充填采矿法简介
第十四章 充填采矿法
分区壁式回采是将每一分层,按回采顺序划分为区段, 以壁式工作面沿区段全长推进。回采工作面以溜井为 中心按扇型布置,每一分区的面积控制在100m2以内。 如图。 回采分层高度为2~2.5~3m,回采巷道的宽度为2~3m。 用浅孔凿岩落矿。孔深1.6~2m。电铲或电耙出矿。充 填前要做的工作:清理底板,铺设钢筋,钉隔墙,构 筑脱水砂门等。混凝土底板强度达100~150号。如图1710. 脱水沙门如图。上述工作完成后即可进行充填。
自下向上水平分层回采时,可根据具体条件决定先采矿 石或先采围岩。当矿石易采,有用矿物又易被振落,则 先采矿石;反之,先采围岩,一般采下盘围岩。采矿之 前应铺垫板,以防止粉矿落入充填围岩中。如采掘的围 岩量超过充填所需的用量,则需铺设矿石溜井和废石溜 井。该方法损失不大(7~15%),贫化达15~50%。回 采工艺复杂,效率低,劳动强度大,机械化程度低,它 比混采留矿法优。
二〃松散充填矿房间柱回采 在矿房用水砂充填法回采,或者用空场法回采后,随后 充填。 用充填法回采间柱,须在其两侧留1~2m矿石,以防止矿 房中的松散充填料流入间柱工作面。 如地表允许崩落,矿石价值不高,可用有底柱分段崩落 法回采间柱。如图。
三〃顶底柱回采
如在回采上分层矿房和矿柱时构筑了人工假底,则 在其下部回采顶底柱时,只需控制好顶板暴露面积。
二〃下向分层胶结充填采矿法 它与下向分层水力充填采矿法的区别在于充填料不同。 从而取消了钢筋混凝土底板和钉隔墙。只需在巷道两 端构筑混凝土模板,简化回采工艺。该法一般用巷道 回采。高3~4m,宽度3.5~4m~7m。主要取决于充填体强 度和矿体稳固性。回采巷道间隔回采,上下相邻分层 的回采巷道应互相交错布置。充填工作连续进行,使 充填体完整,在5~7天可在相邻进路进行回采。浅孔 落矿。电铲出矿。
充填采矿法
(二)下向分层充填法
(三)分采充填采矿法
适用条件及特点:极薄(0.3~0.4米以下)高品位和贵 适用条件及特点:极薄(0.3~0.4米以下)高品位和贵 重矿体,矿石和围岩分别回采,采下矿石运出后,开 掘围岩充填采空区,并为继续作业的平台。 结构参数:阶段高度30~50米,矿块长25~30米或 结构参数:阶段高度30~50米,矿块长25~30米或 50~60米。 50~60米。 采切: 采切:脉内阶段运输巷道,天井,溜井,拉底巷道, 漏斗。 回采: 回采:自下而上水平分层回采,松动爆破,电耙出矿, 崩落围岩,充填,铺设地板垫层和溜井。 优缺点评述: 优缺点评述:贫化率低,便于在采场内进行手选矿石 和地压管理,适应性广。但是生产能力低,回采工艺 复杂,采矿成本高,不易实现机械化。
充填采矿法
(一)上向分层充填法
适用条件及特点: 适用条件及特点:矿石价值高,中稳以上,地表需保护的倾 斜和急倾斜矿体。矿块划分为矿房矿柱,两步骤回采,矿 房划分水平分层,自下而上逐层回采,同时向上逐层充填 采空区。 结构参数:阶段高度30~60 30~60米,矿体厚度小于10~15 10~15米时, 结构参数:阶段高度30~60米,矿体厚度小于10~15米时, 矿块一般沿走向布置,矿房长30~60米,有时可达100米以 矿块一般沿走向布置,矿房长30~60米,有时可达100米以 上,矿块垂直走向布置时,矿房长度即矿体厚度,一般50 上,矿块垂直走向布置时,矿房长度即矿体厚度,一般50 米内,宽8~10米。矿房间柱6~8米,顶柱4~5米,底柱5 米内,宽8~10米。矿房间柱6~8米,顶柱4~5米,底柱5米。 采切: 采切:阶段运输巷,穿脉巷道,行人滤水井,溜井,拉底巷 道。 回采: 回采:自拉底水平向上逐层进行。浅孔落矿,电耙出矿,胶 结充填。
充填采矿法及安全要求
充填采矿法及安全要求充填采矿法是一种在采矿活动中常用的采矿方法,其主要目的是通过填充无用的岩石或矿石来支持和巩固地下矿坑的物质和结构。
这种方法不仅能够提高采矿效率,还可以减少对地下水资源的污染,同时降低地面沉降和地震等地质灾害的风险。
然而,充填采矿法也存在一些安全要求,以确保工作人员的安全和矿山的可持续发展。
首先,充填采矿法要求进行严格的地质勘察和工程设计。
在采矿前,必须对矿山地质和地下矿旗进行全面的勘察和分析,以确定充填材料的性质和适用性,以及充填过程中可能出现的问题和风险。
此外,还要进行详细的工程设计,确定充填方案、充填方式和工艺流程,并保证其满足稳定性和安全性要求。
其次,充填采矿法要求进行合理的充填材料选择和处理。
