盘区机械化上向水平分层充填采矿方法的实验与运用

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上向水平分层充填采矿法的优化研究

上向水平分层充填采矿法的优化研究摘要：针对极不稳定矿体中在采矿和充填不接顶时进路容易失稳的问题，以现场勘察及数值模拟分析为基础，提出了维持进路稳定的进路超前关系以及喷射纤维混凝土支护方案。

现场试验表明，该方案能有效提高回采效率和采场稳定性，对极不稳定破碎矿体安全高效开采有示范意义。

关键词：破碎岩体；进路充填；纤维混凝土；采场优化引言在采矿工程中，由于上向水平分层充填采矿法具有的有点较多，例如采掘工程量小，且具有较强的矿体形态变化的适应能力，由此可见，在采矿工程中加强上向水平分层充填采矿法的应用具有十分重要的作用。

但在认识到这些优点的同时，仍有一些需要改进的地方。

基于此，笔者结合实践经验，就上向水平分层充填采矿法存在的问题及改进实践进行探讨。

一、上向分层充填采矿方法的应用矿山在合并整合后，为了安全持续正常生产，结合矿体开采现状，选择了上向盘区点柱分层充填采矿法。

采矿方法，如图1所示。

图1上向水平分层充填采矿法（一）、采场结构参数矿块垂直矿体走向布置。

中段高度为30m，矿块长为100m，宽为矿体厚度；分层高位6～7m，回采完后充填4～5m，留1.5～2m的空区作为上一分层回采爆破的补偿空间；间柱宽4m，点柱初始尺寸为6.5×6.5m2，准备充填之前，将矿柱下部3.5m扩刷至Φ5m，上部2.5～3.5m仍为6.5×6.5m2。

中段平巷及其分层联络道为汽车运矿巷道，巷道规格为3.7×3.8m2；副中段平巷及其分层联络道为铲运机通道，巷道规格为3×2.8m2。

溜井规格为Φ1.8m2、δ12mm的钢溜井。

回风充填上山和穿脉的规格均为2×2m2。

（二）、回采工艺中段内，从矿体底部自下而上按照6～7m的分层高度进行各分层的回采作业。

第1分层回采时，先自中段运输平巷向矿体掘进联络道至采场中央，规格为3.7×3.8m2，然后，自联络道向矿体上盘掘穿脉凿岩巷道，将采场划分为两部分，自凿岩巷道向采场两边同时回采，回采结束后，将联络道挑高一个分层高度，并及时以喷混凝土支护，用非胶结充填体充填采空区，充填高度为4～5m，用高标号胶结充填体浇面0.3～0.5m，空顶1.5～2m做上一分层回采爆破补偿空间；第1分层回采结束后，其它各分层自挑高的联络道开始进行回采，回采实际高度为4～5m；分层回采中，回采方式为采场内回采时，留6.5×6.5m2的矿柱，待本分层矿石回采结束后，将矿柱下部 3.5m刷至Φ5m，上部 2.5～3.5m仍保持6.5×6.5m2。

上向水平分层充填采矿法的优化研究

上向水平分层充填采矿法的优化研究摘要：上向水平分层充填采矿法适用于矿岩中等稳固以上的矿体；矿体内夹石、夹层较多。

工作面自下而上水平分层回采，各分层以采矿、出矿、充填形式循环作业。

充填体维护上下盘围岩，并作为继续上采的工作平台。

分层回采，分层充填，崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运到溜井中。

矿房回采到最上面分层时，进行接顶充填。

关键词：上向水平分层；充填采矿法；优化研究引言：在矿山工程中，上向水平分层充填开采方法的优点比较多，比如开采量少，对矿体的变形有很强的适应性；因此，加强上向水平分层充填采矿方法在矿山建设中的应用是非常重要的。

但是，在承认上述优势的同时，也存在着许多有待完善之处。

本文根据实际工作经验，对上向水平分层充填开采工艺中的问题和改善措施进行了讨论。

一、地质条件1、矿体特征某矿山矿体主要赋存于奥陶系峰峰组灰岩和燕山期闪长岩的接触带上，属典型的接触交代型矿床，均为隐伏矿体，东西走向。

该矿床有2个矿体，编号为Fe4、Fe6。

Fe6矿体为主要矿体。

矿体形态较为简单，总体西高东低，多为透镜状。

矿体为近东西走向，南倾，倾角0-28°之间，15线剖面矿体局部地段为北倾，倾角20°左右。

矿体沿走向长2055m，倾向延深为681m。

最大埋深为810.9m，最小埋深为77.7m；赋存标高-513.60～162m；矿层真厚度1.25～45.41m，平均真厚度13.19m。

Fe4矿体：矿体长62m，宽80m，最大厚度4.46m，埋藏深度588.0～595.5m，赋存标高-302.0～-307.0m。

矿体似层状，走向NE，倾向SE，倾角5°。

矿体顶、底板均为结晶灰岩。

2、矿体围岩和夹石矿体主要见于闪长岩与中奥陶统灰岩接触带上，其上盘主要为奥陶系中统灰岩、结晶灰岩，下盘为燕山期闪长岩，局部为矽卡岩。

围岩具较明显的蚀变分带，大致为闪长岩+褪色即钠化闪长岩—透辉石化闪长岩带—矽卡岩及含铁矽卡岩带—磁铁矿体—结晶灰岩及大理岩带—中奥陶统灰岩。

上向分层充填采矿法的特点及方案

世上无难事，只要肯攀登上向分层充填采矿法的特点及方案上向分层充填法是自下而上分层回采，每分层先采出矿石，而后填入充填料，以支撑采空区两帮和作为工作平台。

该方法为工作面循环作业，凿岩爆破、出矿、充填和护顶完成一个循环后，进行下一分层的循环；回采空间和范围可以控制，人员、设备在暴露的顶板下工作，需有效地控制顶板；可以用任何充填材料进行充填。

