充填采矿法图示
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第十章 空场采矿法
1. 概述
特点：
将矿房划分成矿 房和矿柱，采场 以敞空形式存在， 依靠矿柱本身的 稳定性来维持稳 定。
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留矿采矿法
• 阶段高度：30~50m， 根据矿床勘探程度、矿 岩固情况、矿体倾角
• 矿块长度：40~60m • 矿柱尺寸：
– 薄矿脉：间柱宽2~6m， 顶柱厚2~3m，底柱高 4~6m；
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连续回采倾斜分层充填采矿法
回采过程：
1. 先掘进一个切割天井，形成倾斜的工作面， 沿走向推进；
2. 崩落的矿石靠自重溜下，用自行设备运出； 3. 充填料从回风水平用自行设备运到倾斜面，
– 分段崩落法和阶段崩落法：主要用于深孔和中深
孔落矿，生产能力大，损失贫化大；
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无底柱分段崩落法
• 基本特征：是分 段下部没有底部 结构，分段的凿 岩、崩矿和出矿 都在回采巷道中 进行。因此，大 大简化了采场结 构，可使用无轨 自行设备创造了 有利条件。
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第二节 单层充填采矿法
• 适用条件：缓倾斜薄矿体 • 特点：
– 中厚以上：间柱宽 8~12m，顶柱厚3~6m， 底柱高8~10m；
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第十一章 崩落采矿法
• 崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿 方法，即随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围 岩充填采空区，以控制和管理地压。
• 分类： – 单层崩落法、分层崩落法：用浅孔落矿，崩量大，
在矿石回采期间，工作面需要支护，工艺复杂，生产 能力低，损失贫化小；
充填采矿法
• 定义：随着工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的
采矿方法。有时用支架和充填料相配合，叫做支架充填 采矿法。
• 充填采矿区为目的：（1）地压管理；（2）预防自燃； • 充填采矿法的分类：
• 按照矿块结构和工作面推进方向：单层充填法、上向 分层充填法、下向分层充填法、分采充填法
• 根据充填料的种类和输出方式：干式充填采矿法、水 力充填采矿法、胶结充填采矿法；
– 用矿块倾斜全长的壁式回采面，沿走向方向、依次按照 矿体全厚度回采；
– 随着工作面的推进，有计划地充填采空区； – 也称为壁式充填法
• 具体实例
– 湖南湘潭锰矿：缓倾斜薄矿体、矿石稳固、易自燃；
顶板岩石不稳固，上部为含水层，不允许崩落，底版稳 固；
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1、矿块结构参数
• 斜长：30~40m；沿走向长：60~80m；控顶距：2.4m；
• 用倾斜分层（倾角近40度）回采，矿石和充填料 靠自重运输；
• 只能用于干式充填； • 以矿块回采，充填料从充填溜井溜至倾斜的工作
面，自重铺撒； • 铺设垫板后进行落矿，矿石也靠自重溜入溜井； • 回采的三个阶段：
– 回采三角形底部，以形成倾斜工作面； – 进行正常倾斜工作面的回采； – 采出三角形的顶部矿石；
充填距：2.4 m； • 悬顶距：4.8m;
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采准与切割
• 阶段运输巷道：在底板岩石中； • 切割平巷：在矿体内，作为崩矿自由面；，行人、通风
和排水；
• 切割上山：布置在矿体边界上； • 溜井：每隔15~20m，联通切割平巷和脉外运输巷道；
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回采
❖ 浅孔落矿（1m左右），用ZJP-13型电耙运搬； ❖ 边出矿边架木棚，当工作面沿走向推进1.8米，充填
2.4m； ❖ 充填前的准备工作：清理场地，架设充填管道，打砂门
子（包括帮门子、堵头门子、半截门子）和挂砂帘子等。 ❖ 沿走向一次推进2.4m。水力充填是逆倾斜由下而上间断
进行，分段拆除支柱和充填体。 ❖ 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；
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评价
❖ 缓倾斜薄矿体，在顶板岩层不允许崩落 的条件下，这是唯一可用的采矿方法；
• 需要解决的问题：胶结充填体接顶问题，常用的方法有 人工接顶和砂浆加压接顶。
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评价
• 利用水力充填和胶结充填技术可以提高机 械化水平，从而提高效率；
• 胶结充填克服了水力充填的问题，仍存在 以下问题：
– 充填成本高； – 充填系统复杂； – 阶段间柱回采困难；