在选择充填材料时,必须考虑其物理和力学性质,以及与周围环境的相容性。
一般来说,充填材料应具有较高的强度和固结性能,能够提供足够的支撑和稳定性。
同时,还要注意充填材料的环境影响和可回收性,以减少对环境的破坏和资源浪费。
再次,充填采矿法要求进行有效的充填过程控制和监测。
在充填过程中,必须通过严格的控制措施和监测手段,确保充填材料的质量和稳定性。
其中,关键是要控制充填的均匀性和密实度,以及合理控制充填速度和厚度,避免材料的不均匀沉降和强度不足。
此外,还要定期监测和评估充填体的状态和变形情况,及时进行调整和修复。
此外,充填采矿法还要求进行安全的充填体回收和后期处理。
在充填体回收过程中,必须采取适当的安全措施,避免人员伤亡和环境污染。
回收后,还要对充填场进行综合整治和环境恢复,确保矿山的可持续发展和再利用。
总之,充填采矿法是一种重要的采矿方法,但其安全要求不容忽视。
通过严格的地质勘察和工程设计、合理的充填材料选择和处理、有效的充填过程控制和监测,以及安全的充填体回收和后期处理,可以提高充填采矿的安全性和可持续发展性。
同时,也需要加强对相关技术和管理人员的培训和监督,提高其安全意识和技能水平,以确保采矿活动的安全和环保。
充填采矿法
三、进路上向分层充填法
在矿石稳固性较差,不允许有较大的顶板暴露面积时,从矿石顶板暴露面 积小的进路工作面,自下而上回采每一分层。 (1)结构参数 当矿体厚度小于15~30m时,矿块沿走向布置,否则垂直走向布 置.矿块高50~60m,长50~150m,宽小于20~30m;分层高 3~4m,进路4~5m。 (2)采切工作 采准工程包括阶段运输平巷、采准斜坡道、分段联络道、分段平巷、溜 井、充填天井、滤水井、分层联络道等。有的矿山采用设备斜井与各分段联 系,在设备井中安装12kg/m型钢轨,用5慢速绞车升降铲运机及其他设备, 在斜井一侧设置人行踏步和各种管线。 切割工作主要是掘进分层联络道和拉底平巷等。 (3)回采工作 沿矿体走向布置进路时,一般由下盘向上盘方向回采。若上盘岩石不稳 固,用胶结充填时,有可以自上盘向下盘方向回采。这时,最后1~2条进 路回采时,可以继续使用胶结充填,也可以使用非胶结料充填,以节约充填 成本。 用浅孔崩矿,孔深2~3m,用装运机或铲运机出矿。对不稳固的顶板进 行锚杆护顶或金属网锚杆联合护顶。
5 、回采 长壁工作面沿走向一次推进2.4m,沿倾向每次的崩矿量根据 顶板允许的暴露面积决定,一般为2m 左右。用浅孔凿岩,孔 深1m左右。崩下的矿石,用2JP-13型电耙运搬;先将矿石运 搬到切割平巷,再到矿石溜井。
由于顶板易于冒落,要求边出矿,边架木棚,上铺背板和竹帘。当 工作面沿走向推进4.8m时,应充填2.4m。充填前应作好准备工作,包括清 理场地,架设充填管道,等。 水力充填是逆倾斜由下而上间断进行,即由下向上分段拆除支柱和充 填。每一分段的长度和拆除支柱的数量,根据顶板稳固的情况而定。 采用胶结充填时,一般用采矿巷道回采矿石,其矿壁起模板的作用。
2011-4-28
充填法采矿方法
充填法采矿方法摘要:一、充填法采矿方法简介二、充填法采矿方法的主要类型及特点1.膏体充填采矿法2.固体充填采矿法3.废石充填采矿法三、充填法采矿方法的优缺点1.优点2.缺点四、我国充填法采矿方法的应用及前景五、结论与建议正文:充填法采矿方法是一种环保、高效的矿产资源开采方式。
在过去的几十年里,随着我国经济的快速发展,矿产资源需求不断增加,传统的采矿方法已经难以满足现代社会对环保、高效的要求。
因此,充填法采矿方法在我国得到了越来越广泛的应用。
充填法采矿方法主要包括膏体充填采矿法、固体充填采矿法和废石充填采矿法。
膏体充填采矿法是将尾矿、水泥、石灰等原料混合后,通过管道输送至采空区进行充填。
这种方法具有充填体强度高、抗渗性能好、环境污染小等优点。
但缺点是投资较高,对输送设备要求较高。
固体充填采矿法是将废石或尾矿经过处理后,制成一定规格的固体充填料,用输送设备输送至采空区。
这种方法具有投资较低、设备简单等优点。
但缺点是充填体强度较低,对采矿环境的适应性差。
废石充填采矿法是将开采出的废石进行处理,达到一定要求后,用于充填采空区。
这种方法具有投资较低、环保性能好等优点。
但缺点是充填体强度较低,对采矿环境的适应性差。
总的来说,充填法采矿方法具有很多优点,如减少土地破坏、降低环境污染、提高资源利用率等。
但同时,各种方法也存在一定的缺点,需要在实际应用中根据具体情况选择合适的方法。
