ ３３．ｏ
……
．
顺序由里向外按３—５ ｍ的步距逐条退采，当退采形
成高６ｍ、宽５～６ｍ的采场时，利用采场回采爆堆的
高度对采场的顶板和两帮进行锚杆或加网支护，锚
杆的网度视矿石的稳固程度而定（见表１）。
０．８ ｘ０．８ 锚网支护
硫化矿 稳固
１・８×１－８不稳固时配１ ｍ×
矽卡岩中等稳固１．５～１．８ ３３．０
１．５ ｘ１．５ １ Ｉｎ金属网进行
混合矿不稳固 １．２×１．２ 锚网支护
孔直径为３８—４２ ｍｍ，孔深１．５～２ ｎｌ，进行浅眼落
每退采５～１０ ｍ后由上分层块石充填联道下放
块石充填，有效地减少采空区的暴露面积和控制地
压。落矿采用手持式ＹＴ一２８型气腿式凿岩设备，眼
矿方式；使用４，３５ ｌｉｌｍ乳化炸药药卷（２００ ｇ）、毫秒
雷管起爆爆破；采用西德ＬＦ４．１型铲运机在回采进
路中出矿。见图１。
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１０
图１分层空场嗣后块石胶结充填采矿法
ｌ一已充填矿房；２一回采中的矿柱；３一上分层块石充填联道；４一下分层铲运机运输道；５一充填管；６一落矿浅眼；
７一回采中的矿房；８一锚杆；９一下部充填体；ｌ０一回采矿石中挑刷部分；ｌ１一回采进路；１２一挑刷下来的矿石；１３一充填块石
３．３块石来源和选择 固性。见图２。
块石来源于掘进工作面和南部溜碴井，为了防
止石碴含泥量过大，将块度大于３００ ｍｍ和小于３００
ｍｍ的块石分别存储。矿房充填块石时，选用块度
３００ ｍｍ左右的块石，这样有利于砂浆与块石间的渗
透，增加矿房边帮的自立性和整体的稳固性，有效地
防止二次贫化和因安全问题带来的矿量损失。矿柱
充填时选用小于３００ ｍｍ的块石进行充填，含泥量
偏大时，可在块石堆高２．５ ｍ时胶结铺面后再继续
倾倒块石，进行二次充填。
３．４充填隔墙的布置与敷设
图２隔墙布置
矿房回采结束后，充填隔墙一般布置在矿房口。
矿柱回采时，由于两边矿房是充填体，稳固性和自立
性比矿石差，回采矿柱开门时不仅易造成巷道顶板
暴露面积过大而增大支护工作量，而且破坏了铲运
机运输道的稳固性。通过改进后将充填隔墙从矿房
口退７ １１１左右（约是铲运机的长度）。开门时从原
矿房口斜进至矿柱的开门位置，从而增大开门位置
敷设充填隔墙前，用铲运机从下分层运输道将
块石抬至敷设充填隔墙的位置堆高，然后借助人工
平整，在平整面上按要求敷设充填隔墙。充填隔墙
设置在平整后的块石上，用木支柱插入块石固定，用
木板进行封堵，再用草席、麻袋、沙布进行铺设，作为
胶结充填过程中的滤水，高度以充填的块石堆高决
定。这样既达到了滤水的效果，保证了充填接顶，又
节约了充填隔墙的材料，降低了生产成本。
的安全性，降低了支护量，保障了铲运机运输道的稳
２
张承明 窦广文：分层空场嗣后块石胶结充填采矿法的应用 ２０１２年５月第５期
３．５充填管的吊挂
要求施工人员在施工时，沿矿房（柱）的长度方
向每隔５ ｍ打一棵锚杆，并在锚杆管缝里穿挂８ 铁
丝。充填管吊挂时，利用预置的铁丝将充填管沿顶
管理工作成为了回采过程中一个重要环节。
一
顶板管理工作随回采进路的施工同步进行。第
个步距挑刷工程形成后，在爆堆上选用１．５～１．８
ｍ长的锚杆，按１．０ ｍ ｘ １．０ ｍ的网度进行支护，局
