ch6充填采矿法

• 铲运机出矿；锚杆加钢筋网护顶。 • 进路充填（进路口端架设木档墙；两阶段充填）。 • 进路回采局扇通风。
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（4）点柱水平分层充填方案
适用条件：对厚度大于8m、水平面积较大的缓倾斜或倾 斜厚且品位相对较低的矿体。
上向水平分层充填采矿法
实质：房ห้องสมุดไป่ตู้法与充填法的结合。
特点：
①几个矿房组成一个采场，在采场内用规则排列的点柱 支撑上盘和回采工作面顶板，点柱周围充填；
单层充填采矿法
1.结构参数
矿块长40～100m；沿倾向斜长40～60m。控顶距 2.4m，充填距2.4m，悬顶距4.8m。不留间柱，一步骤 回采。
2.采切工作
采准：阶段运输平巷、溜井，溜井间距：15～20m （不放矿时，可作通风和行人通道）；切割：切割上 山、拉底平巷。（与全面法、房柱法类似）
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概述
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概述
二、充填采矿法的分类 1．按矿块结构和回采工作面推进方向，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; ◆ 分采充填采矿法。
2．按所采用的充填料和输送方法不同，可分为： ◆干式充填法：充填料充填采空区； ◆水力充填法：用水力沿管线输送尾砂、炉渣、碎石。 ◆胶结充填法：胶结性物料充填采空区。
凡口铅锌矿采Ⅳ号矿体的盘区机械化分层充填法方案。 Ⅳ号矿体系一孤立矿体，走向长110m，倾角70°～80°，水平 厚度20～30m，最厚部分为50m。矿体受断层地质构造控制， 形态和产状复杂，矿岩属中等稳固，但节理、裂隙发育，接 触界限较清楚，矿石品位极富。
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上向水平分层充填采矿法
巷道，并以此为自由面扩大至矿房边界，再向上挑顶， 形成拉底空间，之 后可浇灌钢筋混凝 土底板。
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上向水平分层充填采矿法
3.回采工作
※用浅孔崩矿，回采分层高为2～3m。用上向孔和水平
孔两次崩矿，形成的采空区可高达7～8m ※用电耙或装运机、铲运机出矿。
※清理底板上的矿粉，然后进行充填。充填前要浇灌溜
②采场与采场间由充填体或少量间柱进行分隔，矿柱都 作为永久损失；
③矿体开采仅需一步骤回采，初期回采矿量大，适用于 无轨机械化开采；
④由于配合点柱，充填料可采用尾砂或低标号尾砂胶结 料。
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上向水平分层充填采矿法
南京栖霞山方案：
1#矿体位于12～42勘探线之间，走向北东45°～55°，倾向北西， 倾角上缓下陡，上部为30°～65°，下部约80°。沿走向矿体长 850米，沿倾斜延伸250～400米，厚度由数米～50米，平均厚度23.1 米。矿体由北东向南西方向侧伏，侧伏角约42°。从而导致矿体在 东部出露地表，而西部埋藏深度至-600米以下。
胶结充填法的矿块布置、采准、切割和回采等，与水 力充填法基本相同，区别仅在于顺路行人天井不要按滤 水条件构筑，溜矿井和行人天井在充填时只需立模板就 可形成。
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
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上向水平分层充填采矿法
※胶结充填法的优点： ①顺路行人天井不要滤水； ②溜矿井和行人天井在充填时只需立模板就可形成。 ※胶结充填接顶问题。
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上向水平分层充填采矿法
③间柱的宽度取决于矿石和围岩的稳固性以及间柱的回 采方法。 2.采准和切割工作 ①掘进运输巷道或穿脉巷道：与矿体厚度有关。
②掘进溜矿井、顺路人行天井（兼作滤水井）和充填天 井：在每个矿房中至少布置两个溜矿井、一个顺路人行 天井（兼作滤水井）和一个充填天井。
③掘进拉底巷道，形成拉底空间：在底柱上部掘进拉底
矿块沿走向布置，长50m，中段高50m，宽为矿体水平厚 度。矿块间留4m的矿壁作为间柱，底柱高5m，顶柱高3m， 采场内根据矿岩条件不规则地留有点柱，点柱尺寸4×4m， 点柱中心距16～20m，每个点柱分担面积300～400m2。 采准 为下盘及脉内联合采准，布置有下盘中段运输道及脉内平巷， 穿脉间距为50m，采场内至少布置一个充填井、2个顺路人行 井及2个顺路溜矿井，顺路井均用厚12mm或10mm钢板焊接而 成，直径为1.6m。
上向水平分层充填采矿法的特点：