在我国,充填法采矿方法已成功应用于金属矿山、非金属矿山等领域。
随着科技的不断进步和环保意识的加强,我国充填法采矿方法的应用将更加广泛。
此外,政府也在大力支持矿山绿色开发,为充填法采矿方法的发展提供了良好的政策环境。
结论:充填法采矿方法是一种具有广阔前景的采矿技术。
在我国,随着环保政策的加强和科技进步,充填法采矿方法将得到更广泛的应用。
为此,建议相关企业和研究机构加大研发投入,不断提高充填法采矿技术的可操作性和实用性,为我国矿产资源开发贡献力量。
第十七章充填采矿法
脱水砂门设在切割巷 道中靠待充填巷道或 分区边界上,用混凝 土砖或红砖砌筑的墙, 墙中埋设若干短竹筒 或钢管,每隔0.5米 设一排,每排2-3根。 开始只砌1.2-1.5米高, 随充填料的加高逐步 加砌直到接顶。若回 采巷道长读大于50米, 应设两道脱水砂门。 如图7-11。
充填:充填管紧贴顶梁,于巷道中央并向上仰斜5°架设,以利 充填接顶,其出口距充填地点不宜大于5米。若巷道很长,应分 段充填。若下砂方向与泄水方向相反,可采用由远而近的后退 式充填。整个分层巷道或分区充填结束后,再在切割巷道底板 上,铺设钢筋混凝土地板和构筑脱水沙门,然后充填。切割巷 道填充完毕,再做好闭层工作,即可开始下一分层的切割和回 采工作。 二.下乡分层交接充填采矿法 他与下向分层水力充填采矿法的区别,仅在于充填料不同,从 而取消了钢筋混凝土底板的钉隔离层,只需在回采巷道两端构 筑混凝模板。 一般用巷道回采,高3-4米,宽3.5-4米,甚至7米,主要取决于 充填体的强度,巷道倾角4-10°,大于充填料的漫流角。如图 17-13,回采巷道间隔回采,逆倾斜掘进,顺倾斜充填,利于接 顶。上下层交错布置,防止上部胶结体脱落。用潜孔落矿。充 填体侧部,经5-7昼夜便可回采,其下部,至少要经过两周才能
回采
接顶充填: 人工接顶:最上层,分成1.5m宽的条带,逐 条浇注。 砂浆加压接顶:用液压泵将砂浆压入接顶空 间。
胶结充填
评价
优点:矿石损贫小 缺点:1、成本高:水砂15-25% 胶结35-50% 2、充填系统复杂: 3、阶段间矿斜分层 回采分三段: 回采三角底部 正常倾斜工作面回采 采出三角顶部矿石
自下向上回采:先采矿石:矿石易采; 先采围岩:围岩易采(下盘围岩) 落矿前为了减少矿石损失,铺设垫板,木板,铁板,废运输带 等。 落矿:采用小直径炮孔,间隔装药,进行松动爆破。 特殊问题:开掘围岩的宽度,最好正够采场充填。 MyKy=(Mq+My)k 式中 My——采掘围岩的厚度,m; Mq——矿脉厚度,m; Ky——围岩崩落后的松散系数(1.4-1.5); k——采空区需要填充的系数(0.75-0.8)。 一般情况下,由于矿脉很薄,掘出的岩石往往用不了,要设废石 溜井运出部分岩石。70年代后,为了创造机械化条件,采幅有增 大的趋势,在采幅较宽时,可用0.15m3耙斗的电耙运矿(1.2-1.3 米)。
第十四章充填采矿法课件
非金属矿山充填采矿法应用
非金属矿山充填采矿法是指利用充填 材料将非金属矿山的采空区充填密实, 以控制围岩崩落和地表下沉,提高矿 石回采率的一种采矿技术。非金属矿 山充填采矿法的应用范围较广,适用 于各种类型的非金属矿山,如石墨矿、 萤石矿、石英砂矿等。
充填材料制备
根据所选充填材料的特性,进行 适当的破碎、搅拌、混合等工艺, 制备成符合工程要求的充填浆液 或干料。
充填材料的输送
输送方式选择
根据实际情况选择适当的输送方式,如管道输送、车辆输送等,以确保充填材 料能够及时、准确地送达采场。
输送能力匹配
确保输送设备的输送能力与采场需求相匹配,避免因输送能力不足而影响采矿 工程的进度。
充填体与围岩相互作用
研究充填体与围岩之间的相互作用关系,以评估其对围岩稳 定性的影响。
03
充填采矿法的工艺流程
采场准备
采场设计
根据矿床赋存条件、矿石 性质和采矿要求,进行采 场设计,确定采场尺寸、
形状和结构参数。
采场开拓
为了将矿石运出采场,需 要开拓采场内的运输通道, 如斜坡道、平硐或竖井等。
采场支护
金属矿山充填采矿法是一种重要的采矿技术,主要用于开采金属矿石。该方法利用充填材料 将采空区充填密实,控制围岩崩落和地表下沉,提高矿石回采率,同时减少矿石贫化和损失。
金属矿山充填采矿法的应用范围广泛,适用于各种类型的金属矿山,如铁矿、铜矿、金矿等。 在实际应用中,需要根据矿山的实际情况选择合适的充填材料和工艺,以确保采矿作业的安 全和高效。
