高强度充填挡墙技术的应用

赤峰山金红岭矿业公司于 1988 年开始筹建，经过 20余年的开采，生产能力由建矿初期的 210 t/d改扩建成如今的约 5000 t/d，是一个集采选于一体的现代化矿山，主要产品为锌精矿、铁精矿、铅精矿(含银)和铜精矿等，多次被国土资源部授予“__绿色矿山”。采矿方法正处在由阶段崩落采矿法联合空场采矿法转变为充填采矿法的阶段，矿区内已建成一座分级尾砂充填站。红岭矿业公司原使用充填挡墙为木板墙，木板墙材料向井下下放时占用主井罐笼提升时间较长，下放木板墙材料过程工序复杂、劳动强度大，井下较大空区充填时木板墙支撑能力不足。因此，对原充填挡墙进行优化，提出了高强度充填挡墙构筑技术，以克服原挡墙的不足，提高挡墙支撑能力。

2 高强度充填挡墙构筑技术

(1)充填挡墙主体采用钢管(Φ100 mm)、钢筋网(10 cm×10 cm)、C 字钢(16 号)、圆钢(Φ=100mm)进行构筑(见图 1)。封闭充填挡墙前在挡墙两侧基岩内施以 Φ100 mm 的圆钢进行支撑，增加充填挡墙的支撑能力。

(2)为提高滤水能力，减少充填过程中对充填挡墙的压力，高强度充填挡墙墙内采用 100mm×100 mm 的金属网、土工布进行滤水。较木板墙滤水面积增加，滤水速度提高一倍以上，减少了充填挡墙倒塌等事故的发生。

(3)高强度充填挡墙采用钢管进行搭接，组装灵活、方便、强度高，适用于各种规格的充填采场。

(4)高强度充填挡墙 C 型钢连接技术由原有的井下焊接方式改为螺栓连接方式。C 型钢由连接组件进行连接，C 型钢连接组件为赤峰山金红岭矿业公司自主设计，分为 C 型钢同向连接组件、C 型钢交叉连接组件。

采用螺栓连接较焊接具有诸多优势：

(1)较焊接可靠性更高，成本更低。

(2)C 型钢可重复利用，节省材料，减少向井下下放 C 型钢次数，减少对主井提升运输的影响。

(3)可避免井下焊接作业，减少井下用电、火灾风险，减少井下有毒有害气体排放，做到本质安全。

(4)大大节省人力，降低劳动强度，节省井下用电，加快充填板墙封闭速度采用C型钢连接组件后构筑挡墙速度较之前焊接提高 3 倍，劳动强度大大降低，由于此连接技术在井下取得良好的效果现已在井下全面推广使用。

3 高强度充填挡墙优势及在红岭矿业公司应用现状

(1)不再采用木料作为支撑和封闭材料，减少资源浪费。

(2)采用钢管(Φ100 mm)、钢筋网(10 cm×10cm)、C 型钢(16 号)、圆钢(Φ100 mm)构筑充填挡墙，支撑能力更强，安全系数更高。

(3)节省木板墙材料下放时间，减少对主井罐笼提升的占用，减小对主井生产组织的影响。

(4)高强度充填挡墙较木挡墙具有明显的价格优势。

(5)消除木板墙下放、运输过程中的危险因素，做到本质安全。

(6)高强度充填挡墙滤水效果明显。

(7)高强度充填挡墙采用连接组件进行搭接，组装灵活、方便、强度高，重复利用率高。

(8)高强度充填挡墙节省人力，大大提高了板墙构筑效率。

4 总 结

综上高强度充填挡墙在实际应用中具有很多优势，每月按 80 个充填挡墙计算，每年需筑充填挡墙 960 个，可节约费用=材料费用+下放材料费用+人工费用=240.28 万元。若充填采矿法进一步全面推广，经济效益将更加明显。因此，高强度充填挡墙在红岭矿业公司充填过程中进行推广使用，可对其他采用充填采矿法的矿山提供借鉴。