部松散采用锚网联合支护。同时对矿房（柱）的边
板吊挂起来。保证充填管的高度和充填管摆动时的
牢靠。见图３。
块石充填联道 充填管 充填隔墙 锚杆
图３充填管的吊挂及敷设
３．６充填工艺
３．６．１充填线路
充填线路：地面充填制备站一充填下山一充填
平巷一脉外充填井一待充矿房（柱）。
３．６．２充填准备
采空区形成后，从充填联道将充填管连至待充
的矿房（柱）空区的边缘。充填滤水隔墙建立在矿
房（柱）出矿进路的端部，并用草席、麻袋、纱布隔
离，以保证充填体的质量，减少贫化和损失。块石堆
放在指定场所集中待用，且块度应在３００ ｍｍ左右。
３．６．３矿房充填
利用铲运机将集中堆放的块石经块石充填联道
正向倒入空区内，块石按自然流淌的规律堆积成
４５。估算，当锥顶点达到４～４．５ ｍ时，块石堆坡角基
本到达滤水隔墙口，此时块石占整个矿房空区体积
的４０％左右，剩余６０％的空区体积由充填制备站输
送灰砂比为１：（５—６）的水泥砂浆胶结铺面结束。
细砂与块石间的渗透率按１０％～１５％计。
３．６．４矿柱充填
矿柱充填时，由上分层铲运机将集中的块石正
向倒入空区内，当铲堆至滤水隔墙口时，反向倒堆，
堆高４．５～５ ｍ。此时块石占整个矿柱空区体积的
８５％左右。然后用灰砂比为１：（５～６）的水泥砂浆
胶结铺面结束。
３．６．５排水
充填浸出的水部分从隔墙滤出，部分从上分层
块石充填联道排出至下部水仓，沉淀后用泵排至
一
１００ ｍ中段，流人排洪系统。
３．７顶板管理
矿房（柱）采空后，形成的暴露面积约为２４０～
３００ ｍ。
，
高为６ １ＴＩ的空区（块石回填后为３—４ Ｉｎ）。
由于回采、充填作业都是在暴露的顶板下进行，顶板
帮进行锚网支护。出矿时，监护人员站在爆堆上人
工清理顶部、两帮的浮矿，并实行出矿过程专人监护
制，随时观察，出现隐患时及时处理，确保了在整个
出矿过程中的安全。
４主要技术经济指标
分层空场嗣后块石胶结充填采矿法与上向式水
平分层胶结充填法相比，虽然贫化率增加了，但其他
各项经济指标均要优越很多，见表２。
…法
／
兢 卷 ／ ， Ｙｒ＿／蓁ｍ，，
５存在的问题
５．１块石质量
堆放场所的块石来源于坑内掘进的废石，为了
减少废石的运输费用和废石不出坑，将一部分风化
的花岗岩和低品位氧化矿混入块石内，导致块石含
泥量大，胶结铺面时灰砂与块石的渗透率降低。
５．２充填质量
胶结铺面时，料浆与砂会发生离析现象，水泥随
充填水流失，降低了胶结铺面的效果。由于采场的
持续接替不上，充填保养期限不到，造成接替采场回
采中充填体的稳固性不够。
５．３贫化率
为了减少采空区的体积，有效地控制地压，在矿
房（柱）回采过程中从上分层块石充填联道倾倒下
的充填块石和部分崩落的矿石混在一起，铲运机铲
取时难以分开，贫化率略有增高。
６ 结 语
矿体赋存形态的复杂性均是通过漫长的地质运
动千变万化而形成，在实际开采过程中，有必要根据
矿体赋存形态的变化对使用的采矿方法进行实时改
进、调整和优化采场结构参数等技术工作，达到经济
效益最大化。通过分层空场嗣后块石胶结充填采矿
法的应用实践，提高了分层（６ ＩＩ１）一（下转第２０页）
３
总第５１７期 现代矿业 ２０１２年５月第５期
（２）毒砂在矿石中含量占６．８％，多为自形一半
