【采礦】ch7充填采礦法

1、 第七章 充填采礦法 第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)礦柱回采 下向分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法概述8/29/20221礦物資源工程專業(yè)主干課程本章基本要求1、掌握充填采礦法的概念及特點(diǎn)； 2、掌握上向水平分層膠結(jié)充填采礦法、下向水平膠結(jié)充填采礦法的特點(diǎn)、適用條件及主要工藝； 4、了解礦柱回采的方法的主要工藝。 3、了解單層充填采礦法、分采充填采礦法及水力充填采礦法的特點(diǎn)、適用條件及主要工藝； 8/29/20222礦物資源工程專業(yè)主干課程重 點(diǎn)難 點(diǎn)上向水平分層膠結(jié)充填采礦法、下向水平膠結(jié)充填采礦法的特點(diǎn)、適用條件及主要工藝；上向水平分層膠結(jié)充填采礦法、下向水平膠結(jié)充填采礦法的主要工藝；8/2

2、9/20223礦物資源工程專業(yè)主干課程第一節(jié) 概述一、充填采礦法特點(diǎn)隨回采工作面的推進(jìn)，逐步用充填料充填空區(qū)進(jìn)行地壓管理，以控制圍巖崩落和地表下沉，并為回采工作創(chuàng)造安全和方便條件。 概述8/29/20224礦物資源工程專業(yè)主干課程二、充填采礦法的分類1按礦塊結(jié)構(gòu)和回采工作面推進(jìn)方向，可分為： 單層充填采礦法; 上向分層充填采礦法; 下向分層充填采礦法; 分采充填采礦法。 2按所采用的充填料和輸送方法不同，可分為： 干式充填法：充填料充填采空區(qū)； 水力充填法：膠結(jié)性物料充填采空區(qū)。概述8/29/20225礦物資源工程專業(yè)主干課程第二節(jié) 上向水平分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法的特點(diǎn)：1、將礦

3、塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房，后采礦柱。 2、回采礦房時，自下向上水平分層進(jìn)行，隨工作面推進(jìn)，逐層充填采空區(qū)，并留出繼續(xù)上采的工作空間。 3、充填體維護(hù)兩幫圍巖，并作為上采的工作平臺。 4、崩落的礦石用機(jī)械方法將礦石運(yùn)至溜井中。5、礦房回采到最上分層時，進(jìn)行接頂充填。上向水平分層充填采礦法8/29/20226礦物資源工程專業(yè)主干課程 礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)：如圖所示。礦塊的布置：根據(jù)礦體厚度而定。階段高度主要與礦體賦存狀態(tài)有關(guān)。一、水力充填法方案1頂柱；2充填天井3礦石堆；4人行濾水井；5放礦溜井；6主副鋼筋；7人行濾水井通道；8上盤運(yùn)輸巷道；9穿脈巷道；10充填體；11下盤運(yùn)輸巷道上向水平分層水力充

4、填采礦法上向水平分層充填采礦法8/29/20227礦物資源工程專業(yè)主干課程間柱的寬度取決于礦石和圍巖的穩(wěn)固性以及間柱的回采方法。 采準(zhǔn)和切割工作 掘進(jìn)拉底巷道，形成拉底空間：在底柱上部掘進(jìn)拉底巷道，并以此為自由面擴(kuò)大至礦房邊界，再向上挑頂，形成拉底空間，之后可澆灌鋼筋混凝土底板。掘進(jìn)運(yùn)輸巷道或穿脈巷道：與礦體厚度有關(guān)。掘進(jìn)溜礦井、順路人行天井（兼作濾水井）和充填天井：在每個礦房中至少布置兩個溜礦井、一個順路人行天井（兼作濾水井）和一個充填天井。上向水平分層充填采礦法8/29/20228礦物資源工程專業(yè)主干課程 用淺孔崩礦，回采分層高為23m。用上向孔和水平孔兩次崩礦，形成的采空區(qū)可高達(dá)78m

