1 9充填采礦法 制作 陳國山 2 9 1單層充填法9 1 1單層壁式充填法9 1 1 1適用條件1礦石和圍巖 頂板 穩(wěn)固性較差2礦體傾角 30 3礦體厚度 2米1 注砂管 2 上部脈內(nèi)平巷 3 半截門子 4 幫門子 5 工作面沉淀池 6 切割巷道 7 溜礦井 8 鋼絲繩 9 砂簾子 10 木板釘條 11 橫撐 12 泄水方向 13 充填區(qū) 14 空頂區(qū) 3 9 1 1 2結(jié)構(gòu)1頂?shù)字?無工程2間柱 無間柱3礦房內(nèi) 上山回采最出的工作面切割巷道行人通風卸水出礦9 1 1 3采準切割工作1階段運輸巷 下盤脈外單一沿脈布置2行人 溜礦井 雙格溜井一格溜礦一格行人通風3切割巷道 脈內(nèi)沿脈布置4上山 從切割巷道掘進5上部脈內(nèi)平巷 回風行人下放充填料9 1 1 4回采充填工作1落礦 沿走向全面推進一次采全厚回采 以切割平巷為自由面 以上山為工作面 打水平平行淺孔 2爆破 逆傾向以寬1 2m的小斷面推進2運搬 采用人力或電耙 將礦石運搬進溜井 兩步耙礦3支柱 支柱須緊跟工作面 落礦后立即支護 最大懸頂距為4 8m 充填步距2 4m 控頂距2 4m 支柱間距0 7 0 9m 排距為1 2m 通風后進入采場注意頂板安全撬毛工作 4充填準備 清理待充場地 建濾水密閉結(jié)構(gòu) 架設充填管道具體是架設幫門子 堵頭門子 半截門子5充填 采用水砂充填 逆傾斜分段進行 先自下而上分段拆除立柱 再分段進行充填 注意接頂 4 9 1 1 6實例1 傾斜礦體 2 充填體 3 采區(qū)巷道 4 回采分條 5 切割巷道 6 運輸巷道 7 小型礦柱 5 9 1 2單層削壁充填法9 1 1適用條件1礦石和圍巖具有一定的穩(wěn)固性2礦體傾角 55 3礦體厚度 2米 6 9 1 2結(jié)構(gòu)1頂柱 無工程 先進天井 2間柱 無間柱3底柱 順路井行人通風出礦9 1 3采準切割工作1階段運輸巷 脈內(nèi)單一沿脈布置2行人 溜礦井 兩個行人井 兩個溜礦井3先進天井 從拉底掘進到上個階段4拉底空間 分為留底柱和人工假底5打水泥底板 厚度0 4 0 5米 四井鎖口 為底柱回采作準備也可用人工假底 a 不留底柱 b 留底柱 7 人工假底的形成 底板混凝土的澆注及鎖口 1 鋼架 2 混凝土 8 9 1 4回采充填工作1落礦 自下而上分層回采 以先進天井為自由面 以拉底空間為工作面 打上向垂直平行淺孔 礦石 圍巖分別爆破 2運搬 采用人力或電耙 將礦石運搬進溜井3充填 提高溜井和行人井 蓋好行人井 爆破圍巖 通風后進入采場 平場 撬毛 鋪設墊板 準備爆破礦石 溜井提高方法有 混凝土澆注硬木橫撐鐵筒接高4采幅 礦石1米K 2圍巖1米采幅 礦 巖 K 巖9 1 5評價優(yōu) 采切工藝簡單 充填工藝簡單 損失貧化小缺 安全性差 加強管理 9 9 2上向分層充填法9 2 1干式充填法1適用條件 礦巖不太穩(wěn)固 傾角 55 厚度 8 10米1 階段運輸平巷 2 回風巷道 3 充填天井 4 放礦溜井 5 人行通風天井 6 聯(lián)絡道 7 隔墻 8 墊板 9 電耙絞車 10 頂柱 11 底柱 12 充填料 13 崩下礦石 14 炮孔 10 2結(jié)構(gòu) 頂柱 無工程間柱 天井天井聯(lián)絡道底柱 人工假底或布置階段運輸巷 溜井3結(jié)構(gòu)參數(shù) 階段高50 60米 頂柱2 3米礦塊長40 50米 間柱4 6米礦塊寬 8 10米 底柱4 6米4采準切割工作 階段運輸巷 天井及聯(lián)絡道 充填天井 先進天井 