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第四节 上向倾斜分层充填采矿法
• 矿房回采到最上面分层时，进行接顶充填； • 矿柱在采完若干个矿房或全部阶段后，再回采； • 采用的充填类型：水力充填、胶结充填；
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一、水力充填（矿块结构参数）
• 矿房的长和宽
• 沿走向布置：长 30~60m;
• 垂直走向布置：长 50m以内，宽度为 8~10m;
• 阶段高度：30~60m; • 间柱：6~8m；顶柱
厚4~5m，底柱高 5m，可用混凝土假 顶；
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采准和切割
1. 运输巷道（在脉内或脉外）； 2. 两个溜井：至少2个； 3. 顺路人行天井（兼做滤水井），用钢筋混凝土构件砌筑； 4. 充填天井：2m × 2.4m，内设充填管路和人行梯子，是
矿房的安全出口； 5. 在底柱上部掘进拉底巷道，以次为自由面扩大到整个矿房
❖ 回采率高（94%左右），贫化率低（7% 左右），但采矿效率低，坑木消耗大；
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第三节 上向水平分层充填采矿法
• 基本描述
• 将矿块划分成矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回 采矿柱；
• 回采矿房时，自下而上分层进行，随着工作面的推进逐 渐充填采空区；
• 充填体维护两帮，作为上采的平台。崩落的矿石在充填 体上，用机械方法将其搬运到溜井；
边界，形成拉底空间，再向上挑顶2.5~3m，将崩落的矿 石经溜井放出，浇灌钢筋混凝土底板。
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回采工作
1. 浅孔落矿,分层高度为2~3m。当矿石和围岩稳固时可以增 加分层高度；
2. 用电耙出矿，有有用铲运机等设备出矿的； 3. 清理底板上的矿粉，浇灌溜井、砌筑人工滤水井和混凝土
隔墙； 4. 充填：用选矿厂或冶炼厂的炉渣，用管道水力输送到工作
面； 5. 在每层充填体的表面还要铺设0.15~0.2m厚的混凝土底版。
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二、胶结充填（矿块结构参数）
• 由于水力充填的回采工艺复杂，从采场排除的泥水污染 巷道，水沟和水仓的清理工作量大等问题，人们提出了 胶结充填法
• 采准、切割和回采与水力充填的方案基本相同，区别： • 顺路人行天井不需要按滤水条件构筑，溜矿井和行 人天井在充填时只要立模板就可以形成 • 不必要构筑隔墙、铺设分层底板和构筑人工底柱；
第十章 空场采矿法
1. 概述
特点：
将矿房划分成矿 房和矿柱，采场 以敞空形式存在， 依靠矿柱本身的 稳定性来维持稳 定。
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留矿采矿法
• 阶段高度：30~50m， 根据矿床勘探程度、矿 岩固情况、矿体倾角
• 矿块长度：40~60m • 矿柱尺寸：
– 薄矿脉：间柱宽2~6m， 顶柱厚2~3m，底柱高 4~6m；
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连续回采倾斜分层充填采矿法
回采过程：
1. 先掘进一个切割天井，形成倾斜的工作面， 沿走向推进；
2. 崩落的矿石靠自重溜下，用自行设备运出； 3. 充填料从回风水平用自行设备运到倾斜面，
– 分段崩落法和阶段崩落法：主要用于深孔和中深
孔落矿，生产能力大，损失贫化大；
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无底柱分段崩落法
• 基本特征：是分 段下部没有底部 结构，分段的凿 岩、崩矿和出矿 都在回采巷道中 进行。因此，大 大简化了采场结 构，可使用无轨 自行设备创造了 有利条件。
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第二节 单层充填采矿法
• 适用条件：缓倾斜薄矿体 • 特点：
– 中厚以上：间柱宽 8~12m，顶柱厚3~6m， 底柱高8~10m；
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第十一章 崩落采矿法
• 崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿 方法，即随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围 岩充填采空区，以控制和管理地压。
• 分类： – 单层崩落法、分层崩落法：用浅孔落矿，崩量大，
在矿石回采期间，工作面需要支护，工艺复杂，生产 能力低，损失贫化小；
充填采矿法
• 定义：随着工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的
采矿方法。有时用支架和充填料相配合，叫做支架充填 采矿法。
• 充填采矿区为目的：（1）地压管理；（2）预防自燃； • 充填采矿法的分类：
• 按照矿块结构和工作面推进方向：单层充填法、上向 分层充填法、下向分层充填法、分采充填法
• 根据充填料的种类和输出方式：干式充填采矿法、水 力充填采矿法、胶结充填采矿法；