1.将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿柱； 2.回采矿房时，自下向上水平回采分层，在矿石顶板下的 回采空间作业，以充填体作为工作底板； 3.充填体维护两帮围岩，并作为上采的工作平台； 4.崩落的矿石用机械方法将矿石运至溜井中； 5.矿房回采到最上分层时，进行接顶充填。
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概述
五、研究的主要问题
1.充填材料的特性； 2.浆体和膏体的流变特性； 3.充填管道输送的工程技术理论； 4.高压泵送设备； 5.高水固化材料； 6.充填的质量管理与充填成本； 7.充填体承载特性。
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特点：矿块的回采按矿体全厚向前推进，在岩石顶 板下的回采空间作业；当回采工作面推进一定距离后， 除保留继续回采所需的工作空间外，其余空间用隔墙 进行密闭，用充填处理空区并控制地压。（壁式充填 法）
常用的接顶方法有人工接顶和砂浆加压接顶。
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三、干式充填法
上向水平分层充填采矿法
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四、上向分层充填主要方案
上向水平分层充填采矿法
（1）上向倾斜分层充填采矿法
与上向水平分层的
区别是，用倾斜分层
(倾角近40°)回采，在
采场内矿石和充填料的
运搬，主要靠重力。干
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一、水力充填法方案
1.矿块结构和参数：如图所示。
①矿块的布置：根据矿体厚度而定。 ②阶段高度主要与矿体赋存状态有关。
上向水平分层充填采矿法
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上向水平分层水力充填采矿法
1—顶柱；2—充填天井 3—矿石堆； 4—人行滤水井； 5—放矿溜井； 6—主副钢筋； 7—人行滤水井通道； 8—上盘运输巷道； 9—穿脉巷道； 10—充填体； 11—下盘运输巷道
矿井，砌筑（或浇灌）人行天井。充填体表面铺设0.5～ 0.2m厚混凝土底板。
4.水力充填方案的缺点： （1）回采工艺较为复杂； （2）泥水污染巷道，水沟和水仓清理工作量较大； （3）回采矿柱安全性较差； （4）充填体的压缩沉降质量较差。
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上向水平分层充填采矿法
二、胶结充填法
如图所示。
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上向水平分层充填采矿法
（3）上向进路充填方案
以掘进巷道 进路的方式回 采并充填空区。
特点：进路 断面大（4～5） m×4m，各工 序机械化作业 效率高；顶板 暴露面积小。
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上向水平分层充填采矿法
结构参数和回采工艺：
• 阶段高度60m，采场沿走向长度100～150m。矿体厚度小于 5～6m时，布置一条进路；大于5～6m时，布置两条或多条 进路；进路断面一般为宽4～5m、高4m。
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加拿大鹰桥镍公司Strathcona镍矿：
上向水平分层充填采矿法
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上向水平分层充填采矿法
（5）盘区机械化分层充填方案
特点：将几个采场组合成一个大的回采单元—盘区， 利用盘区内分层矿量多的特点，使用高效率机械设备—无 轨凿岩台车、装药车、铲运机等，使机械化程度和设备利 用率相应提高，从而促使矿块生产能力的提高。
填采矿法的特点、适用条件及主要工艺；
◆4、了解充填系统的主要工艺及充填技术。
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重点
上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平胶结 充填采矿法的特点、适用条件及主要工艺；
难点
上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平胶结 充填采矿法的主要工艺；
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一、充填采矿法特点
随回采工作面的推进，逐步用充填料充填空区进行 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条件。
回采采用水平孔落矿，方向由底盘推向顶盘；两采一 充，分层高度4m，充填高度4m；铲运机出矿；管道输送 尾砂胶结充填。
盘区内三个采场（矿房）采取凿岩、出矿、充填平行 交叉作业，各采场的通风量也作相应调节。
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上向水平分层充填采矿法