非煤开采17充填采矿法
7—分层采矿巷道
2021/10/5
下向分层水力充填采矿法
第五节 下向分层充填采矿法
⒉ 采准和切割工作
①掘进运输巷道:在下盘接触带或下盘岩石中布置。
第
②行人通风天井:在矿块两侧布置。
十 七
③溜矿井:在矿块中间布置。 ④切割巷道:每一分层回采前,先沿下盘接触带掘进。随回采分层
的下降,行人天井逐渐为建筑在充填中的混凝土天井所代替,而
章
溜矿井从上往下逐层消失。
充
填
采 矿
⒊ 回采工作: 回采分层高度,一般为2~2.5~3m,回采巷道的宽度为2~3m。用
法
浅孔落矿,电耙出矿。
2021/10/5
第五节 下向分层充填采矿法
4、充填工作
充填前应:清理底板,铺设钢筋混凝土底板,钉隔离层及构筑脱水
第
砂门等 。如图所示。 若下砂方向与泄水方相反,可采用由远而近的后退式充填。整个
第 十 七 章 充 填 采 矿 法
2021/10/5
二、下向分层胶结充填采矿法 它与下向分层水力充填法的区别,仅在于充填料不同,只需在回
采巷道两端的构筑混凝土模板。矿块结构,采准及回采工艺,与前者 基本相同。
下向分层胶充填采矿法 1—巷道回采;2—进行充填的巷道;3—分层运输巷道; 4—分层充填巷道;5—矿石溜井;6—充填管路;7— 斜坡道
十
※胶结充填接顶问题。
七
常用的接顶方法有人工接顶和砂浆加压接顶。
章
充 填 采
矿 法
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第三节 上向水平分层充填采矿法
四、上向水平分层充填采矿法评价
优点:
第
①矿石损失贫化小;
十
②回采工作使用无轨自行设备,使普通充填采矿法提高到新的
第9章_充填采矿法
矿柱回采
第三节 上向水平分层充填法
一般将矿块划分为矿房和矿柱,第一步回采矿房,第二步 回采矿柱。回采矿房时,自下而上水平分层进行,随工作面向
上推进,逐步充填采空区,并留出继续上采的工作空间。充填
体维护两帮围岩,并作为上采的工作平台。崩落的矿石落在充 填体的表面上,用机械方法将矿石运至溜井中。矿房回采至最 上分层时,进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采 完后,再进行回采。 回采矿房的充填方法,可用干式充填、水力充填或胶结充 填。
(1)充填体主要起限制采场围岩的变形和位移作用,但它不
能改变围岩及未采矿柱内的应力场分布;
(2)对矿柱提供水平压力,改善矿柱的受力状态,从而提高
矿柱的承载强度,同时充填体也可以防止矿柱的剥落和坍塌;
(3)降低能量释放速度,提高地下结构抵抗动载荷的能力,
控制岩爆或地下矿山结构发生突然破坏。
B 胶结充填体强度确定方法
1.3 充填采矿方法发展现状及趋势 充填采矿法是地下开采中矿石损失与贫化最低的采矿方法。应
用条件主要是围岩不稳固或围岩与矿体均不稳固的有色金属富矿或
贵金属、稀有金属矿床,以及深部开采使用的主要采矿方法。 随着矿产资源的逐渐减少,一些价格不高的矿产开采也开始使 用充填法开采,取得了不错的经济效益。 随着无轨设备、高分层落矿、充填系统自动化等技术的应用, 全尾砂充填材料的广泛使用,逐步降低了采矿成本,实现高效安全 文明开采成为可能。 有鉴于此,使充填采矿法在相对低价值矿种的开采中也具有广 阔的应用前景。
接顶工作
人工接顶:就是将最上部一个充填分层,分为1.5m宽的分条,逐
(1)矿山充填技术发展简史
矿山充填技术的发展,在国外有近70年历史,在我国也有近
充填采矿方法(完整篇)
编号:SY-AQ-04314充填采矿方法(完整篇)Filling mining method( 安全管理)单位:_____________________审批:_____________________日期:_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑充填采矿方法(完整篇)导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。
在安全管理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关系更直接,显得更为突出。
随着回采工作面的推进,逐步用充填料充填采空区的采矿方法。
有时还用支架与充填料相配合,以维护采空区。
充填采空区的目的,主要是利用所开成的充填体进行地压管理,以控制围岩崩落和地表下沉,并为回采创造安全和便利的条件。
