充填采礦施工方案一、工程概況1.1礦體特征本工程針對急傾斜中厚礦體（傾角65°-75°，厚度8-15m）進行開采，礦體走向長度約320m，埋深450-680m。礦石類型為硫化銅礦，平均品位1.2%，礦石穩(wěn)固性中等（普氏系數f=6-8），圍巖以千枚巖為主，穩(wěn)固性較差（f=3-5）。礦體賦存區(qū)域存在少量裂隙水，涌水量約8m3/h，無瓦斯及自燃傾向性。1.2開采技術條件根據礦體賦存狀態(tài)及地質條件，采用上向水平分層膠結充填采礦法，階段高度50m，礦塊尺寸為50m（走向）×15m（寬）×3.5m（分層高度）。礦塊劃分采用"兩步驟"回采方式，即先采礦房（寬8m），后采礦柱（寬7m），礦房間柱寬度5m，分段礦柱寬度3m。二、施工準備2.1采準工程布置底部結構：采用塹溝式底部結構，布置2條出礦穿脈巷道（規(guī)格3.2m×3.5m），聯絡道間距8m，溜礦井直徑1.5m，設置格篩（孔徑300mm×300mm）防止大塊堵塞。充填系統(tǒng)：在階段運輸巷側布置充填天井（規(guī)格2.5m×2.0m），采用雙層鋼筒順路架設，內層鋪設Φ200mm耐磨管，外層設置泄水孔（孔徑50mm，間距300mm）。通風系統(tǒng)：新鮮風由階段運輸巷經行人天井進入采場，污風經回風天井匯入總回風巷，風速控制在0.8-1.2m/s，風量不小于80m3/min。2.2設備配置設備類型型號規(guī)格數量主要參數鑿巖臺車BoomerE2C2臺鉆孔直徑42-51mm，推進力18kN鏟運機ST-3.51臺斗容3.5m3，額定載重7t混凝土攪拌機JS5001臺攪拌容量0.5m3，功率30kW充填泵HBT80C-1816Ⅲ1臺理論排量80m3/h，工作壓力18MPa振動壓路機YZC3.51臺激振力35kN，工作重量3.5t位移監(jiān)測儀YHD-504臺測量范圍0-50mm，精度±0.1mm三、充填材料與配比設計3.1材料選擇骨料：選用井下廢石（占比70%）與尾砂（占比30%）混合骨料，廢石最大粒徑≤50mm，尾砂細度模數2.3-2.8，含泥量＜5%。膠凝材料：P·O42.5普通硅酸鹽水泥，初凝時間≥45min，終凝時間≤600min，3d抗壓強度≥17MPa。添加劑：摻入0.5%萘系高效減水劑（減水率≥15%）和0.02%引氣劑（含氣量3-5%）。3.2配比參數膠結充填料：灰砂比1:4（水泥:骨料），水灰比0.75，28d抗壓強度≥3.5MPa，用于礦房及底部結構充填。非膠結充填料：僅使用骨料（廢石+尾砂），松散系數1.15-1.20，用于礦柱回采后的采空區(qū)充填。充填料漿濃度：輸送濃度72-75%，塌落度180-220mm，不離析、不泌水。四、主要施工工序4.1回采作業(yè)鑿巖爆破采用扇形布孔，孔深2.5-3.0m，孔距0.8-1.0m，排距0.7m。使用2#巖石乳化炸藥，藥卷直徑32mm，連續(xù)裝藥結構，起爆采用非電導爆管雷管（段別1-5段），單循環(huán)炸藥消耗量0.35kg/t，爆破大塊率控制在8%以內。出礦運輸爆破后通風15min，采用ST-3.5鏟運機裝礦，經溜礦井卸入階段礦車。出礦能力≥120t/h，采場出礦品位控制在1.15%以上，貧化率≤8%。采場清理出礦結束后，對采場頂板及兩幫進行撬毛處理，采用2.5m長撬棍清除浮石，局部不穩(wěn)定區(qū)域采用Φ16mm×1.8m樹脂錨桿支護（間排距1.0m×1.0m），噴射C20混凝土（厚度50-80mm）封閉圍巖。4.2充填作業(yè)擋墻施工在分層聯絡道入口處砌筑混凝土擋墻，厚度0.8m，高度2.5m，采用C30混凝土現澆，內配Φ12mm鋼筋網（網格200mm×200mm），設置Φ100mmPVC泄水管（坡度5%），擋墻抗?jié)B壓力≥0.3MPa。料漿制備按配比將骨料、水泥、添加劑投入攪拌機，攪拌時間≥90s，制備好的料漿經振動篩（篩孔20mm）過濾后泵送至充填管路。每小時檢測一次料漿濃度、塌落度及泌水率，偏差超過±2%時及時調整。