ch7充填采礦法

1、2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程1 第一節(jié)第一節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第四節(jié)礦柱回采礦柱回采 下向分層下向分層充填采礦法充填采礦法上向水平分層上向水平分層充填采礦法充填采礦法概述概述2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程21、掌握充填采礦法的概念及特點掌握充填采礦法的概念及特點； 2、掌握掌握上向水平分層膠結(jié)充填采礦法、下向水平膠結(jié)上向水平分層膠結(jié)充填采礦法、下向水平膠結(jié)充填采礦法的特點、適用條件及主要工藝充填采礦法的特點、適用條件及主要工藝； 4、了解了解礦柱回采的方法的主要工藝。礦柱回采的方法的主要工藝。 3、了解了解單層充填采礦法、分采充填采礦法及水力充填單層充填采礦法

2、、分采充填采礦法及水力充填采礦法的特點、適用條件及主要工藝；采礦法的特點、適用條件及主要工藝； 2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程3上向水平分層膠結(jié)充填采礦法、下向水平膠結(jié)上向水平分層膠結(jié)充填采礦法、下向水平膠結(jié)充填采礦法的特點、適用條件及主要工藝充填采礦法的特點、適用條件及主要工藝；上向水平分層膠結(jié)充填采礦法、下向水平上向水平分層膠結(jié)充填采礦法、下向水平膠結(jié)充填采礦法的主要工藝膠結(jié)充填采礦法的主要工藝；2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程4一、充填采礦法特點一、充填采礦法特點隨回采工作面的推進(jìn)，逐步用隨回采工作面的推進(jìn)，逐步用充填料充填空區(qū)充填料充填空區(qū)進(jìn)行進(jìn)行地壓管理，以控制圍巖

3、崩地壓管理，以控制圍巖崩落和地表下沉，并為回采落和地表下沉，并為回采工作創(chuàng)造安全和方便條件。工作創(chuàng)造安全和方便條件。 概述概述2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程5二、充填采礦法的分類二、充填采礦法的分類1按礦塊結(jié)構(gòu)和回采工作面推進(jìn)方向，可分為：按礦塊結(jié)構(gòu)和回采工作面推進(jìn)方向，可分為： 單層充填采礦法單層充填采礦法; 上向分層充填采礦法上向分層充填采礦法; 下向分層充填采礦法下向分層充填采礦法; 分采充填采礦法。分采充填采礦法。 2按所采用的充填料和輸送方法不同，可分為：按所采用的充填料和輸送方法不同，可分為： 干式充填法：充填料充填采空區(qū)；干式充填法：充填料充填采空區(qū)； 水力充填法：膠結(jié)

4、性物料充填采空區(qū)。水力充填法：膠結(jié)性物料充填采空區(qū)。概述概述2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程6上向水平分層充填采礦法的特點：上向水平分層充填采礦法的特點：1、將礦塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房，后采礦柱。、將礦塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房，后采礦柱。 2、回采礦房時，自下向上水平分層進(jìn)行，隨工作面推、回采礦房時，自下向上水平分層進(jìn)行，隨工作面推進(jìn)，逐層充填采空區(qū)，并留出繼續(xù)上采的工作空間。進(jìn)，逐層充填采空區(qū)，并留出繼續(xù)上采的工作空間。 3、充填體維護(hù)兩幫圍巖，、充填體維護(hù)兩幫圍巖，并作為上采的工作平臺。并作為上采的工作平臺。 4、崩落的礦石用機(jī)械方法、崩落的礦石用機(jī)械方法將礦石運(yùn)至溜井中

5、。將礦石運(yùn)至溜井中。5、礦房回采到最上分層時，、礦房回采到最上分層時，進(jìn)行接頂充填。進(jìn)行接頂充填。上向水平分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程7 礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)：如圖所示。礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)：如圖所示。礦塊的布置：根據(jù)礦體厚度而定。礦塊的布置：根據(jù)礦體厚度而定。階段高度主要與礦體賦存狀態(tài)有關(guān)。階段高度主要與礦體賦存狀態(tài)有關(guān)。一、水力充填法方案一、水力充填法方案1頂柱；頂柱；2充填天井充填天井3礦石堆；礦石堆；4人行濾水井；人行濾水井；5放礦溜井；放礦溜井；6主副鋼筋；主副鋼筋；7人行濾水井通道；人行濾水井通道；8上盤運(yùn)輸巷道；上盤運(yùn)輸巷道；9穿脈巷道；穿脈巷

6、道；10充填體；充填體；11下盤運(yùn)輸巷道下盤運(yùn)輸巷道上向水平分層水力充填采礦法上向水平分層水力充填采礦法上向水平分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程8間柱的寬度取決于礦石和圍巖的穩(wěn)固性以及間柱的間柱的寬度取決于礦石和圍巖的穩(wěn)固性以及間柱的回采方法?；夭煞椒?。 采準(zhǔn)和切割工作采準(zhǔn)和切割工作 掘進(jìn)拉底巷道，形成拉底空間：在底柱上部掘進(jìn)拉底掘進(jìn)拉底巷道，形成拉底空間：在底柱上部掘進(jìn)拉底巷道，并以此為自由面擴(kuò)大至礦房邊界，再向上挑頂，巷道，并以此為自由面擴(kuò)大至礦房邊界，再向上挑頂，形成拉底空間，之形成拉底空間，之后可澆灌鋼筋混凝后可澆灌鋼筋混凝土底板。土底板。掘