三、上向水平分层充填采矿法的评价
1.优点 矿石损失贫化小；可使用无轨设备。
式充填。
充填料自充填井溜
至倾斜工作面，自重铺
撒。铺设垫板后进行落
矿，崩落的矿石靠自重
溜入溜矿井，经漏口闸
门装入矿车。
矿块内回采分为三
个阶段。
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上向水平分层充填采矿法
沿全阶段连续回采倾斜分层充填法:最初只需掘进一 个切割天井，形成倾斜工作面，沿走向连续推进。崩下 的矿石沿倾斜面自重溜下，用自行装运设备运出。充填 料从回风水平用自行设备运至倾斜面靠自重溜下。
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上向水平分层充填采矿法
设计矿块分五个矿房、五个矿柱，皆作垂直走向布置。 先采三个矿房。阶段高度60m，底柱高度6m，矿房宽14m，
矿柱宽8m。
采用脉内、脉外联合采准。脉内工程为每个矿房内有 一个通风天井、两个顺路天井，脉外工程采用采区斜坡 道(一个或几个盘区共掘一条)、分段平巷(两个分层共一 条)，联络道及脉外溜矿井（兼作施工措施井）。
• 采准巷道包括采区斜坡道和分层巷道、分层联络道（每三 个分层共用一联络道)、回风井和溜矿井等。除回风井布置 在上盘外，其它井巷一般都布置在矿体下盘。
• 回采先从矿块中央拉开垂直矿体走向的分层进路，由此向 矿块两翼进行间隔进路回采。落矿一般采用双机液压台车 凿岩，孔深2.7～3m，用装药车装弱性炸药，光面爆破。
第三篇之第四章 充填采矿法
4.1 概述 4.2 单层充填采矿法 4.3 上向分层充填采矿法 4.4 下向分层充填采矿法 4.5 充填系统
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本章基本要求
◆1、掌握充填采矿法的概念及特点； ◆2、掌握上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平胶 结充填采矿法的特点、适用条件及主要工艺； ◆3、了解单层充填采矿法、分采充填采矿法及水力充
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上向水平分层充填采矿法
（2）分采充填采矿法（削壁充填）
开采价值高的薄矿脉 （小于0.8m），为保证 回采的正常工作空间宽 度（0.8～0.9m）。可将 矿石和围岩分次采下， 矿石运走，岩石留空区 作充填料，也作继续上 采的工作平台。
解决两个问题：①决定先采矿石还是先采围岩；②削壁 围岩厚度需根据矿脉宽度。
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概述
三、充填法的应用 1.在地下有色金属和贵金属矿产资源开采中超过50％； 2.在加拿大，充填法达80％； 3.20世纪60～70年代，胶结充填广泛使用； 4.20世纪90年代，膏体充填技术的应用。
四、充填法对资源开发的意义 1.可以最大限度的回收各种复杂条件下的矿产资源； 2.保证地表不塌陷； 3.可以有效抑制井下火灾。
2.缺点 ①充填成本高； ②充填系统复杂； ③矿柱（顶底柱）回采困难； ④效率较低，劳动强度大。
3.适用条件 ①地表不允许陷落或岩层不允许移动； ②矿体厚度薄至中厚。
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下向分层充填采矿法
实质：它是从上往下分层用进路回采和逐层充填， 每一分层的顺采作业在钢筋混凝土做顶的保护下进行， 钢筋混凝土顶在上一分层回采结束时铺设。回采分层 可以是水平的，或者与水平呈4°～10°(胶结) 10°～15° （水力）的倾斜。倾斜有利于矿石运搬和充填接顶。 矿块一步骤回采。
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单层充填采矿法
评价： 单层充填法适用于顶板岩石不稳固而又不
允许陷落的微倾斜和缓倾斜薄矿脉。该法的优点是矿 石回收率高（94％），贫化率低（7％）。但该法回 采工艺复杂，矿块生产能力低，回采工效低，采矿成 本高。
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上向分层充填采矿法
分层充填法的特点：
将矿块或矿房划为分层逐层回采，在矿石顶板或假顶下的 回采空间作业，分层回采，用充填处理分层空区并控制地压。
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单层充填采矿法
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单层充填采矿法
3.回采工作 悬顶距＝控顶距（2～2.5m）＋充填距 采用浅孔崩矿。地压控制包括回采空间顶板的支护
和用充填处理空区。 支护方式：立柱或戴帽立柱；一梁二柱或三柱的棚
子支护；再加背板（不稳固顶板）；锚杆或其它（稳 固顶板 ）
水力充填：清理场地，架设充填管，钉砂门子（帮 门子、堵头门子和半截门子）和挂砂帘子，防止漏砂。 充填自下而上，逐段拆除充填管，回收支柱。