第十二、充填采矿法.ppt

1、第12章充填采矿法，定义：随着工作面的推进，充填材料逐步充填采空区的采矿方法。有时，支护与充填材料的结合称为支护充填采矿法。充填矿区的目的是：(1)地压管理；(2)防止自燃；充填采矿法分类：根据块体结构和工作面推进方向：单层充填法、向上分层充填法、向下分层充填法和分层开采充填法；根据充填材料的类型和输出方式：干式充填采矿法、水力充填采矿法和胶结充填采矿法；第10章，空场采矿法，总结了其特点：矿房分为成矿房和矿柱，空场以空场形式存在，依靠矿柱本身的稳定性来维持稳定性。阶段高度：3050米，块长：4060米，视矿床勘探程度、岩石和固体条件、矿体倾角而定。支柱尺寸：细脉：中柱宽26m，顶柱厚23m，

2、底柱高46m。中等以上厚度：中间柱宽812米，顶柱厚36米，底柱高810米；第二章XI崩落采矿法崩落采矿法是一种通过崩落围岩实现地压管理的采矿方法，即利用崩落矿石，强制(或自然)崩落围岩充填采空区来控制和管理地压。分类：单层崩落法，分层崩落法：采用浅孔采矿，崩落量大，矿石开采时，工作面需要支护，工艺复杂，生产能力低，损失贫化小；分段崩落法和阶段崩落法：主要用于深孔和中深孔崩落，生产能力大，损失贫化大；无底柱分段崩落法的基本特点是分段下部没有底部结构，分段凿岩、放矿和放矿都是在回采巷道中进行的。因此，采场结构大大简化，可以利用无轨自行设备创造有利条件。第二节，单层充填采矿法，适用条件：缓倾斜薄矿

3、体特征：利用矿块倾斜全长壁采煤工作面，并按照矿体全厚沿走向依次开采；随着工作面的推进，采空区得到有计划的充填；湖南湘潭锰矿也称之为充填法的具体实例：矿体薄缓倾斜，矿石稳定，易自燃；顶板岩石不稳定，上部有含水层，不允许冒落，底板稳定；1.矿块结构参数，斜长：3040米；走向长度：6080米；顶板控制距离：2.4m；填充距离：2.4m架空距离：4.8m、采切、阶段运输巷道：在底板岩石中；切割巷道：在矿体中，作为崩矿的自由面；行人、通风和排水；上坡切割：布置在矿体边界；通过：每隔1520米，将切眼与矿脉外的运输巷道连接起来；浅孔矿石(约1m)，由ZJP-13电动耙运输；放矿时应搭设木棚。当工作面沿走

4、向推进1.8m时，应填满2.4m；填筑前的准备：清理场地，架设填筑管，钻砂门(包括侧门、塞门和半门)，挂砂帘等。沿着罢工线一次前进2.4米。水力充填从下到上以反向倾斜的方式间歇进行，并分段拆除支柱和充填体。采用胶结充填时，矿石通常由回采巷道开采，矿壁起模板作用；开采缓倾斜薄矿体，这是在顶板岩层不允许坍塌的情况下唯一可用的采矿方法；回收率高(约94%)，稀释率低(约7%)，但开采效率低，坑木消耗大；在第三节中，上向水平分层充填采矿法基本上描述了将矿块分为成矿物质室和矿柱，第一步是返回采矿室，第二步是提取矿柱；当返回到采矿室时，执行以下操作崩落矿在充填体上，用机械方法运至溜槽；当矿房开采到顶层时，

5、用顶板连接充填；在开采几个矿房或所有阶段后，矿柱将被再次开采；采用的充填方式：水力充填和胶结充填；1.水力充填(矿块的结构参数)。矿房的长度和宽度沿走向布置：长3060米；竖向布置：长50米，宽810米；舞台高度：3060米；中间柱：68m；顶柱厚45m，底柱高5m，可采用混凝土假顶。采掘和切割、运输巷道(矿脉内外)；两个跑步者：至少两个；路上的人行露台(也用作过滤井)，由钢筋混凝土构件建造；充填天井：2米2.4米，设有充填管道和人行梯，是矿房的安全出口；在底柱上部开挖拉底巷道，然后将自由面扩展至整个矿房边界，形成拉底空间，然后将崩落矿提升2.53米，通过溜槽放出崩落矿，浇注钢筋混凝土底板。采