有时还用来预防自燃矿石的内因火灾。
按矿块结构和回采工作面推进方向又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。
按采用的充填料和输出方式不同,又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法和胶结充填采矿法。
(1)单层充填采矿法。
适用于缓倾斜薄矿体中,用矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向一次按矿体全厚回采,随工作面的推进有计划地用水力或胶结充填采空区,以控制顶板。
(2)上向水平分层充填采矿法。
一般将矿块划分为矿房和矿柱,第一步回采矿房,第二步回采矿柱。
回采矿房时,自下向上水平分层进行,随着工作面向上推进,逐层充填采空区,并留出继续上采的工作空间。
充填体维护两面帮围岩,并作为上采的工作平台。
崩落的矿石落在充填体的表面上,用机械方法将矿石运至溜井中。
矿房架采到最上面分层时,进行接顶充填。
矿柱则在采完若干矿房或全阶段采空后,再进行回采。
矿房架采的充填方法,可用干式充填、水力充填或胶结充填。
(3)上向倾斜分层充填采矿法。
这种方法与上向水平分层充填法的区别是用倾斜分层回采,在采场内矿石和充填料的搬运主要靠重力。
地下金属矿山充填采矿技术分析
地下金属矿山充填采矿技术分析摘要:由于矿山开采过程中容易出现安全事故,因此,安全是安全生产的首要任务,对充填采矿技术的推广与应用起到了积极的推动作用。
在新建矿井特别是地下矿井中,应首先采用充填开采法,并对开采方法进行论证。
在地质找矿工作中,要对有关地质数据进行全面地分析,并有针对性地开展地质勘探,以确保找矿工作的高质量。
关键词:地下;金属矿山;充填采矿;技术一、充填采矿法简介充填采矿法是指在开采矿山时,在采掘工作面的同时,采用填料,以物理性质充填采空区。
在一些特殊的场合,也要配合支架和填料。
采空区充填,主要是为了降低施工中存在的安全风险,比如,由于充填物料在地面上产生的压力,很容易引起周边岩体的崩塌等。
充填采矿方法具有较好的环境适应性、较高的安全、较高的采收率和较高的作业效率,并能在一定程度上降低地面的损害。
这是一种比较先进的技术,而且它的投资也比较大。
在工程地质、施工等方面,必须配备专业的设备、人员和专业的管理人员,进行勘探设计、打桩、吊装等工作。
尤其是在采矿工程中,为了节约成本及加速施工,经常采用爆破方法对坚硬岩石进行开挖。
二、充填采矿技术优越性1. 提高回采率充填开采技术主要是在矿井顶板及周边地区设置压顶支护,以避免发生冒顶片帮。
它克服了过去采矿技术的缺陷,减少了矿山坍塌等安全事故的发生,保证了采矿工作得顺利、安全,同时也防止了由于缺少安全检查而造成的安全风险。
在开采结束后,可以科学有序地进行矿柱的回收,从而使回采率有了一定的提高。
特别是低品位金矿的治理,投资少,施工时间短,人员少,辅助设施少,能耗低,成本低,经济效益显著。
2. 降低作业成本随着矿井向深层采矿的深入发展,必须对矿井的采掘方案进行更加严格的规划,并结合矿山的地形、构造选择合适的采矿方式。
由于应力失衡,会导致采矿工作的进展受到一定程度的影响,需要依靠其他的采矿工具,而这些问题的发生,无疑会加大采矿的费用,并耗费大量的人力物力。
金属矿地下开采——充填采矿法
▪ 5 充填:采用水砂充填,逆倾斜分段进行,先自下而上分段 拆除立柱,再分段进行充填。注意接顶
▪ 9.1.1.6实例
▪ 1 -倾斜矿体,2 -充填体,3 -采区巷道,4 -回采分条,5 -切割巷道; ▪ 6 -运输巷道, 7-小型矿柱
▪ 9.1.2单层削壁充填法 ▪ 9.1.1适用条件 ▪ 1矿石和围岩具有一定的稳固性 ▪ 2矿体倾角>55° ▪ 3矿体厚度<2米
▪ 9.1.2结构 ▪ 1顶柱:无工程(先进天井) ▪ 2间柱:无间柱 ▪ 3底柱:顺路井 行人 通风 出矿 ▪ 9.1.3采准切割工作 ▪ 1阶段运输巷:脉内单一沿脉布置 ▪ 2行人、溜矿井:两个行人井,两个溜矿井 ▪ 3先进天井:从拉底掘进到上个阶段 ▪ 4拉底空间:分为留底柱和人工假底 ▪ 5打水泥底板:厚度0.4-0.5米,四井锁口,为底柱回采作准备 ▪ 也可用人工假底,
采场,平场,撬毛,铺设垫板,准备爆破矿石. ▪ 溜井提高方法有:混凝土浇注 硬木横撑 铁筒接高 ▪ 4采幅:矿石1米K=2围岩1米 ▪ 采幅=矿+岩=K×岩 ▪ 9.1.5评价 ▪ 优:采切工艺简单,充填工艺简单,损失贫化小 ▪ 缺:安全性差,加强管理