该方法一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体，能适应形态不规则、分枝复合变化大的矿体。

除点柱式外，矿石的损失率、贫化率低，是一种适应范围广的充填采矿法。

据国外85 个充填法矿山统计，上向分层充填法采出的矿石量占充填采矿法总产量的38.3%；该法在我国充填法中占60%以上。

上向分层充填法按分层倾角，可分为水平分层充填法与倾斜分层充填法。

目前国内外应用较为普遍的是上向水平分层充填法。

倾斜分层充填法仅在使用干式充填材料的某些矿山中采用。

图1 为连续回采的倾斜分层充填法。

倾斜分层的优点在于出矿和充填可以借自重完成。

图1 倾斜分层采矿法a-充填阶段;b-落矿阶段;1-自行矿车;2-垫板;3-无轨装运设备上向水平分层充填法按采场结构、工作面形态和工艺特点，分为沿走向、垂直走向和点柱上向分层充填法三个基本方案。

[next] （1）沿走向上向分层充填采矿法。

该方案结构特点是：沿矿体走向一定的长度或整个矿体的走向长作一个采场，可以实现回采工作的平行作业，以便充分发挥设备效率，提高矿石回收率。

它适用于厚度在10～15m 以下的矿体。

采场宽为矿体厚度，采场长100～300m，最长达800m。

图2 为红透山铜矿沿走向上向水平分层充填法。

图2 红透山铜矿沿走向（长采场）上向分层充填法1-风井;2-脱水井;3-溜矿井;4-提升井;5-斜坡道;6-充填隔墙;7-排水管;8-脱水塔;9-崩落矿柱;10-上向炮。

上向水平分层充填采矿法回采技术改进及应用

３）采准工程。首先从斜坡道施工－１４７ｍ和
图１－１５５ｍ中段３０３勘探线至３１１勘探线回采示意图
用上向水平分层充填采矿方法开采，并对凿岩爆破工艺进行改进，提出了一种浅孔凿岩扇形布孔的
回采工艺。通过在江西金山金矿的实践表明：该技术可操作性强，采场生产能力由６７ｔ／ｄ提高到
１２４ｔ／ｄ，降低了采矿成本，保障了作业安全性，增加了企业经济效益。
关键词：缓倾斜；中厚矿体；上向水平分层充填采矿法；浅孔凿岩；扇形布孔
１工程背景
中国黄金集团江西金山矿业有限公司（下称“江西金山金矿”）是中国黄金集团有限公司下属主要的矿山之一，位于江西省德兴市。目前矿山采选处理能力为２０００ｔ／ｄ，且正进行３０００ｔ／ｄ选矿厂改扩建工作。江西金山金矿区在大地构造位置上处于扬子准地台江南台隆东南缘，南东侧与钱塘台拗相毗邻，在区域构造上位于赣东北韧性剪切蛇绿岩构造混杂带中。矿体以缓倾斜薄至中厚为主，矿岩条件稳固。金山金矿田包括金山、西蒋、石坞、朱林西、石碑和雷高雾等６个金矿床。目前，主要开采湾家坞矿区Ｖ１号
江西金山金矿原采矿方法主要为浅孔落矿房柱采矿法和全面采矿法，以上２种方法比较适合厚６ｍ以下的矿体开采。对于６ｍ以上的矿体，采用这２种方法，采矿损失率较高，采场生产能力偏小，作业安全性较差，尤其是部分１０ｍ以上的中厚矿体，继续采用以上方法远不能满足生产要求。因此，选取适合江西金山金矿开采的安全、高效的采矿方法，提高采场生产能力，降低采矿损失率，提高资源利用率，延长矿山服务年限，提高企业综合经济效益和社会效益，成为目前江西金山金矿生产实际中的重中之重，也可为将来扩建成３０００ｔ／ｄ的生产规模做好技术储备。

上向水平分层充填采矿法的实际运用

上向水平分层充填采矿法的实际运用作者：杨亮塔并尼格来源：《中国高新技术企业》2012年第05期摘要：上向水平分层充填采矿法对损失贫化指标较小、灵活性大，可根据矿石及岩石性质调整采准和回采方式，对高品位或贵金属资源的回收有更大的指导意义。

文章重点强调使用此采矿方法需引起重视的问题有顶板管理、边界管理、采场大块管理、采场循环时间问题等。

关键词：上向水平分层；充填采矿；回采方案中图分类号：TD853 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0131-03上向水平分层充填采矿法是充填采矿法中的一种，这种方法是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。

其目的主要是为了利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采工作创造安全和方便的条件，还可以预防自然性矿石的内燃火灾。

