上向进路低强度膏体充填体强度设计研究.pdf

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1、中国矿山工程2015年8月·6·ChinaMineEngineering第44卷第4期上向进路低强度膏体充填体强度设计研究Fillingbodystrengthdesignandstudyofupwarddriftstopingwithpastebackfilling吴秀良，李国清，沈家华，王贻明(1．北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083；2．中色非洲矿业有限公司，赞比亚基特韦22592)摘要：谦比希铜矿西矿体矿岩破碎、遇水泥化崩解，矿石回采困难，回采率在50％左右。谦比希矿建设了膏体充填系统，采用上向进路膏体充填采矿法对矿石进行

2、回采。由于赞比亚水泥价格昂贵、供应不足，因此合理的充填体强度是影响膏体充填应用成功与否的关键因素。采用类比、理论分析、室内实验等方法确定了谦比希充填体自立强度为0．36MPa、抵抗爆破影响充填体强度为0．8MPa。通过室内卖验确定现场充填料浓度在70％～71％、灰砂比为1：8时，充填体单轴抗压强度可以达到0．8MPa。通过井下应用，充填体在受到爆破振动作用时能够自立，满足采矿需求。关键词：膏体充填；充填体；强度；灰砂比；爆破振动Abstract：WestorebodyofChambishiCopperMinehasfracturedorero

3、ckandthenatureofpelitizationanddisintegrationinwater．Itisdificulttostope，andtheorerecoveryrateisaround50％．SothepastefillingsystemwasbuiltinChambishiMine，anditusedtheupwarddriftwithpastebackfillingfororedrawing．BecauseoftheshortsupplyandthehighpriceofcementinZambia，theration

4、alstrengthoffillingbodyisthekeyissuewhichimpactsonthepastefillingapplication．Theanalogy，theoreticalanalysis，theindoorexperimentandSOonwereusedanditwasdeterminedthatthefillingbodyself—supportstrengthofChambishiMinewas0．36MPa，andthestrengthofresistingblastinginfluencewas0．8MP

5、a．Theindoorexperimentshowedthattheuniaxialcompressivestrengthoffillingbodycanreached0．8MPawhenfillconcentrationwasbetween70％～71％andcement-sandratiowas1：8．Theundergroundapplicationsprovedthatthefillingbodycanbeself-supportunderblastingvibration，andcansatisfytheneedsofmining．

6、Keywords：pastefilling；fillingbody；strength；cement—sandratio；blastingvibration1前言赞比亚谦比希铜矿位于赞比亚铜带省，地质构造上位于世界著名的非洲中部赞比亚一刚果(金)铜矿带的中部偏南，为泥质型沉积变质岩型铜矿床。谦比希矿区共包括主矿体、西矿体、下盘矿体和东南矿体4个矿床(体)。全矿区共有铜矿资源储量约1．47亿t，平均品位Cu2．38％，铜金属量348万t，矿石主要为黄铜矿和斑铜矿，可选性好，资源十分丰富，质量高¨。谦比希矿区500m水平以上主矿体已回采结束，曾因经

7、济原因于1987年停产。1998年中国与赞比亚联合组建中色非洲矿业有限公司(NFCA)，中色集团收购后恢复建设，目前正在开采的是500m水平以下主矿体，西矿体已建成投产，西矿体设计生产能力3O00t／d，尚未达到设计生产能力。谦比希西矿体主要开采技术条件是矿岩破碎、遇水易泥化崩解、稳定性差、地下水大。目前矿山采用的主要是废石充填法和分级尾砂充填法，由于矿岩破碎，遇水极易泥化崩解，往往也只能是4条进路回采2条，遇矿岩破碎时回采率更低，一般回收率在40％～50％。为了提高采矿回采率、有效利用矿产资源，中色非矿建设了以第4期吴秀良等：上向进路低强度

8、膏体充填体强度设计研究·7·“深锥浓密机+膏体泵送”为核一tb技术的膏体充填充填体的强度。确定充填体强度和稳定性是一个问系统，采用上向进路膏体充填法对西矿体资源进行