▪ 9.2上向分层充填法
▪ 9.2.1干式充填法 ▪ 1适用条件:矿岩不太稳固,倾角>55°, 厚度<8-10米
( a )不留底柱(b )留底柱
▪ 人工假底的形成: ▪ 底板混凝土的浇注及锁口
1 -钢架,2 -混凝土
▪ 9.1.4回采充填工作
充填采矿法及安全要求
充填采矿法及安全要求充填采矿法是一种常用于矿山开采中的一种方法,它是指将矿石或矿渣充填到矿山中的其中一区域,以达到加固地质体、提高采矿率、降低开采成本和减少环境污染的目的。
然而,由于充填采矿过程中可能存在的安全隐患,对于充填采矿工作的安全要求也备受重视。
下面将详细介绍充填采矿法及其安全要求。
首先,充填采矿法的工作流程一般包括以下几个步骤:矿石破碎、矿石精矿、研磨和分类、矿渣充填以及充填后的地质环境修复。
这些步骤需要精确的操作和合理的安排,以确保充填采矿工作的高效率和稳定性。
在实施充填采矿法时,有一些安全要求必须严格遵守。
首先,对于矿石破碎和精矿工作,必须使用安全可靠的设备和工具,遵守相关的操作规程和操作指南,确保工作时没有人员误入危险区域。
其次,在研磨和分类过程中,应使用防护设施保护操作人员的安全,同时确保设备的稳定运行和防火防爆措施的有效实施。
在矿渣充填和地质环境修复过程中,也需要严格遵守安全要求。
首先,对于矿渣充填,必须选择合适的充填材料,保证充填体的稳定性和可靠性。
其次,在充填过程中,应采取措施确保充填体的一致性和密实性,以防止充填体的坍塌和沉降。
并且,在充填体上方及周围设置监测装置,定期监测充填体的变化情况,及时发现并修复可能出现的安全隐患。
另外,对于地质环境修复,也要制定相关的安全要求。
施工人员需穿戴个人防护设备,如安全帽、防护眼镜、防护手套、防尘口罩等,确保工作过程中的人身安全。
同时,对于可能存在的地质风险和环境污染问题,应在施工前做好充分的调查和评估,采取合适的措施防止土壤侵蚀、水质污染等问题的发生。
除了以上基本的安全要求外,充填采矿法还需要符合国家相关法律法规的要求。
公司和个人需获得相应的采矿权许可和环境保护许可,并遵守相关法律的要求,如矿井安全生产法、环境保护法等。
并且,要建立健全的安全管理体系,加强员工的安全培训和意识教育,提高他们的安全意识和应急处理能力。
总之,充填采矿法是一种常用的矿山开采方法,但它也面临着一些安全隐患。
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第十二章充填采矿法§1 充填采矿法概述一、充填采矿法特点:凡是随着回采工作面的推进,逐步用充填料充填采空区的方法叫做充填采矿法。
充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采,先采矿房,后采矿柱。
矿柱回采可用填法,也可以考虑用其他方法。
矿房的回采是采一分层,把矿石运出,随后充填这一层,然后再采一层,再充填一层。
依此循环,直到到全矿房采完为上。
一采一充或两采一充。
二、充填采矿法的发展情况充填采矿法在国内外金属矿山应用的历史悠久,古代就用采掘的废石留在采空区的办法来采矿,发展到现在的机械化作业的充填采矿法。
(1)国内情况充填采矿法在金属的矿山应用情况也是变化的,有起有落,开始应用的比较多,后来减少了,现在又兴盛起来。
目前仍然有日益增加的趋势。
全国约有20多个冶金山采用了充填法,不是今年的统计数字。
[参考资料] ①我国的红透山铜矿、凤凰山铜矿、铜录山铜矿、焦家金矿、凡口铅锌矿、湘潭锰矿、黄沙坪铅锌矿等都使用充填采矿法。
②③国内使用充填Array法的历史情况1)解放时期——我国仅有少数几个冶金矿山采用干式充填采矿法、水砂,胶结充填法还没有用过。
2)大跃进期间——各种高效率的采矿方法在冶金矿山中大力推广,有些原来采用干式充填采矿法的矿山,改用了其他方法,故充填法比重急剧下降。
3)1964年——我国凡口铝锌矿开始使用胶结充填法。
4)1965年——我国某矿山南矿由于采空区的面积过大,发生地压活动,故开始了尾砂充填空区的试验。
后来其他矿又进行了胶结充填法试验。
5)1966年——湘潭锰矿第一期扩建设计,采用3水砂充填壁式采矿法。
1969年投产,用到现在,对防止内因火灾取得了较好效果。
6)1967年——黄沙坪铝锌矿采用了干式充填采矿法,同年铜矿也曾试验采用充填法。
7)从1967年以后,相继有:托里络矿、柏坊铜矿、红透山硐矿,凤凰山铜矿,铜录山铜矿等矿山采用了充填法。