6、矿作业时，浅孔落矿，分层高度为23m。当矿石和围岩稳定时，可以增加分层高度；用电动耙采矿，用铲运机和其他设备采矿；清理地板上的矿粉，给溜槽浇水，修建人工过滤井和混凝土隔墙；充填：选矿厂或冶炼厂的炉渣通过管道水力输送到工作面；每个填料体表面应铺设0 . 150 . 2米厚的混凝土底板。2.胶结充填(矿块结构参数)。由于水力充填开采工艺复杂，采场排出的泥水污染巷道，清理沟渠和水仓工作量大，人们提出胶结充填的精确开采、切割开采方案与水力充填基本相同。不同之处在于：道路沿线的人行天井不需要根据过滤水的情况来建造，而斜道和人行天井可以形成不必要的隔墙，铺设分层地板，填充时只需架设模板即可建造人工底柱；需

7、要解决的问题：胶结充填体顶板连接，常用的方法有人工顶板连接和砂浆压力顶板连接。评价认为，采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，但仍存在以下问题：(1)充填成本高；灌装系统复杂；阶段间矿柱开采困难；第四节上向倾斜分层充填采矿法采用倾斜分层(倾角近40度)回收，矿石和充填料靠自重运输；只能用于干灌装；采用矿块开采时，充填料从充填溜槽滑落到倾斜工作面，靠自身重量铺开；铺设底板后，矿石下落，矿石靠自身重量滑入溜槽；开采的三个阶段：开采三角形底部形成倾斜工作面；正常倾斜工作面开采；开采三角形的顶部矿石；连续开采倾斜分层充填采矿法，采矿工艺：先挖一个割天

8、井，形成倾斜工作面，沿走向推进；崩落矿石靠自身重量滑落，并由自身设备运出；充填料由自走式设备从回风平面输送到斜面，靠自重滑落；评价：随着上向水平分层充填法机械化程度的提高，重力运矿充填的优势越来越不突出；使用条件严格(矿体形状规则，厚度中等，倾角大于6070)，不能用于水力和胶结充填；第五节下向分层充填采矿法，适用条件：矿石不稳定或矿石及围岩不稳定的有色或稀有金属矿体，矿石品位高或价值高。特点：(1)分层开采，自上而下充填，每层开采都在前一层人工顶板的保护下进行；(2)开采分层水平或倾斜410度(胶结充填)或1015度(水力充填)；(3)根据fil当矿体不规则时，可布置在矿体中间；1。水力充填

9、开采作业：分类：巷道开采(开采巷道垂直或倾斜切割，采用间隔开采)和分段臂式开采(每层按满足能力的顺序分段，臂式工作面沿该段全长推进)；如果上下分层矿体的长度和厚度相同，采用臂式工作面开采是合理的；相反，使用巷道开采；填筑前要做的工作：清理底板，铺设钢筋混凝土底板，钉隔离层，修建排水砂门；充填工作不同于水力充填：充填材料不同，因此取消了钢筋混凝土底板和隔离层，只需在回采巷道两端建立混凝土模板，大大简化了充填过程。二是胶结充填，下分层胶结充填法应用实例，下分层胶结充填法评价，适用条件：复杂开采条件，如围岩不稳定、围岩和矿石不稳定、地表和上覆岩层保护等。结构和工艺复杂，在特殊条件下使用矿石非常昂贵(

10、如矿石价值昂贵)；矿石损失和贫化小，一步采矿简化了结构。使用自制设备进行凿岩和装矿，可提高经济指标。第六段，当矿脉厚度小于0.3-0.4m时，为了开采矿石，必须开采围岩，使采空区达到允许的最小工作厚度(0.90.9m)。开采的矿石运出采场，开采的围岩渗入采空区，为连续开采创造了条件。第7节，箱式支架充填采矿法，适用条件：矿体厚度大(中等厚度以上)，矿石及围岩极不稳定，矿体形态极其复杂(厚度、倾角、形状变化很大)，矿石有价值；特点：采空区由带充填的箱式支架支撑，每次开采的矿石相当于箱式支架大小的隔间。在每一个隔间中开采完矿石后，立即将箱子竖起并紧紧地楔住，然后装满。第八节矿柱开采，1。胶结充填矿房柱间开采当矿房充填材料形成一定强度时，柱间开采方法有：向上水平分层充填法、向下分层充填法、留矿法和房柱法；当矿岩稳定后，可采用向上水平分层充填法和留矿法进