冶金行业充填采矿法

冶金行业充填采矿法

③国内使用充填法的历史情况

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，胶结充填法仍没有用过。

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——湘潭锰矿第壹期扩建设计，采用3水砂充填壁式采矿法。1969年投产，用到当下，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。

①1970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；

（壹）开采品位较高的富矿，且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，也能够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，且且能够减少充填不到的空间及充填料接顶的面积。

可是，如果能采用水力或风力充填的话，也能够用于缓倾斜薄矿脉的开采中。

七、充填采矿法和其他采矿方法比较的优缺点：

（壹）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能够进行选别回采；

（5）能够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、输送及其他壹系列消耗使矿石成本较高。开采运输和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

壹、干式充填采矿法的特点和适用条件

（壹）特点：

（1）将矿块划分为矿房和矿柱，先采房，后采柱，俩步骤回采。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）矿房回采到最后壹个分层后，要进行接顶充填。

（4）矿柱回采工作是在采完壹批矿房以后或采完壹个阶段后进行。

（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：

（壹）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）

（壹）上向水平分层干式充填采矿法特点：

属于干式充填法的壹种，和干式充填法总的特点基本相同。它也是俩步骤回采，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、下盘围岩且造成不断上采的作业条件。

当矿房采到最后壹个分层后，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俩种。

①沿走向布置——当矿石和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。

（由所给尺寸可见出，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）。

露面积多在300～500M2之间；当矿石很稳固时，可达到800～1200M2或更大，（个别矿山达到2000M2）。

（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），也能够不留间柱，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。不留顶柱能够简化回采步骤，因而能够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，且且不在其中进行二次破碎。故矿石底柱的稳固性破坏较小，因而底柱高度能够小壹些。

当矿房位于主要运输平巷之上时，必须要留底柱。壹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