到目前为止,全国约有20多个冶金矿山全部或部分地采用了充填采矿法。
(2)国外充填采矿法发展情况目前,充填采矿法在国外金属矿山已获得日益广泛的应用,其所占比重正在持续上升。
例如,加拿大、美国、日本、瑞典、苏联、西德等。
①①1970年—分层充填法比重为22.2%;1973年—分层充填法比重为29.1%1974年—用充填法采出的矿石为2500万吨。
深入充填料中的水泥约价值1000万元;②又如美国。
1971年—使用充填法的金属矿山数为38个。
其中用充填料回填空区的矿山有:25个。
1971年美国脉状矿日产矿石量为1200万吨以上的有色矿山,只有6个,而除一个用留矿法开采外,其余均用充填法开采。
③日本充填法使用比例。
1956年占24.5%,1967年占35.2 %,1970年占39.0%。
④瑞典情况—在45个矿山中,有13个矿山采用分层充填法开采。
⑤苏联—1965年使用充填法开采的矿石量为14.9%。
1975年使用充填法开采的矿石量为38.0%。
⑥其他国家如澳大利亚、西德、印度、英国、奥地利等国家也都广泛地应用充填采矿法开采有色、稀有金属矿体。
三、充填的目的(一)进行地压管理利用形成的充填体进行地压管理,用的控制围岩崩落和地表下沉,并为回采工作面而创造方便条件和安全条件,保护地表建筑物,缓和大面积地压活动,恢复安全生产。
(二)杜绝内因火灾有些矿山用这种方法来预防有自燃性的矿床(内因火灾或其他灾害)。
[参考]如我国湘潭锰矿,矿体的直接顶板为叶片状黑色页岩,崩落后在有水和空气的条件下,经30~50天后发生自燃。
采用充填法后,杜绝了内因火灾。
(三)为回采矿柱创造了条件矿房采完以后空场能否及时进行充填,将直接导致矿柱能否进行回采,由此将直接影响矿山三级矿量的平衡和均衡生产。
如我国凡口铅锌矿,用水平分层充填法回采了两侧均为水泥尾砂、胶结充填体的矿柱。
)(四)为深部、水下开采创造条件。
用于深部开采,水下采矿以及预防冲击性地压。
四、充填材料及其充填料的输送方法。
(一)充填材料来源①地表堆积的废石;②掘进坑边的废石;③选矿厂的尾砂;④冶炼厂的炉渣;⑤戈毕集料;⑥从地表属门采石等。
(二)充填材料的输送方法可以通过矿车或其他机械运输,也可用风力、水力输送。
目前水力输送应用比较广泛。
五、充填采矿法分类(一)按充填料的性能和充填工艺特点分类:胶结充填可分为:非胶结充填干式充填水砂充填(二)按矿块回采工作面的推进方向和回采工艺特点分类:①上向分层充填采矿法;②下向分层充填采矿法;③壁式充填采矿法;④削壁充填法;⑤支架充填法。
六、充填采矿法的适用条件(一)开采品位较高的富矿,并且要求有比较高的回采率和比较低的贫化率;或开采稀贵金属。
(二)赋有条件件和开采技术条件比较复杂的矿床,如:①水文地质条件、矿体形状比较复杂;②矿体埋藏较深而且地压较大;③矿石或围岩有自燃发火的危险;④地表或围岩不允许有大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护;⑤露天和地下同时进行开采。
(三)适用于矿石稳固,围岩不稳固的矿床如果能采用特殊的支护方法或下向分层充填法,也可以用来开采矿石不稳固的矿体。
(四)适用于开采急倾斜矿体因为急倾斜矿体便于向采场输送充填料,并且可以减少充填不到的空间及充填料接顶的面积。
但是,如果能采用水力或风力充填的话,也可以用于缓倾斜薄矿脉的开采中。
七、充填采矿法与其他采矿方法比较的优缺点:(一)充填采矿法的优点:(1)采、切工程量小,灵活性大;(2)矿石损失、贫化小;(3)能够比较有效的维护围岩,减少围岩的移动和防止大量冒落;(4)对于薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采;(5)可以防止矿床开采的内因火灾;(二)缺点:(1)回采工艺和充填工艺复杂。
(2)充填和采矿互相影响,如果回采作业机械化所不能妥善解决,则生产效率和生产能力都比较低;(3)充填料的开采,加工、输送及其他一系列消耗使矿石成本较高。
开采运输与堆积充填料这些工作所需要的费用占采矿成本的40—50%。
(4)劳动强度大;§2 干式充填采矿法一、干式充填采矿法的特点和适用条件(一)特点:(1)将矿块划分为矿房和矿柱,先采房,后采柱,两步骤回采。
矿房是自下而上分层回采,随着回采工作面的向上推进,逐层充填采空区的维护上、下盘围岩,同时为继续上采创造作业条件。