兩個溜井 1 4處 拉底巷道及拉底空間 底板澆筑5回采充填工藝自下而上分層回采鑿巖爆破 通風撬毛 出礦 人力電耙 接高溜井 雙模板 下放充填料 鋪平充填料 人力電耙 打水泥墊板 水泥隔墻 單模板 11 9 2 2水力充填法1適用條件 圍巖不穩(wěn) 礦石稍具穩(wěn)固性 傾角 55 厚度10 20米 貴重礦石2結(jié)構(gòu) 沿走向布置 垂直走向布置1 頂柱 2 充填天井 3 礦石堆 4 人行濾水井 5 放礦溜井 6 主副鋼筋 7 人行天井聯(lián)絡道 8 沿脈巷道 9 穿脈巷道 10 充填體 11 脈外巷道 12 3參數(shù) 礦房寬度6 8米 礦柱 間柱 寬8 10米 頂柱3 4米底柱5 7米 階段高50 60米4采準切割工作階段運輸巷 上下盤沿脈加川脈礦房內(nèi) 充填井 先進天井 一個 拉底巷道 拉底空間 水泥底板底柱內(nèi) 溜井2個 行人脫水井兩個5回采充填 自下而上分層回采 鑿巖爆破 上向平行淺孔通風 撬毛 由近而遠撬頂出礦 電耙鏟運機提高溜井及濾水井 混凝土濾水井 方形圓形 打隔墻 單模板 水力充填 墊板 白灰橡膠混凝土 13 9 2 3膠結(jié)充填法1礦塊布置 垂直走向布置 2礦塊參數(shù) 礦房4 6米 礦柱10 12米 不留頂?shù)字?階段高50 60米 1 運輸巷道 2 穿脈巷道 3 膠結(jié)充填體 4 溜礦井 5 人行井 6 充填天井 14 3采準切割 單一沿脈加川脈 人工假底 形成拉底空間預留行人井一個 溜礦井2個 上掘充填井一個4回采充填 自下而上分層回采鑿巖 爆破 通風 撬毛 出礦 接井 單模板 充填9 2 4應用實例1 薄礦體雙傾干式充填方案 1 階段運輸平巷 2 漏斗 3 溜礦井 4 底柱 5 隔墻 6 充填天井 7 人行天井 8 穿脈巷道 15 2 單傾斜干充充填方案 1 自行充填車 2 墊板 3 自行裝運設備 16 3 鏟運機出礦膠結(jié)充填方案 1 階段運輸平巷 2 階段通風平巷 3 充填天井 4 切割平巷 5 礦石溜井 6 斜坡道 7 頂柱 8 底柱 9 鑿巖臺車 10 鏟運機 17 4 鏟運機出礦水砂充填方案 18 5 龍首鎳礦 1 充填井 2 順路溜井 3 預留人行道 4 充填巷道 5 混凝土頂柱 6 已采礦房 7 未采礦柱 8 礦柱回采 9 電耙道 10 上盤脈內(nèi)運輸巷 11 混凝土底柱 12 電耙桐室 13 裝車小漏斗 一回采順序 19 6 點柱充填法 1 沿脈運輸巷道 2 穿脈巷道 3 間柱 4 溜礦井 5 人行濾水井 6 點柱 7 鋼筋混凝土底板 8 充填滬碴 9 膠結(jié)鋪面 10 充填天井 20 9 3下向分層充填法9 3 1下向水平分層充填法9 3 1 1適用條件1 礦巖均不穩(wěn)固2 急傾斜厚礦體3 高品位貴重礦石9 3 1 2結(jié)構(gòu)及參數(shù)布置脈內(nèi)階段運輸巷 向上施工溜礦井 中心 和行人通風天井 兩側(cè) 階段高度30 50米 礦塊長度30 50米 礦塊寬為礦體厚度 不留礦柱采用水砂法充填1 鋼筋混凝土假頂 2 尾砂充填體 3 充填天井 4 礦塊天井 5 礦石溜井 6 階段運輸平巷 7 分層切割平巷 8 回采進路 21 9 3 1 3采準切割工作采準工作 階段運輸巷 礦塊天井 溜井切割工作 切割平巷及模巷階段運輸巷布置在下盤脈內(nèi)或脈外 天井布置在礦塊兩端 溜井位于中央 9 3 1 4回采工作 自上而下分層回采 每一分層可以按進路式或分區(qū)壁式回采 進路方向與切割平巷垂直 上下分層的進路交錯布置 進路高度2 2 5米 寬度2 4 3米 進路采用淺孔落礦 