5、用電耙或裝運(yùn)機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)出礦。清理底板上的礦粉，然后進(jìn)行充填。充填前要澆灌溜礦井，砌筑（或澆灌）人行天井。 回采工作 4.水力充填方案的缺點(diǎn)：（1）回采工藝較為復(fù)雜；（2）泥水污染巷道，水溝和水倉清理工作量較大；（3）回采礦柱安全性較差；（4）充填體的壓縮沉降質(zhì)量較差。上向水平分層充填采礦法8/29/20229礦物資源工程專業(yè)主干課程二、膠結(jié)充填法如圖所示。膠結(jié)充填法的礦塊布置、采準(zhǔn)、切割和回采等，與水力充填法基本相同，區(qū)別僅在于順路行人天井不要按濾水條件構(gòu)筑，溜礦井和行人天井在充填時只需立模板就可形成。1運(yùn)輸巷道；2穿脈巷道；3膠結(jié)充填體；4溜礦井；5行人天井；6充填天井上向水平分層充填采礦法

6、8/29/202210礦物資源工程專業(yè)主干課程膠結(jié)充填法的優(yōu)點(diǎn)：順路行人天井不要濾水；溜礦井和行人天井在充填時只需立模板就可形成。膠結(jié)充填接頂問題。常用的接頂方法有人工接頂和砂漿加壓接頂。上向水平分層充填采礦法8/29/202211礦物資源工程專業(yè)主干課程3.適用條件：地表不允許陷落或巖層不允許移動； 礦體厚度薄至中厚。 三、上向水平分層充填采礦法的評價1.優(yōu)點(diǎn)：礦石損失貧化??；可使用無軌設(shè)備。2.缺點(diǎn)：充填成本高；充填系統(tǒng)復(fù)雜；礦柱回采困難；效率較低，勞動強(qiáng)度大。上向水平分層充填采礦法8/29/202212礦物資源工程專業(yè)主干課程特點(diǎn)：礦塊一步驟回采；從上往下分層回采和逐層充填，每一分層的回

7、采工作，是在上一分層人工假頂?shù)谋Ｗo(hù)下進(jìn)行。 第三節(jié) 下向分層充填采礦法1人工假頂2尾砂充填體；3礦塊天井；4分層切割平巷；5溜礦井；6運(yùn)輸巷道；7分層采礦巷道 下層分層水力充填采礦法充填方法為水力充填和膠結(jié)充填，但不能用干式充填。 下向分層充填采礦法8/29/202213礦物資源工程專業(yè)主干課程一、下向分層水力充填采礦法下層分層水力充填采礦法 1人工假頂；2尾砂充填體；3礦塊天井； 4分層切割平巷；5溜礦井；6運(yùn)輸巷道； 7分層采礦巷道礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù) 礦塊結(jié)構(gòu)如圖所示：階段高度為3050m，礦塊長度為3050m，寬度等于礦體的水平厚度；不留頂柱、底柱和間柱。下向分層充填采礦法8/29/2022

8、14礦物資源工程專業(yè)主干課程 采準(zhǔn)和切割工作 掘進(jìn)運(yùn)輸巷道：在下盤接觸帶或下盤巖石中布置。行人通風(fēng)天井：在礦塊兩側(cè)布置。溜礦井：在礦塊中間布置。切割巷道：每一分層回采前，先沿下盤接觸帶掘進(jìn)。隨回采分層的下降，行人天井逐漸為建筑在充填中的混凝土天井所代替，而溜礦井從上往下逐層消失。 回采工作：回采分層高度，一般為22.53m，回采巷道的寬度為23m。用淺孔落礦，電耙出礦。 下向分層充填采礦法8/29/202215礦物資源工程專業(yè)主干課程充填前應(yīng)清理底板，鋪設(shè)鋼筋混凝土底板，釘隔離層及構(gòu)筑脫水砂門等 。如圖所示。若下砂方向與泄水方相反，可采用由遠(yuǎn)而近的后退式充填。整個分層巷道充填結(jié)束后，再在切割巷