(2)干式充填采矿法多用废石作为充填料,充填料利用主充填井下放到井下,再用其他运输送到工作面进行采场充填工作。
(3)矿房回采到最后一个分层后,要进行接顶充填。
(4)矿柱回采工作是在采完一批矿房以后或采完一个阶段后进行。
(二)适用条件(1)适用开采品位高,价值高的矿石;(采矿体厚度小于4米的);(2)适用于开采矿石稳固,而围岩不稳固的急倾斜薄到中厚的矿体;矿体太厚时,充填工作量大,输送充填料和在矿房中铺平充填料的工作太繁重。
(3)缺乏水力充填的廉价材料;(4)矿山开采中自然涌水量大,不宜采用水力充填法开采;(5)缺乏水源地区的矿山,用水力充填法供应不上水。
(三)干式充填法分类:按工作面形式不同,可分为三类,即:(一)上向水平分层干式充填法;(黄沙坪铝矿用及红化沟金矿用)(二)倾斜分层干式充填法;(三)削毕充填采矿法。
(红花沟金矿用)二、干式充填采矿法典型方案(上向水平分层干式充填采矿法)(一)上向水平分层干式充填采矿法特点:属于干式充填法的一种,与干式充填法总的特点基本相同。
它也是两步骤回采,向下而上分层回采。
随着工作面以向上推进,逐层充填采空区,用以支撑上、下盘围岩并造成不断上采的作业条件。
当矿房采到最后一个分层后,要进行接顶充填。
矿房采完后,再有计划地回采矿柱。
(二)矿块构成要素(1)矿块布置方式矿块布置方式分为沿走向和切走向两种。
①沿走向布置——当矿石与围岩比较稳固的条件下,矿体厚度又不超过10—15米时,采用沿走向布置。
②矿块切走向布置--矿体厚度>10~15米时,用切走向布置。
(由所给尺寸可看出,此数值比空场法要小。
因为围岩不稳固,允许暴露的面积小,因而以10~15米为界)。
(2)矿房长度矿房的长一般宜控制在50米以内。
如果矿体厚度超过50米,则在矿体的垂直走向方向上布置两排矿房,在两排矿房之间留沿走向的纵向矿柱。
1-沿脉平巷2-人行天井3-联络道4-充填天井5-溜矿井1-阶段运输平巷;8-底板;2-回风巷道;9-电耙胶车;3-充填天井;10-顶柱;4-放矿溜井11-底柱5-人行通风天井12-充填料6-联络道(间距4~6m)13-崩下矿石7-隔墙;14-炮孔(3)阶段高度①阶段高度一般为30~60米(常用的是35~45米)②阶段高度过大,在生产中会产生一些困难,如:当矿体厚度不大,而矿体倾角变化大时,会引起架设流矿井的困难;当矿体很厚,出矿量很多时,溜井下部磨损大,维护困难。
(钢溜井可通过10~15万吨矿石,予制混凝土溜井一般达不到10万吨矿石)。
[参数]阶段高度大,则回采速度慢,当回采上部分层时,矿石的稳固性降低。
对于阶段高度的取值方法:①当矿体倾角比较大,倾角和厚度变化不大,矿体、轮廓规则时,采用较大的阶段高度;②当矿床勘探类型越高时,阶段高度可以取的越小。
(4)矿房的水平暴露面积矿房的水平暴露面积,主要取决于矿石的稳固性。
当矿石稳固时,水平暴露面积多在300~500M2之间;当矿石很稳固时,可达到800~1200 M2或更大,(个别矿山达到2000 M2)。
(5)矿柱尺寸1)间柱宽度:间距宽度取决于间柱的回采方法和矿岩的稳固性以及矿体厚度。
用充填法回采间柱时,可留7~10米。
当矿石和围岩不太稳固且地压较大时,则应取较大的尺寸。
间柱留的过小,受的压力大,不易回采矿柱;间柱留的过大,则又形成较大的采空区。
当矿体很薄时(3~4米的薄矿脉),也可以不留间柱,此时采用在矿房之间浇灌混凝土隔墙的办法; 2)顶柱厚度当上部运输巷道需要保护时,则应当根据矿石的稳固性和矿房的大小,保留3~5米厚的顶柱。
不留顶柱可以简化回采步骤,因而可以减小矿石的损失和贫化,但需要建造人工假巷。
3)底柱高度对于充填采矿法,由于采准巷道布置简单,在底柱中的巷道很少,并且不在其中进行二次破碎。
故矿石底柱的稳固性破坏较小,因而底柱高度可以小一些。
当矿房位于主要运输平巷之上时,必须要留底柱。
一般在运输平巷上部只留2-3米高的底柱。
(即从运输水平底板算起总计高4-5米)。
(三)采准工作采准工作包括有:沿脉和穿脉平巷,天井、联络道,放矿溜井以及充填井。
(1)沿脉平巷和穿脉平巷为了便于探矿和采矿,一般靠近矿体下盘或上盘边界掘进。
沿脉运输平巷多用于中厚以下矿体的回采中。
当矿体很厚,矿房垂直走向布置时,为了布置溜井方便,相邻矿块采矿互不产影响等,通常采用穿脉运输平巷)。
当矿房和间柱沿走向的长度比较大时,则矿房和间柱分别开凿独立的运输穿脉巷道。
相反,则运输穿脉巷道可开在矿房和间柱的交界外,共用一条巷道。