電耙或鏟運機出路 9 3 1 5充填工作1 充填準備 清理采場底板碎礦 澆灌鋼筋混凝土底板 釘隔離層 構(gòu)筑脫水砂門等鋪設鋼筋混凝土底板 鋼筋混凝土底板的厚度一般為0 25 0 3m 釘筑隔離層是將準備充填的進路或分區(qū)與未采的進路或分區(qū)隔開 以防止旁側(cè)的充填料坍塌 22 1 鋼筋混凝土底板 2 金屬網(wǎng) a 金屬網(wǎng)隔離層 3 竹席 4 板條 b 竹席隔離層 23 充填前需在待充進路 或待充分區(qū) 與分層切割平巷的相交部位砌筑脫永砂門 a 磚砌脫水砂門 b 預制混凝土構(gòu)件脫水砂門l23 條木 4 麻布 5 條木 6 混凝土墻 7 混凝土磚 8 紅磚 9 充填管 10 泄水管 24 2 充填工作采用由遠而近的后退式充填 3 充填分層巷道在分層巷道底板上鋪設鋼筋混凝土底板 構(gòu)筑脫水砂門 對分層巷道進行充填 25 9 3 1 6實例 1 分層平巷 2 砂門 3 扇形進路14 砂簾子 5 人工假底 6 混凝土磚柱 7 順路天井 8 溜井 26 9 3 2下向傾斜分層充填采礦法9 3 2 1適應條件礦石圍巖不穩(wěn)固高品位礦石9 3 2 2構(gòu)成要素階段高30m 由于礦體厚大 礦塊垂直走向布置 充填天井的一側(cè)布置回采進路時 礦塊長25m 兩側(cè)布置進路時長50m 1 人行井 2 穿脈充填平巷 3 沿脈充填平巷 4 第三層充填巷道 5 充填井 6 回采進路 7 分層橫巷 8 溜礦井 9 沿脈運輸巷道 27 9 3 2 3采準切割在礦體近下盤處掘進沿脈運輸巷道9 沿走向每隔50m在礦塊中開溜礦井 并用厚度為4 5 6mm的鋼板全焊接護壁 鋼板后充填混凝土 掘進充填天井5通穿脈充填平巷2 上部分層開采后 充填井在膠結(jié)充填料中順路形成 每分層垂直礦體走向掘進分層橫巷7 規(guī)格為2 5 2 5m 作為初始切割巷道 9 3 2 4回采工作分層高度為2 5m 分層傾角視充填料的流動角而定 用細砂膠結(jié)充填為3 5 用粗骨料膠結(jié)充填為8 10 分層用進路回采 隨采隨充 回采進路垂直分層橫巷布置 可以間隔回采 也可以依次回采 回采進路多為六角形 回采進路規(guī)格為2 5 3 4 m 相鄰兩條進路共用一下充填小井 充填小井與穿脈充填平巷2聯(lián)通 使用氣腿式鑿巖機淺孔落礦 30kw電耙出礦 礦石經(jīng)回采進路6 分層橫巷7 溜井8落至沿脈運輸巷道9 用振動放礦機裝車運出 因為上分層的充填料是膠結(jié)體 且鋪了金屬網(wǎng) 所以 回采進路不需再進行支護 充填過程 如下 28 9 3 2 5充填工作進路底板礦石清理干凈后 在進路與分層橫巷的結(jié)合部作木板隔墻 并用立柱加固 再釘上章袋 塑料編織布等濾水材料后開始充填 充填料經(jīng)過沿脈充填平巷3 穿脈充填平巷2 充填小井進入待充進路 充填料的輸送全用電耙 建濾水隔墻的目的是濾出充填前后清洗耙道而進入進路的多余水 每個進路的充填必須一次連續(xù)完成 不能多次充填 不然難以保證質(zhì)量 最末的進路與分層橫巷同時充填 9 3 2 6評價1 下向分層充填采礦法的開采 是在整體混凝土人工假頂下進行的 所以回采工作安全 2 下向分層充填采礦法的礦石損失 貧化指標比任何采礦方法都低 3 回采進路的方向 數(shù)量 規(guī)格均可根據(jù)礦床的條件變化而調(diào)整 因此該法較靈活 可靠 4 開采礦巖極不穩(wěn)固的礦體時 可使地表巖移達到最小 傾斜分層方案 由于充填料的接頂效果好 可以最大限度地保護地表及巖體 5 