9、道底板上，鋪設(shè)鋼筋混凝土底板和構(gòu)筑脫水砂門，然后充填。1木塞；2竹筒；3脫水砂門；4礦塊天井；5尾砂充填體；6充填管；7混凝土墻8人行材料天井；9鋼筋混凝土底板；10軟膠管；11楠竹 4 充填工作下向分層充填采礦法8/29/202216礦物資源工程專業(yè)主干課程它與下向分層水力充填法的區(qū)別，僅在于充填料不同，只需在回采巷道兩端的構(gòu)筑混凝土模板。礦塊結(jié)構(gòu)，采準(zhǔn)及回采工藝，與前者基本相同。 下向分層膠充填采礦法1巷道回采；2進(jìn)行充填的巷道；3分層運(yùn)輸巷道；4分層充填巷道；5礦石溜井；6充填管路；7斜坡道二、下向分層膠結(jié)充填采礦法下向分層充填采礦法8/29/202217礦物資源工程專業(yè)主干課程3缺點(diǎn)：

10、生產(chǎn)能力較低，采礦工作面工人的勞動生產(chǎn)率不高。 三、下向分層充填采礦法的評價1適用條件：礦山開采條件復(fù)雜，如礦巖很不穩(wěn)固、地表不允許陷落、上覆巖層不允許移動等。 礦石價值較大。2優(yōu)點(diǎn)：礦石損失很小（35%） 。礦塊結(jié)構(gòu)簡單。下向分層充填采礦法8/29/202218礦物資源工程專業(yè)主干課程第四節(jié) 礦柱回采 分兩步驟回采的充填法（主要是上向分層充填法）中，必須統(tǒng)一考慮礦房和礦柱的回采方法及回采順序。一般情況下，采完礦房后，應(yīng)當(dāng)及時回采礦柱。 礦柱回采方法的選擇，主要是根據(jù)礦房充填狀況及圍巖或地表是否允許崩落而定。間柱回采條件：松散充填料充填礦房（干式和水力充填）；膠結(jié)充填礦房或在礦房兩側(cè)砌筑混凝土

11、隔墻。 頂、底柱回采條件比較復(fù)雜。礦柱回采8/29/202219礦物資源工程專業(yè)主干課程 礦房內(nèi)的充填料形成一定強(qiáng)度的整體。此時，間柱的回采方法有：上向水平分層充填法；下向分層充填法；留礦法；房柱法。 一、膠結(jié)充填礦房的間柱回采當(dāng)?shù)V巖較穩(wěn)固時，用上向水平分層充填法或留礦法隨后充填回采間柱，如圖所示。礦柱回采8/29/202220礦物資源工程專業(yè)主干課程上向水平分層充填法回采間柱 1運(yùn)輸巷道；2穿脈巷道； 3充填天井；4人行泄水井； 5放礦漏斗；6溜礦井 留礦法回采間柱1天井；2采下礦石；3漏斗；4運(yùn)輸巷道；5充填體；6電耙巷道；7溜礦井 礦柱回采8/29/202221礦物資源工程專業(yè)主干課程 在頂板穩(wěn)固的緩傾斜或傾斜礦體中，當(dāng)?shù)V房膠結(jié)充填體形成后，可用房柱法回采礦柱，如圖所示。 房柱法回采礦柱 1運(yùn)輸巷道；2溜礦井；3切割巷道； 4電耙硐室；5切割上山；6回風(fēng)巷道； 7階段回風(fēng)巷道；8膠結(jié)充填體 礦柱回采8/29/202222礦物資源工程專業(yè)主干課程 當(dāng)?shù)V石和圍巖不穩(wěn)固或膠結(jié)充填體強(qiáng)度不高，應(yīng)采用下向分層充填法回采間柱，如圖所示。 下向分層充填法回采間柱 1間柱的充填體；2礦房的充填體； 3運(yùn)輸巷道；4脈外天井； 5穿脈巷道；6充填