本文重点分析了上向水平分层充填采矿法按其采场结构、工作面形态和工艺特点所分的三个基本方案和其在具体实际运用中所需要技术改进的问题展开谈论。

一、方法概述上向水平分层充填采矿法是自下而上分层回采，每分层采出矿石后充入充填体，用于支撑采空区边帮和作为工作平台。

该采矿方法为工作面循环作业，凿岩爆破、出矿、充填和护顶完成一个循环后，进行下一分层的循环。

回采空间和范围可以控制，人员、设备在暴露的顶板下作业，需有效控制顶板，可用诸多充填材料进行充填。

该方法一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体，能适应形态不规则、分枝复合变化大的矿体。

除点柱式回采外，矿石损失、贫化率较低，是一种适应范围较广的充填采矿法。

据国外矿山统计，使用此方法采出的矿石量占充填采矿法总产量的38.3%，在我国充填法中占60%以上，也是国内外普遍使用的一种采矿方法。

二、回采布置形式及方案上向水平分层充填采矿法（如图1所示）按采场结构、工作面形态和工艺特点，分为沿走向、垂直走向和点柱式上向水平分层充填法三个基本方案。

1-运输巷道；2-穿脉巷道；3-胶结充填体，4-溜矿井；5-行人天井；6-充填天井图1 上向水平分层胶结充填采矿法（一）沿走向上向分层充填采矿法该方案结构特点是沿矿体走向一定的长度或整体矿体的走向长度作为一个采场，可实现回采工作的平行作业，以便充分发挥设备效率，提高矿石回收率。

盘区机械化分条—上向分层充填联合采矿法采场参数优化

盘区机械化分条—上向分层充填联合采矿法采场参数优化大红山西矿段设计采用点柱式上向水平分层充填采矿方法进行开采,对于点柱式充填,点柱可以有效维护顶板安全,保证了采矿过程的安全进行。

但是,点柱作为永久损失,导致损失率高以及点柱的留设对施工要求较高。

因此既要满足安全生产又要降低其损失率和贫化率成为了矿山难题。

鉴于此问题,本文对点柱式上向水平分层充填采矿方法进行改进,提出了盘区机械化分条-上向分层充填联合采矿法,该方法在走向上将矿体划分为盘区进行开采,沿倾向再划分竖分条,分为1分条和2分条,分条宽度的不同不仅影响了采场的稳定性,同时也影响着充填成本,因此科学合理的设计两个分条宽度,对保证采场作业安全和降低充填成本是至关重要的。

本文采用FLAC 3D模拟软件,以大红山西矿段开采现状为工程背景,对盘区机械化分条-上向分层充填联合采矿法采场参数进行优化,取得了如下研究成果:(1)提出盘区机械化分条-上向分层充填联合采矿法,解决了点柱式上向水平分层充填采矿方法需留设永久矿柱的难题;(2)应用FLAC 3D模拟软件,模拟1分条和2分条宽度分别为6m和6m、8m和6m、6m和8m、8m和8m条件下,胶结充填体和矿柱在整个开采过程中的应力、位移和塑性区变化规律,得出采用各方案进行开采时,采场始终处于稳定状态,每个方案均能够满足开采的强度要求;(3)结合各方案充填成本进行综合比较,得出盘区机械化分条-上向分层充填联合采矿法最优采场参数为:1分条宽6m,2分条宽8m;(4)与点柱式上向水平分层充填采矿方法的工业指标对比表明,盘区机械化分条-上向分层充填联合采矿法在满足安全生产要求的基础上,提高了矿石回收率,经济效益较优。

本文研究意义:确保采矿安全及矿山持续生产的前提下,一方面提高了矿石回收率和经济效益,另一方面可以保证矿山安全、稳定发展,对类似矿山开采具有较为重要的工程指导意义。

盘区机械化上向水平分层充填采矿法分区域充填脱水技术及应用

工程I ol I2016年第11期/第37卷盘区机械化上向水平分层充填采矿法分区域充填脱水技术及应用姜磊，张君鹏，李树鹏(招金矿业股份有限公司大尹格庄金矿）摘要：大尹格庄金矿采用盘区机械化上向水平分层充填采矿法进行回采，采场充填采用水砂充填技术。

水砂充填浓度约60 % ~70 %，大量的充填水需要从采场内快速排出。

详细介绍了对大尹格庄金矿采场充填脱水技术及应用，尤其是泄水、脱水、隔水3个工艺环节。

生产实践表明：新型充填脱水技术的应用提高了采场充填脱水速度，实现了采场充填低成本和采场分区域局部充填，提高了采矿效率。

关键词：盘区机械化；上向水平分层充填采矿法；分区域局部充填；水砂充填；充填脱水技术；废石隔墙中图分类号:TD 853.34 + 2文献标志码:A〇引言大尹格金矿是招金矿业股份有限公司的重点骨干矿山，于1987年开始建设，1989年投产。

大尹格庄金矿床为隐伏的特大蚀变岩型金矿床，具有储量大、埋藏深、品位低的特点；一般水平厚度达20 m以上，最厚达100 m以上;且矿体连续性好，局部有分支复合现象。