– 用矿块倾斜全长的壁式回采面，沿走向方向、依次按照 矿体全厚度回采；
– 随着工作面的推进，有计划地充填采空区； – 也称为壁式充填法
• 具体实例
– 湖南湘潭锰矿：缓倾斜薄矿体、矿石稳固、易自燃；
顶板岩石不稳固，上部为含水层，不允许崩落，底版稳 固；
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1、矿块结构参数
• 斜长：30~40m；沿走向长：60~80m；控顶距：2.4m；
• 用倾斜分层（倾角近40度）回采，矿石和充填料 靠自重运输；
• 只能用于干式充填； • 以矿块回采，充填料从充填溜井溜至倾斜的工作
面，自重铺撒； • 铺设垫板后进行落矿，矿石也靠自重溜入溜井； • 回采的三个阶段：
– 回采三角形底部，以形成倾斜工作面； – 进行正常倾斜工作面的回采； – 采出三角形的顶部矿石；
充填距：2.4 m； • 悬顶距：4.8m;
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采准与切割
• 阶段运输巷道：在底板岩石中； • 切割平巷：在矿体内，作为崩矿自由面；，行人、通风
和排水；
• 切割上山：布置在矿体边界上； • 溜井：每隔15~20m，联通切割平巷和脉外运输巷道；
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回采
❖ 浅孔落矿（1m左右），用ZJP-13型电耙运搬； ❖ 边出矿边架木棚，当工作面沿走向推进1.8米，充填
2.4m； ❖ 充填前的准备工作：清理场地，架设充填管道，打砂门
子（包括帮门子、堵头门子、半截门子）和挂砂帘子等。 ❖ 沿走向一次推进2.4m。水力充填是逆倾斜由下而上间断
进行，分段拆除支柱和充填体。 ❖ 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；
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评价
❖ 缓倾斜薄矿体，在顶板岩层不允许崩落 的条件下，这是唯一可用的采矿方法；
• 需要解决的问题：胶结充填体接顶问题，常用的方法有 人工接顶和砂浆加压接顶。
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评价
• 利用水力充填和胶结充填技术可以提高机 械化水平，从而提高效率；
• 胶结充填克服了水力充填的问题，仍存在 以下问题：
– 充填成本高； – 充填系统复杂； – 阶段间柱回采困难；
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第四节 上向倾斜分层充填采矿法
• 矿房回采到最上面分层时，进行接顶充填； • 矿柱在采完若干个矿房或全部阶段后，再回采； • 采用的充填类型：水力充填、胶结充填；
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一、水力充填（矿块结构参数）
• 矿房的长和宽
• 沿走向布置：长 30~60m;
• 垂直走向布置：长 50m以内，宽度为 8~10m;
• 阶段高度：30~60m; • 间柱：6~8m；顶柱
厚4~5m，底柱高 5m，可用混凝土假 顶；
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采准和切割
1. 运输巷道（在脉内或脉外）； 2. 两个溜井：至少2个； 3. 顺路人行天井（兼做滤水井），用钢筋混凝土构件砌筑； 4. 充填天井：2m × 2.4m，内设充填管路和人行梯子，是
矿房的安全出口； 5. 在底柱上部掘进拉底巷道，以次为自由面扩大到整个矿房
❖ 回采率高（94%左右），贫化率低（7% 左右），但采矿效率低，坑木消耗大；
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第三节 上向水平分层充填采矿法
• 基本描述
• 将矿块划分成矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回 采矿柱；
• 回采矿房时，自下而上分层进行，随着工作面的推进逐 渐充填采空区；
• 充填体维护两帮，作为上采的平台。崩落的矿石在充填 体上，用机械方法将其搬运到溜井；
边界，形成拉底空间，再向上挑顶2.5~3m，将崩落的矿 石经溜井放出，浇灌钢筋混凝土底板。
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回采工作
1. 浅孔落矿,分层高度为2~3m。当矿石和围岩稳固时可以增 加分层高度；
2. 用电耙出矿，有有用铲运机等设备出矿的； 3. 清理底板上的矿粉，浇灌溜井、砌筑人工滤水井和混凝土
隔墙； 4. 充填：用选矿厂或冶炼厂的炉渣，用管道水力输送到工作
面； 5. 在每层充填体的表面还要铺设0.15~0.2m厚的混凝土底版。
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二、胶结充填（矿块结构参数）
• 由于水力充填的回采工艺复杂，从采场排除的泥水污染 巷道，水沟和水仓的清理工作量大等问题，人们提出了 胶结充填法
• 采准、切割和回采与水力充填的方案基本相同，区别： • 顺路人行天井不需要按滤水条件构筑，溜矿井和行 人天井在充填时只要立模板就可以形成 • 不必要构筑隔墙、铺设分层底板和构筑人工底柱；