1 废石充填新方法思路
几十年来, 笔者公司常用的废石充填方法仅局限于本中段内所产生的废石处理, 当时基本没有废石充填地点。传统的思路就是利用竖井提升至地表废石场排放, 但是这样做对公司的生产影响非常大。也就是说, 公司不具备这样做的条件。在这样一种背景下, 公司召开专题会议多次研讨, 先后提出来的思路大致有2条, 即利用采空区进行废石转运和利用天井进行废石转运。无论是利用采空区转运, 还是利用天井转运, 最终形成了首先应通过转运, 然后再考虑充填的基本思路。这为我们寻找废石充填新方法指引了正确的方向。
2 废石充填新方法研究
当时, 该中段某一重点工程每天产生的废石量约160 t, 为了确保不影响工程施工进度, 这160 t的废石必须当天处理完。运输废石是利用架线机车一次性牵引10个0.75 m3矿车, 每次约运输10 t废石, 要完成160 t废石的运输, 就需要来回16次。
若利用采空区转运, 每个采空区可满足约20 d的废石量临时储存, 在20 d之前必须在下一个中段转运。转运废石每班的台效一般为60~80 t/台, 要转运完这临时储存的废石量, 一个班组最快需要约40个班次, 即40 d。在转运的同时废石也一直在倒入, 2个班的转运量约为1天倒入的废石量, 即废石倒入量约为转运量的2倍。通过理论计算分析, 为确保不影响废石倒入采空区临时充填, 废石转运工作应在采空区剩余一半空间之前进行, 即废石倒入采空区第10天之前应在下部中段安排台班转运废石。当然, 由于外界因素的不确定性, 越早安排越好。若利用天井转运, 每个天井的空间只满足约2 d的废石量临时储存, 而废石倒入量约为转运量的2倍。通过理论计算分析, 为确保不影响废石倒入天井临时充填, 在天井空间剩余一半之前, 每天应安排2个班组进行废石转运。
但是由于采场采空区的暴露面积较大, 经常会出现倒帮现象, 在废石充填转运过程中干扰因素较多, 甚至出现卡斗、卡矿现象, 造成转运很难进行。而天井的暴露面积较小, 相当于一个小型溜矿井, 不易出现这些问题。经过综合考虑、分析和研究, 最终选择“先利用天井转运废石, 然后再充填”的新方法。