采用盘区机械化上向水平分层充填采矿法开采，目前该矿实际综合生产能力已达到 4 000 t/d。

盘区机械化上向水平分层充填采矿法作业人员及设备需长时间在暴露顶板下作业，而顶板拉应力是导致上向水平分层充填采矿法顶板失稳的根本原因，根据计算机数学模型计算分析，盘区机械化上向分层充填采矿法采场顶板的极限暴露面积为1 200 m2,需在采场的长度方向给予一定的约束，才能维持采场顶板的稳定[1]。

而在如此大面积采场充填过程中，因含饱和水的尾砂渗透性差，充填体表面极易积水，大约有30 %左右的水需要直接溢流脱出。

这些水若不及时加以处理和控制，一方面加剧巷道的污染;另一方面影响生产的正常进行。

采场充填脱水时间在缩短回采周期上具有不确定性，由于脱水困难，加之充填体内长期处于过饱和状态，静压力增大或地压发生变化，尾砂就会从采场的薄弱部位（如断层、裂隙、破碎带等）渗出，造成严重的跑砂事故。

盘区机械化上向水平分层充填采矿方法的实验与运用

盘区机械化上向水平分层充填采矿法的实验与运用负220m中段作为鸡冠嘴矿区的主要供矿中段，经过三年多的采供矿工作，急倾斜矿体逐渐减少。

目前30-1采场大量供矿已经结束正在回采底柱，31-1和Ⅱ3-3采场供矿即将接近尾声，33-1采场开始大规模供矿，32-1和Ⅱ3-4采场正在准备阶段。

剩余矿体多为倾斜或缓倾斜矿体，不适应大规模的中深孔落矿，为维持中段的生产能力，必须对倾斜缓倾斜矿体进行开采，配合中深孔落矿采场进行供矿。

-220m中段倾斜缓倾斜矿体主要在Ⅱ2矿体，首先对该矿体24线以西部分进行开采实验。

一、开采技术条件Ⅱ2矿体在25A线以西呈尖灭状, 尖灭点超过25线约15米,该部分矿体整体向西南侧伏,侧伏角约25度。

在25A线矿体向北突出，呈长舌状。

矿体倾角从24线至25线逐渐变缓，倾角最大80度，最小约40度。

矿体为金铜复合矿体，整体稳定。

上盘围岩为稳定的大理岩，下盘为透辉石矽卡岩，不稳固，极易塌落。

矿体为厚大矿体，形状极不规则，水平厚度最大67米。

地质提交矿量约25万吨，地质品位：Au2.48g/t、Cu0.93%。

二、开采方案的选择根据采矿车间现有的设备，生产能力，管理水平等情况，要求选择一种能满足采矿车间实际情况的采矿方法：（1）要安全可靠、结构简单、生产组织容易、施工方便；（2）要利用车间现有的铲运机设备出矿，避免人工出矿，以满足生产的需要；（3）要损失贫化率低，生产效率高，采准工程量少且工程尽量布置在矿体中，减少废石量。

要满足上述要求可供选择的采矿方案有两种：（一）采用盘区机械化上向水平分层充填采矿方案；（二）对24线至25A线急倾斜矿体采用目前使用较为成熟的铲运机出矿中深孔落矿的阶段矿房嗣后充填采矿法，25A线以西倾斜矿体采用人工出矿的上向水平分层充填采矿法。

经过分析比较，第二种方案存在明显的缺点：（1）下盘围岩为不稳定的矽卡岩，铲运机出矿巷道若布置在矽卡岩中必须对全部巷道进行混凝土浇拱支护，工程量大、安全条件差且施工效率低；若布置在矿体中必定留下大量的底柱给回采带来困难且损失较大；（2）采用阶段矿房嗣后充填采矿法围岩暴露面积较大且中深孔爆破，极易使下盘围岩塌落造成矿石大量贫化；（3）对倾斜矿体采用水平分层充填采矿法，必须在25线施工人行井、溜井和大量的分层出矿联道且均为废石工程，人工出矿运距较长且效率很低。

上向水平分层胶结充填采矿法的应用

1上向水平分层胶结充填采矿法充填采矿法目前是国内最常用的采矿法的一种。

这种采矿法属于人工支护采矿法。

充填采矿法是指在进行回采工作时，工人同时往采空区中填入材料，这样通过填充可以防止采空区周围的岩石下落或者是地表移动，回采工作就可以在采空区填充材料的保护下安全进行[1]。

充填采矿法可以根据填充材料和运输途径的不同分为三种，分别是干式填充法、水力填充法以及胶结充填法。

其中干式充填法是国内采矿中应用最早的，其主要是利用采石场中的废石经过破碎后进行填充；水力充填法的材料也是砂或者是碎石，但是运输途径却是由水力运输的。

胶结充填法的填充材料是一些凝胶材料，比如水泥或者是一些碎石等物品配置的胶结物，这些胶结物凝固后是具有一定强度的，运输的方式可以是由机械运输，也可以是水力运输，运输途径根据实际情况进行选择。

充填采矿法根据采场的结构、回采方向和回采工艺，可以将采矿法分为上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法以及方框架充填法。