7、進(jìn)運(yùn)輸巷道或穿脈巷道：與礦體厚度有關(guān)。掘進(jìn)運(yùn)輸巷道或穿脈巷道：與礦體厚度有關(guān)。掘進(jìn)溜礦井、順路人行天井（兼作濾水井）和充填天掘進(jìn)溜礦井、順路人行天井（兼作濾水井）和充填天井：在每個礦房中至少布置兩個溜礦井、一個順路人行井：在每個礦房中至少布置兩個溜礦井、一個順路人行天井（兼作濾水井）和一個充填天井。天井（兼作濾水井）和一個充填天井。上向水平分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程9 用淺孔崩礦，回采分層高為用淺孔崩礦，回采分層高為23m。用上向孔和水平。用上向孔和水平孔兩次崩礦，形成的采空區(qū)可高達(dá)孔兩次崩礦，形成的采空區(qū)可高達(dá)78m 用電耙或裝運(yùn)機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)出

8、礦。用電耙或裝運(yùn)機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)出礦。清理底板上的礦粉，然后進(jìn)行充填。充填前要澆灌溜清理底板上的礦粉，然后進(jìn)行充填。充填前要澆灌溜礦井，砌筑（或澆灌）人行天井。礦井，砌筑（或澆灌）人行天井。 回采工作回采工作 4.水力充填方案的缺點：水力充填方案的缺點：（1）回采工藝較為復(fù)雜；）回采工藝較為復(fù)雜；（2）泥水污染巷道，水溝和水倉清理工作量較大；）泥水污染巷道，水溝和水倉清理工作量較大；（3）回采礦柱安全性較差；）回采礦柱安全性較差；（4）充填體的壓縮沉降質(zhì)量較差。）充填體的壓縮沉降質(zhì)量較差。上向水平分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程10二、膠結(jié)充填法二、膠結(jié)充

9、填法如圖所示。如圖所示。膠結(jié)充填法的礦塊布置、采準(zhǔn)、切割和回采等，與水膠結(jié)充填法的礦塊布置、采準(zhǔn)、切割和回采等，與水力充填法基本相同，區(qū)別僅在于順路行人天井不要按濾力充填法基本相同，區(qū)別僅在于順路行人天井不要按濾水條件構(gòu)筑，溜礦井和行人天井在充填時只需立模板就水條件構(gòu)筑，溜礦井和行人天井在充填時只需立模板就可形成?？尚纬?。1運(yùn)輸巷道；運(yùn)輸巷道；2穿脈巷道；穿脈巷道；3膠結(jié)充填體；膠結(jié)充填體；4溜礦井；溜礦井；5行人天井；行人天井；6充填天井充填天井上向水平分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程11膠結(jié)充填法的優(yōu)點：膠結(jié)充填法的優(yōu)點：順路行人天井不要濾水；順

10、路行人天井不要濾水；溜礦井和行人天井在充填時只需立模板就可形成。溜礦井和行人天井在充填時只需立模板就可形成。膠結(jié)充填接頂問題。膠結(jié)充填接頂問題。常用的接頂方法有常用的接頂方法有人工接頂人工接頂和和砂漿加壓接頂砂漿加壓接頂。上向水平分層充填采礦上向水平分層充填采礦法法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程123.適用條件：適用條件：地表不允許陷落或巖層不允許移動；地表不允許陷落或巖層不允許移動； 礦體厚度薄至中厚。礦體厚度薄至中厚。 三、上向水平分層充填采礦法的評價三、上向水平分層充填采礦法的評價1.優(yōu)點：礦石損失貧化?。豢墒褂脽o軌設(shè)備。優(yōu)點：礦石損失貧化??；可使用無軌設(shè)備。2.缺點：缺點：充

11、填成本高；充填成本高；充填系統(tǒng)復(fù)雜；充填系統(tǒng)復(fù)雜；礦柱回采困難；礦柱回采困難；效率較低，勞動強(qiáng)度大。效率較低，勞動強(qiáng)度大。上向水平分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程13特點：礦塊一步驟回采；從上往下分層回采和逐層充特點：礦塊一步驟回采；從上往下分層回采和逐層充填，每一分層的回采工作，是在上一分層填，每一分層的回采工作，是在上一分層人工假頂人工假頂?shù)谋５谋Ｗo(hù)下進(jìn)行。護(hù)下進(jìn)行。 1人工假頂人工假頂2尾砂充填體；尾砂充填體；3礦塊天井；礦塊天井；4分層切割平巷；分層切割平巷；5溜礦井；溜礦井；6運(yùn)輸巷道；運(yùn)輸巷道；7分層采礦巷道分層采礦巷道 下層分層水力充填