充填實施分層充填：按3層進行，每層高度0.8-1.0m，充填速度控制在40-50m3/h，每層充填后采用振動壓路機碾壓2-3遍（行駛速度1.2-1.5km/h）。接頂處理：最后一層充填時，采用"后退式"注漿接頂，注漿壓力0.3-0.5MPa，當壓力達到設計值后持壓30min，確保接頂率≥90%。養(yǎng)護周期：膠結充填體養(yǎng)護時間≥7d，養(yǎng)護期間采場溫度保持在5-35℃，相對濕度≥85%。4.3監(jiān)測控制應力監(jiān)測：在采場兩幫布置應力傳感器（量程0-20MPa），監(jiān)測頻率1次/2h，當應力超過15MPa時啟動預警。位移監(jiān)測：在充填體表面布設測樁，采用全站儀進行三維位移監(jiān)測，允許位移量≤50mm/月，位移速率≤2mm/d。質量檢測：每500m3充填體制作3組（9塊）標準試塊（150mm×150mm×150mm），進行28d抗壓強度試驗，合格率要求100%。五、安全技術措施5.1頂板管理采場空頂面積不得超過20m2，每次爆破后必須進行頂板檢查，采用地質雷達掃描探測頂板裂隙發(fā)育情況。當頂板暴露時間超過72h或出現離層征兆時，立即采用管縫式錨桿（Φ42mm×2.5m）加強支護，間排距縮小至0.8m×0.8m。5.2充填作業(yè)安全充填管路安裝時設置防脫裝置，每隔10m設固定支架，彎管處采用耐磨彎頭（曲率半徑≥1.5m），工作壓力不得超過額定壓力的80%。擋墻施工完成后進行注水試驗（水頭高度1.5m，持壓30min），滲漏量≤0.5L/min·m時方可進行充填。作業(yè)人員必須佩戴防塵口罩（過濾效率≥95%）、護目鏡及耐酸堿手套，充填區(qū)域設置警示標識，嚴禁非作業(yè)人員進入。5.3應急處置管路堵塞：立即停泵，采用"反向沖洗法"處理（壓力≤5MPa），無法疏通時更換備用管路，處理時間不得超過4h。擋墻滲漏：迅速降低充填速度，采用速凝混凝土（初凝時間≤15min）進行封堵，滲漏量超過2L/min時立即停止充填。采場突水：啟動防水閘門，切斷采場電源，人員沿安全通道撤離，同時啟動排水系統(tǒng)（排水能力≥15m3/h）。六、質量控制標準6.1原材料驗收水泥：每200t為一批次，檢驗安定性、凝結時間及強度指標，不合格材料嚴禁使用。骨料：廢石抗壓強度≥30MPa，針片狀顆粒含量≤15%，尾砂中硫化物含量＜1%。水：采用井下凈化水，pH值6-9，懸浮物≤50mg/L，氯離子含量＜200mg/L。6.2施工質量控制控制項目允許偏差檢驗方法炮孔深度±100mm測繩測量充填體強度≥設計值的90%試塊抗壓試驗接頂密實度≥90%超聲波檢測巷道規(guī)格-50mm～+100mm激光斷面儀錨桿錨固力≥80kN拉拔試驗（抽樣率1%）6.3環(huán)保要求充填廢水經沉淀池（三級沉淀，總容積50m3）處理后回用，循環(huán)利用率≥90%。粉塵濃度控制：作業(yè)面≤2mg/m3，巷道≤10mg/m3，定期采用霧炮降塵（覆蓋率100%）。噪聲控制：破碎機≤90dB(A)，充填泵≤85dB(A)，操作人員配備降噪耳塞（降噪值≥25dB）。七、施工組織7.1作業(yè)循環(huán)采用"三班制"連續(xù)作業(yè)，每個回采循環(huán)（3.5m分層高度）控制在12天，具體工序時間分配如下：鑿巖爆破：2天（含裝藥、連線、爆破）出礦運輸：3天（日出礦量≥800t）采場清理與支護：1天擋墻施工：1天充填作業(yè)：3天（含材料制備、輸送、養(yǎng)護）設備檢修與準備：2天7.2勞動組織工種人數主要職責作業(yè)班制鑿巖工4人炮孔施工、裝藥爆破三班輪換出礦工3人礦石裝運、采場清理三班輪換充填工5人料漿制備、管路維護、充填操作二班制（白+夜）支護工3人錨桿安裝、噴砼、擋墻施工日班維修工2人設備檢修、故障排除跟班+機動八、技術經濟指標指標名稱設計值備注采場生產能力800-1000t/月單礦塊礦石回收率≥92%礦房回采率95%，礦柱回采率88%礦石貧化率≤8%含夾石量≤5%充填