上向分层填充法是指将矿块在垂直高度上在水平或者是倾斜的划分分层，然后进行从下向上的逐层回采。

在进行回采时，每回采一个分层，要及时用充填料进行充填。

如果矿石或者是围岩都存在稳定问题，进路是需要一定的倾斜角度的，这样的设计可以方便胶结充填材料自己流到充填的位置进行接顶。

2上向水平分层胶结充填采矿法优点2.1提高采矿的安全性上向水平分层胶结采矿法的运输方式有两种，可以是机械的，也可以是水力的，这样可以及时将充填材料运输到矿区，将采空区充填，如此可以有效控制采矿围岩的稳定性，提前为地表的塌陷做出预防措施，这样的采矿法还可以防止采矿区的地下水被污染，保证了采矿进行的安全，同时提高作业人员的自身安全[2]。

2.2提高矿体内矿石的回采率上向水平分层胶结采矿法可以提高矿石的回采率。

因为采矿法使用的胶结充填物，可以有效降低周围环境对采空区的压力，提高矿体的安全性。

使用的采矿方式是上向水平分层法，通过分层的方式对矿体进行回采，在保证安全的基础上，如此可以有效提高矿体内的矿石回收率，所以说上向水平分层胶结采矿法是一种优良的采矿方式，在国内使用较频繁。

机械化向上分层充填采矿课程设计

机械化向上分层充填采矿课程设计机械化向上分层充填采矿是一种高效、安全的矿山采矿方法。

本文将对该采矿方法进行课程设计，介绍其原理、步骤以及优缺点。

一、原理机械化向上分层充填采矿是在充填体充填作业的基础上，利用机械采掘和传输设备，将充填体向上逐层采掘、充填的采矿方法。

其原理是通过逐层采掘充填体，使充填体起到支撑和隔离矿体的作用，确保矿山稳定和安全。

二、步骤1.设计充填体：根据矿山地质条件和采矿计划，设计合适的充填体，例如水泥砂浆、矿渣等，确保充填体具有一定的强度和稳定性。

2.采掘矿石：使用机械采矿设备对矿脉进行逐层采掘，将采掘的矿石送入脱水设备进行脱水处理。

3.充填充填体：将充填体输送至采掘面，使用机械设备进行充填操作，逐层将充填体充实于采空区域中，形成稳定的支撑体系。

4.加固充填体：在充填体逐层充实后，需要对其进行加固，增加充填体的强度和稳定性，避免其在后续采掘过程中发生变形和塌方。

5.再次采掘：当上一层充填体达到一定硬度后，可以进行下一层矿石的采掘和充填。

三、优缺点机械化向上分层充填采矿具有以下优点：1.提高采矿效率：采用机械设备进行采矿和充填，大大提高了工作效率，缩短了采矿周期。

2.提高采矿安全：充填体起到支撑和隔离矿体的作用，能有效防止地面塌陷和矿山事故的发生。

3.资源利用充分：通过向上分层充填，充分利用了矿山内部的矿石资源，减少了资源浪费。

但机械化向上分层充填采矿也存在以下缺点：1.设备投资大：采用机械设备进行采矿和充填需要投入巨大的资金，对于小型矿山来说，投资成本较高。

2.运营成本高：机械设备的运营和维护成本较高，增加了矿山的运营成本。

3.对人员技能要求高：机械化采矿需要专业的操作人员，对人员的技能和安全意识要求较高。

综上所述，机械化向上分层充填采矿是一种高效、安全的采矿方法，通过逐层采掘和充填充实充填体，确保矿山稳定和安全。

然而，采用该方法也需要投入较大的资金和运营成本，并对操作人员的技术水平有一定要求。

盘区机械化上向进路充填采矿法在阿希金矿的应用

盘区机械化上向进路充填采矿法在阿希金矿的应用摘要：盘区机械化上向进路充填采矿法在阿希金矿的应用，通过对其工程布置及采矿工艺的介绍，再利用高效无轨采出矿设备进行作业，形成盘区机械化上向进路充填采矿法，再应用过程中取得了良好的效果，对类似矿山工程布置有一定的借鉴作用。

关键词：机械化；上向进路；充填法；1 前言为了适应市场经济发展的需求，更好利用矿山资源随着采矿技术的进步，金属矿山开采的空场法嗣后充填法、分层进路充填法都得到了很大的发展。

充填采矿法的出现和发展给矿产资源的综合开发利用带来了巨大的影响使得地下采矿的诸多复杂技术难题找到了有效的解决途径。

盘区机械化上向进路充填采矿在阿希金矿南段矿体的应用，有效解决了阿希金矿南段矿体岩石稳定性差，沿走向、倾向不规则脉状薄矿体、中厚矿体，回采贫化损失率高等一系列问题。

本次应用实践以此为背景，提出了盘区机械化上向进路充填采矿法技术，重在解决生产难题，降低安全风险，提高采矿生产效率。

2盘区机械化上向进路充填采矿法的应用2.1 地质概况阿希金矿南段矿体呈不规则脉状陡倾产出，倾角平均约70°，局部直立或反倾。

主要为薄矿体、中厚矿体，多为蚀变岩型矿石、偶见石英脉型矿石分布于蚀变岩型矿体中，围岩是安山岩，围岩稳定性结构好，矿体下盘F2破碎带结构较差，沿走向、倾向均具有分支复合、膨大、收缩、变薄尖灭等现象，部分地段围岩、矿体相互穿插，结构总体不稳固。