自形粒状产出，部分呈细脉状分布，一般分布在黄铁
矿、方铅矿、闪锌矿颗粒边缘，或以稠密浸染状分布
在矿石中，或以细脉状穿插在黄铁矿粒问，毒砂与黄
铁矿紧密共生，且毒砂中包裹有细粒的脉石矿物。
（３）闪锌矿多呈不规则粒状、细脉状，颗粒边缘
从表７可以看出，矿石中金主要存在于毒砂中，
其次是游离形式，少量赋存在其他金属硫化物中，毒
砂中的金占原矿总金的７８．ｏ１％，脉石矿物中的金
由于粒度较细难于解离和回收，将损失在尾矿中。
银的赋存状态表明，矿石中银在方铅矿中的含量最
高，达到４４５ ｇ／ｔ，在闪锌矿中为１８３ ｇ／ｔ，所以说闪锌
矿和方铅矿是银的主要载体矿物；由于毒砂和黄铁
矿的矿物量较大，所以在黄铁矿和毒砂中银所占的
多被毒砂、黄铜矿等包裹，粒度较粗，方铅矿与闪锌
矿紧密共生，大部分闪锌矿发生碎裂，裂隙多被脉石
矿物或者黄铜矿、毒砂等金属硫化物充填。细粒黄
铜矿呈串珠状、乳滴状、细脉状被闪锌矿包裹，大部
分黄铜矿与闪锌矿连生产出，二者要单体解离较为
困难。
比例较大，达３８．３１％，这部分可能以金银互化物的
形式存在；金属硫化物中银占总银的５６．８９％，其他
银主要以细粒包裹体或难解离连生体形式存在，占
总银的４３．１１％，大部分将损失在尾矿中。
（４）方铅矿主要呈自形．半自形粒状产出，部分
粗粒方铅矿中有细粒的脉石矿物包体，包体的粒度
在０．００５—０．１ ｍｍ，多数集中在０．０２ ｍｍ左右。大
４小 结
影响难处理金矿选冶的主要因素是金矿物和脉
石矿物的种类、含量、粒度、赋存状态和嵌布形式，以
及与金属硫化物的嵌布关系，查清这些难处理金矿
的工艺矿物学性质，对矿石的选冶试验工艺流程的
部分方铅矿被毒砂、黄铁矿包裹或半包裹，接触界限
多弯曲，不利于二者较好地解离，部分方铅矿以细脉
状分布在黄铁矿粒间。
（５）黄铜矿多呈不规则粒状产出于脉石矿物粒
间，易解离；或呈串珠状、乳滴状或者细脉状被闪锌
矿包裹，也有部分细粒黄铜矿被方铅矿包裹，这部分
黄铜矿粒度较细，一般在０．０２ ｍｍ以下。
为了考察金在各个载体矿物中的分布情况，挑
选了黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿和脉石矿物等主
要矿物，做了单矿物的化学分析，单矿物挑选的粒度
在０．１—０．０７４ ｍｍ，金和银在各主要矿物中的分布
情况见表７。
表７金在各主要矿物中的分布情况
制定将提供重要的依据。
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（收稿日期２０１２－０３－２８）
（上接第３页）次回采强度，减少了原来一个分层（３
ｍ）就得充填和充填前大量准备工作；同时充分利用
坑内采掘工程中的大量废石，减少了坑内废石向坑
外运输的费用，实现了废石不出坑的环保开采效果；
除贫化率略有偏大外，各项经济技术指标得到了提
高。充填隔墙的布置与敷设工艺有效地解决了在铲
运机运输道内开掘矿房（矿柱）进路口时顶板暴露
２０
面积大的安全问题，避免了矿房（柱）口充填体自立
性不够，发生倒塌而带来的二次贫化，使其在出矿
量、经济技术指标上实现了安全、高效、低成本的目
的，对类似矿山在该方法的使用上具有较好的指导
意义。
（收稿日期２０１２－０３－２８）