該法均為單步驟回采 不留礦柱 省去了回采礦柱的麻煩 下向分層充填采礦法缺點 1 下向分層充填采礦法是所有采礦方法中工序最復雜的采礦方法之一 2 礦塊生產(chǎn)能力低 采礦強度低 采礦工勞動生產(chǎn)率低 3 成本高 29 9 4其它充填采礦法9 4 1分段充填法1 沿脈運輸巷道 2 穿脈運輸巷道 3 分段巷道 4 礦體 5 充填體 6 沿脈回風巷道 7 穿脈回風巷道 8 通風充填井 30 1 適用條件要求礦巖中等穩(wěn)固 圍巖不穩(wěn)固 采用充填法要求 礦石品位高 礦石具有品位價值貴重等特點 2 結(jié)構(gòu)在礦塊內(nèi)形成沿脈加川脈或者環(huán)形階段運輸形式 在礦體內(nèi)或者下盤圍巖內(nèi)開掘行人井 溜井及分段巷道 分段高度10 12米 3 采準切割階段運輸巷根據(jù)礦體厚度設計或環(huán)形或者沿脈加川脈 上掘行人通風天井 5 6個進路 掘進一個 垂直進路方向掘進分段巷道 將進路連通 根據(jù)設計的尺寸掘進進路 間距大約10 12米 在進路盡頭采用中深扇形炮孔形成切割槽 4 回采充填工作回采時采用扇形中深孔分段回采 即將階段劃分為10 12米的分段 整個分段一次性回采 采用鏟運機出礦 鏟運機將礦石鏟運到溜井 充填分段一次性充填 一般采用膠結(jié)充填 5 評價 損失貧化小 生產(chǎn)產(chǎn)量高 安全可靠 成本高9 4 2分采充填法 見削壁充填法 9 4 3階段充填法 1 階段充填法的本質(zhì)階段充填法是將礦塊劃分成礦房與礦柱 礦房的尺寸比礦柱還小 礦房的回采是采用空場法的方式 用空場片采完礦房后 將采后的空間用充填料一次性充填 充填的目的 不同于處理空區(qū) 而是要支撐上下盤圍巖 為回采礦柱創(chuàng)造條件 31 2 階段充填法的方案 1 分段法回采礦房事后充填2 階段法回采礦房事后充填3 VCR法回采礦房事后充填4 留礦法回采礦房事后充填5 房柱法回采礦房事后充填 3 充填工作1 一次充填量大 充填前將礦房與其主井巷封閉2 充填采用膠強充填3 充填前檢查封閉情況和濾水情況 4 充填采用分期分段充填 一般5 7米 濾清后放水5 充填后要長時間養(yǎng)護 4 評價1 回采效率高2 充填量大 效率高 3 回采與充填互不影響 4 封閉濾水工作量大 32 9 4 4方框支柱充填采礦法9 4 4 1全面回采方案礦塊沿礦體走向布置 礦塊面積較大 在礦塊全斷面上用方框拉底回采 礦體沿走向較長時 可每15 20m劃分一個采區(qū) 由下而上逐臺開采 采場內(nèi)一般先采靠近上盤的礦石 待全面控制了上盤后 再開采靠近下盤的礦石 33 9 4 4 2豎分條回采方案1 充填天井 2 盤木溜礦井 3 底柱 4 沿脈運輸平巷 5 回風平巷 6 方框內(nèi)人行道 7 木板溜礦井 8 未充填方框 9 已充填方框 10 穿脈平巷 11 豎分條 34 9 4 4 3短礦塊回采方案短礦塊回采方案的特點是把礦體在水平面上劃分為 4 6 4 6 格方框 短礦塊之間一般采用對角式開采順序 相鄰礦塊間的超高應大于4 6臺方框 每個短礦塊也應有獨立的運礦 人行 通風 充填等系統(tǒng) 若充填天井難以掘進 支護材料 充填料也可從相鄰短礦塊運來 35 9 5充填理論9 5 1充填料的要求1 就地取材 來源豐富 價格便宜 2 具有一定的強度和化學穩(wěn)定性3 脫水速度快 無毒 干火災4 不含有用成份 容易輸送 9 5 2充填料的性質(zhì)1 化學性質(zhì)2 強度3 沉縮率4 適水性9 5 3充填體的作用1 支撐上下盤圍巖 防止片幫和冒落2 改變礦柱