2.2盘区机械化上向进路充填采矿法概述盘区机械化上向进路充填采矿法是指在采场中采用机械化运输的方式，自下而上用进路回采，充填时使充填材料完全充满采空区，尽量接触顶板。

这种采矿法适用于开采矿石和围岩不稳固、矿石品位和价值高的倾斜和急倾斜矿体,具有适应矿体形态变化能力强，灵活性大的特点。

3采矿工艺3.1矿块沿矿体走向布置，盘区长度为35-40m，宽度为矿体水平厚度，一般为15-20m，中段高度为50m，分段高度为12m,分层回采高度3-3.5m。

盘区机械化宽进路充填采矿法在金矿的应用

盘区机械化宽进路充填采矿法在金矿的应用【摘要】采矿方法要求确保安全符合环保下提高回采效率降低采矿损失，充填采矿法在我国应用广泛。

原适用于金矿开采技术条件只有盘区上向水平分层充填采矿法。

介绍盘区机械化宽进路采矿法回采工艺，三山岛金矿新立矿区矿体位于海水下，矿山前期采用脉外采准点柱式上向水平分层充填采矿法开采，采用普通采矿法回采存在顶板薄，矿柱回采安全隐患严重等技术难题。

工程实践表面盘区机械化宽进路充填采矿法具有生产效率高及成本低等优势，成为金矿深部资源开发的首选采矿方法。

【关键词】盘区机械化；宽进路；充填采矿法；金矿应用矿产资源不可再生性、供给稀缺性与人类对矿产资源需求无限性形成矛盾，随着我国工业化快速发展，很多矿产资源消耗速度加快。

我国对铜铝等主要有色金属消费量快速增长，对有色贵金属需求量不断增长。

金矿床具有成矿规模大特点，开采技术条件复杂，要求采场生产能力大，矿体上盘有人口稠密的村庄农田需要保护地表。

山东黄金矿业三山岛金矿是全国机械化程度最高的地下开采黄金矿山，新立矿区硬岩矿山采矿方法为机械化盘区充填采矿法。

本文提出机械化盘区上高分层宽进路充填采矿法技术，在原有采矿法基础上进行改良优化，较之前应用的充填采矿法机械化程度高、提升安全程度。

1.金矿充填采矿方法岩金矿高价值矿床贫化是开采评价主要指标，厚大破碎高价值矿体安全回采是技术难题，高价值矿山开采中空场法应用广泛，填充法自60年代末使用后所占比例不断提升。

地下矿山采矿方法包括空场法与充填法等，自60年代末使用充填法后发从干式充填发展到尾砂与胶结充填，形成方案多样的回采工艺【1】。

岩金矿山地下开采充填采矿法比例提高到50%以上。

充填采矿法生产工艺为采空区用充填料充填，充填体的作用是控制采场低压，充填采矿法可以开采高品位富矿，含夹石多的矿床等。

充填采矿法按充填料性质分为废石干式、块石胶结充填采矿法等【2】。

80年代岩金矿充填采矿法中发明用钢筋砼矿柱代替矿石柱的技术，薄矿脉开采中用于采准巷道顶板钢筋砼人工底柱在普通钢筋砼上110㎡添加废旧提升钢丝绳制作钢纤维215-510kg可改善钢筋砼性能。

科技成果——盘区机械化无矿柱连续安全高效上向分层充填开采综合技术

科技成果——盘区机械化无矿柱连续安全高效上向分层充填开采综合技术
技术开发单位
新疆有色金属工业（集团）有限责任公司
适用范围
中等稳固及以上矿床开采
成果简介
通过布置脉外采准系统，采用无矿柱连续回采工艺，实现不留矿柱连续回采；通过“单体液压支护+喷浆”快速大面积采场顶板控制技术，实现井下安全开采；通过在矿体厚度较大（>5m）地段采用“8m 高分层+遥控铲运机出矿”工艺技术，增大回采单元尺寸，实现井下高效开采。

工艺技术及装备
1、盘区机械化无矿柱连续回采；
2、“单体液压支护+喷浆”大面积采场顶板快速控制；
3、8m高分层上向分层充填安全高效开采综合技术。

市场前景
该技术是一种低贫损、安全、高效采矿方法，有效减少采场作业人员，降低劳动强度，改善作业条件，提高了生产作业机械化程度，降低了企业安全管理费用，推广前景可观。

盘区机械化上向水平分层采矿充填研究

盘区机械化上向水平分层采矿充填研究本文在广泛查阅总结有关采矿及充填发展变革的文献资料基础上，结合凡口铅锌矿生产实际，选定目前凡口矿广泛应用的、最具代表性的采矿方法——盘区机械化分层充填采矿法作为研究对象，建立了采场生产能力数学模型，即对于一定的采场，采场矿量Q和γ矿一定时，采场生产能力C与采、出、充三个主要作业工序的作业效率均存在极大值，其函数形式如下： 1/（f（xi））=K1+K2·1/xi 通过对采场大小（或分层矿量多少）及采、出、充三个主要作业工序的研究分析，认为作业效率是影响盘区机械化分层采场生产能力的主要因素，盘区分层采矿中应尽量保证采出充三个主要作业工序平衡、配套。

通过对充填材料物理性质及管道输送性能的研究分析，发现全尾砂粒级组成较细，渗透系数较低；棒磨砂粒级组成较粗，充填成本高，且输送倍线小，易堵管，因此全尾砂和棒磨砂均不适于单独用作盘区机械化分层采矿水砂非胶结充填材料。

而尾砂与棒磨砂按0.2-0.4配料时，其混合料适于作盘区机械化分层采矿水砂非胶结充填材料，以其充填分层下部，可以大量节省水泥，降低成本。

通过对无轨设备运行路面分析与研究，参照弹性力学理论及刚塑性理论，为满足大型凿岩台车及铲运机分别运行于不同龄期的胶结面层充填体上要求，设计了胶结面层充填体强度如下：R3＞1.7Mpa和R＿7＞2.7～3.2Mpa。

大型无轨设备运行要求胶结面层表面强度较高，随着胶结面层厚度的增加，其强度要求逐渐降低。

综合多方面因素，确定胶结面层充填适宜的料浆浓度约为70％，充填材料配比为：棒磨砂：尾砂：水泥=10：2：3。

盘区机械化上向水平分层充填采矿法.doc

盘区机械化上向水平分层充填采矿法1.1 采场结构参数盘区垂直矿体走向布置，60ｍ长为一个盘区，盘区划分为6个采场，采场宽度为10m,厚度为矿体的水平厚度，高为中段高度60m，底柱高为8ｍ。

尾砂充填，水泥尾砂料浆胶面，不留间柱和顶柱，分层高度5.0m。

1.2 回采工艺1.2.1 采准与切割采用下盘脉外斜坡道、脉外溜井联合采准方式。

从脉外斜坡道每隔10.0m垂高向矿体掘进分段联络道和下盘分段平巷，然后从分段平巷沿采场中心线方向掘进分层联络道到达矿体，并布置脉外溜井将中段运输巷道与各分段平巷联通，同时在采场中央掘进充填回风天井，与上中段回风巷道相通。

分层回采从联络道人口处开始，首先沿采场中央自下盘向上盘方向压顶落矿，形成6～8m宽度的切割槽至采场上盘边界，然后再从切割槽向两侧连续压顶落矿，当矿体为多层时，先采上盘矿体，最后采下盘矿体，直至本分层采完为止。

1.2.2 凿岩爆破采场凿岩主要采用芬兰汤姆洛克公司ERCURY 1F D4-E50全液压凿岩台车钻凿水平浅孔，以7655气腿式凿岩机辅助修理边界。

采用2#岩石炸药多段毫秒微差顺序光面崩矿工艺，即在微差爆破同时，对于周边孔采用光面爆破参数装药，与落矿孔同时滞后起爆，以减少爆破对采场顶板和矿柱的破坏。

炮孔孔径为40mm，孔深3.8m ,通过爆破参数优化正交试验，采用的爆落矿爆破参数为孔距1.1m，排距0.8m，装药系数0.8；边孔光面爆破参数为孔距0.6m，光爆层厚度0.7m，装药线密度0.20kg/m。

1.2.3 采场通风采场通风一般情况下采用控制主导风流实现工作面通风，新鲜风流从中段平巷经斜坡道、分段平巷、分段联络道进人采场工作面，污风则从采场通风天井回至上中段回风系统排出，必要时则在采场工作面或回风天井上部安设局扇，对污风实行强排。

1.2.4 采场出矿崩下矿石采用国产CYE-1.5型电动铲运机与CA-8型地下卡车联合搬运至盘区脉外溜矿井，或由铲运机直接将矿石搬运至采场顺路溜井中，由下部中段运输平巷装入4m3底卸式矿车。

机械化上向水平分层充填采矿法的实践探讨

机械化上向水平分层充填采矿法的实践探讨【摘要】本文主要围绕机械化上向水平分层充填采矿法为中心展开论述，在剖析了目前机械化上向水平分层充填采矿法的具体实践应用的基础上提出了几点具有针对性的优化设计措施，旨在为提高矿山的采出效率、安全生产效率、实现矿山的可持续发展起到一定的推动作用。

【关键词】机械化；上向水平分层填充采矿法；实践0.引言采用机械化上向水平分层充填采矿法，当沿走向布置采场时，能够增加其长度，当采用垂直方向能够形成一个盘区式回采单元，开掘的采场斜坡道能够更好的实现自行设备进入到每个分层当中，在具体的实践过程中展示出更多优势。

1.机械化上向水平分层充填采矿法的具体实践应用1.1进路法（1）单条进路法即在采场当中按照矿体走向在联络道两侧开采一条进路，形成两个作业面[1]。

该采矿法的进路规格为3m×3m，回采高度控制在3m。

回采完成之后进行充填工作，高度为3m，其中最表层的40cm采用灰砂比1：4的胶结充填，另外260cm采用尾砂和废石充填。

该法主要适用于矿体厚度小、矿岩不稳定的矿段。

再加上整个回采面积小，作业面面积也相对较小，因此整个的采矿生产能力并不高。

考虑到风井处于采场的两翼位置，通风情况不佳，因此在实际应用当中需要将采场顶板50-100cm的区域扩大至350cm的高度。

（2）分区进路法，该方式是在采场内部根据矿体的走向设置一条进路，在采场的两翼向中间采场联络道方向后退式分区回采与充填。

采用7655气腿型凿岩机开凿，安装炸药引爆，之后用铲运机与卡车将矿石运出，整个采场顶板采用锚杆支护方式，针对顶板当中不稳定的局部将其网度密度加密至100cm×100cm。

该方式的进路规格与单条进路法一致，当完成一个分区的回采之后，立即进行充填工作，充填规格与单条进路法一致。

该方法主要适用于矿体厚度中等的矿段。

（3）盘区进路法，是建立在点柱法的基础上进行了一定程度的改造。

该法同样采用7655型气腿凿岩机开凿，同样采用锚杆支护的方式，支护网度为150cm×150cm，进路规格设置为350CM×400cm，回采高度为300cm或者350cm，充填高度为300cm或者是350cm，其表层40cm采用灰砂比为1：4的胶结充填，剩余的260cm或者310cm采用灰砂比1：10的胶结充填。

盘区式上向水平分层充填采矿法加快采矿、充填转换的研究

盘区式上向水平分层充填采矿法加快采矿、充填转换的研究摘要：为能进一步提高盘区上向水平分层充填采矿法采矿能力，加快采矿、充填工艺间转换成为问题关键。

本文针对生产实际，提出更加合理高效的作业工序，在实际应用中得到了良好的效果，得到一致认可。

关键词：采矿工艺充填工艺筑坝方式一、概述目前三山岛金矿普遍采用盘区上向水平分层充填采矿法，某分段某盘区回采至最后一分层时，不可忽视的将面临分段转换问题。

通常做法是当分层回采结束后，采场及时排毛并在采场下盘处筑坝，为一次性达到充填所需要的筑坝高度，往往需要在筑坝位置处先对采联顶板进行正向、反向“挑顶”处理，然后筑坝、充填，充填结束后从采联适当位置起开始压顶，到达矿体后即进行正常回采工作。

然而该种施工方式却又需要考虑上分段相应盘区的开拓、采准、切割工作是否已经完善。

在上一分段对应采准、切割工程未结束的情况下仍然采用该种方法必定会影响上分段采准、切割工程的正常施工，使相应工作工期延后，给采场转层接续带来困难；在上一分段对应采准、切割工程施工结束的前提下，盘区最后一分层回采时的采联挑顶及压顶不可避免的将与上分段对应采联“挑透”，带来一系列安全问题，并且在实际生产中采联挑透处往往由于岩石过分破碎等问题需要进行特殊性的支护（木支护、喷浆支护等），影响回采工作按正常计划进行。

因此如何在上分段采准、切割工程完善的情况下安全施工及在该采准、切割工程工程未完成的情况下使上分段切割工程与本分层回采作业同时进行施工成为亟待解决的问题。

另外当盘区回采至最后一两分层时，采联自身坡度较陡，加之筑坝要求高度较高，因此给筑坝工作带来很多困难，常常因为铲运机爬坡能力有限、操作水平因人而异，筑坝工作所耗费时间及精力较长，出现“迟迟达不到充填条件”的尴尬局面，因此采场筑坝问题亟待解决。

二、上向水平分层充填采矿法加快采矿、充填转换的研究1、研究途径、方向及目的结合新立采矿一车间采掘工段应用实例，特提出盘区回采至最后一、二分层时，分层回采结束后直接在采场下盘处进行下一分层回采工作，然后在采场内适当位置进行筑坝，随后进行充填工作，充填结束后立即进行回采作业，缩短充填作业时间、提高采矿效率，加快采矿、充填工序的转换。

盘区机械化充填采矿工艺在凡口铅锌矿的运用

爆轰波的损害，采场边孔距离充填体０４ｍ，．并每隔
３～用水平台车打１仰角４。孔深３５～１５ｍ个５、．４Ｉ１的边帮控制孔。采用Ｎ３／Ｂ１０型装药台车装Ｔ０ＮＢ５
３结语
凡口矿经过多年的采矿实践，且结合现阶段的生产状况和矿体开采技术条件，出盘区机械化向得（转第１）下Ｏ页
便可回采下一分层的矿石。
单钎杆长１２ｍ，接４杆，深一般在４ｍ以上，．连孔梅花状排列布孔，距１０ｍ，孔．排距１２ｍ，．掏槽区孔
网一般为０８ｍｘ．．０８ｍ。为保证两帮充填体少受
１穿脉一２ —折返斜坡道３１＿分段联络道４一分段平巷
Ｉ～ｎ割面１
５一分层联络道６－＿上向炮孔卜一回风天井８一脱水井９一充填体１一底柱Ｏ１一矿体边界１一溜矿井ｌ２
图２盘区机械化上向中深孔分层充填采矿法
研究、不断深化深井开采岩爆地压监测与岩层控制技术研究、断深化深井通风降温和地热防治技术不研究、提升数字矿山信息化建设。矿山开采还要大力研发采掘设备，实现主要采矿设备国产化，努力提高我国矿山的装备技术水平，推动采矿技术进步。
井缓倾斜金属矿床大规模安全高效开采方法，丰富了深井开采理论。研发了立式砂仓流态化全尾砂高浓度连续充填新技术，破了矿山无废开采的技术突瓶颈。开展了基于微震监测的深井开采安全预警技术研究，为指导矿山安全生产提供了决策依据。（）深井开采需要不断深化采矿方法工艺技术３