12、采礦法下層分層水力充填采礦法充填方法為充填方法為水力充填水力充填和和膠結(jié)充填膠結(jié)充填，但不能用，但不能用干式充填干式充填。 下向分層充填采礦法下向分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程14一、下向分層水力充填采礦法一、下向分層水力充填采礦法下層分層水力充填采礦法下層分層水力充填采礦法 1人工假頂；人工假頂；2尾砂充填體；尾砂充填體；3礦塊天井；礦塊天井； 4分層切割平巷；分層切割平巷；5溜礦井；溜礦井；6運(yùn)輸巷道；運(yùn)輸巷道； 7分層采礦巷道分層采礦巷道礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù) 礦塊結(jié)構(gòu)如圖所示：階段高度為礦塊結(jié)構(gòu)如圖所示：階段高度為3050m，礦塊長度為，礦塊長度為3050

13、m，寬度等于礦體的水平厚度；不留頂柱、底柱和，寬度等于礦體的水平厚度；不留頂柱、底柱和間柱。間柱。下向分層充填采礦法下向分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程15 采準(zhǔn)和切割工作采準(zhǔn)和切割工作 掘進(jìn)運(yùn)輸巷道：掘進(jìn)運(yùn)輸巷道：在下盤接觸帶或下盤巖石中布置。在下盤接觸帶或下盤巖石中布置。行人通風(fēng)行人通風(fēng)天井：在礦塊兩側(cè)布置。天井：在礦塊兩側(cè)布置。溜礦井：在礦塊中間布置。溜礦井：在礦塊中間布置。切割巷道：每一分層回采前，先沿下盤接觸帶掘進(jìn)。切割巷道：每一分層回采前，先沿下盤接觸帶掘進(jìn)。隨回采分層的下降，隨回采分層的下降，行人天井行人天井逐漸為建筑在充填中的逐漸為建筑在充填中的混凝土天井

14、所代替，而混凝土天井所代替，而溜礦井溜礦井從上往下逐層消失。從上往下逐層消失。 回采工作：回采工作：回采分層高度，一般為回采分層高度，一般為22.53m，回采巷道的寬度，回采巷道的寬度為為23m。用淺孔落礦，電耙出礦。用淺孔落礦，電耙出礦。 下向分層充填采礦下向分層充填采礦法法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程16充填前應(yīng)清理底板，鋪設(shè)鋼筋混凝土底板，釘隔離層充填前應(yīng)清理底板，鋪設(shè)鋼筋混凝土底板，釘隔離層及構(gòu)筑脫水砂門等及構(gòu)筑脫水砂門等 。如圖所示。如圖所示。若下砂方向與泄水方相反，可采用由遠(yuǎn)而近的后退式若下砂方向與泄水方相反，可采用由遠(yuǎn)而近的后退式充填。整個分層巷道充填結(jié)束后，再在切割

15、巷道底板充填。整個分層巷道充填結(jié)束后，再在切割巷道底板上，鋪設(shè)鋼筋混凝土底板和構(gòu)筑脫水砂門，然后充填。上，鋪設(shè)鋼筋混凝土底板和構(gòu)筑脫水砂門，然后充填。1木塞；木塞；2竹筒；竹筒；3脫水砂門；脫水砂門；4礦塊天井；礦塊天井；5尾砂充填體；尾砂充填體；6充填管；充填管；7混凝土墻混凝土墻8人行材料天井；人行材料天井；9鋼筋混凝土底板；鋼筋混凝土底板；10軟膠管；軟膠管；11楠竹楠竹 4 充填工作充填工作下向分層充填采礦法下向分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程17它與下向分層水力充填法的區(qū)別，僅在于它與下向分層水力充填法的區(qū)別，僅在于充填料充填料不同，不同，只需在回采巷道兩端的構(gòu)

16、筑只需在回采巷道兩端的構(gòu)筑混凝土模板混凝土模板。礦塊結(jié)構(gòu)，采準(zhǔn)及回采工藝，與前者基本相同。礦塊結(jié)構(gòu)，采準(zhǔn)及回采工藝，與前者基本相同。 下向分層膠充填采礦法下向分層膠充填采礦法1巷道回采；巷道回采；2進(jìn)行充填的巷道；進(jìn)行充填的巷道；3分層運(yùn)輸巷道；分層運(yùn)輸巷道；4分層充填巷道；分層充填巷道；5礦石溜井；礦石溜井；6充填管路；充填管路；7斜坡道斜坡道二、下向分層膠結(jié)充填采礦法二、下向分層膠結(jié)充填采礦法下向分層充填采礦下向分層充填采礦法法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程183缺點：缺點：生產(chǎn)能力較低，采礦工作面工人的勞動生產(chǎn)率不高。生產(chǎn)能力較低，采礦工作面工人的勞動生產(chǎn)率不高。 三、下向分層

17、充填采礦法的評價三、下向分層充填采礦法的評價1適用條件：適用條件：礦山開采條件復(fù)雜，如礦巖很不穩(wěn)固、地表不允許礦山開采條件復(fù)雜，如礦巖很不穩(wěn)固、地表不允許陷落、上覆巖層不允許移動等。陷落、上覆巖層不允許移動等。 礦石價值較大。礦石價值較大。2優(yōu)點：優(yōu)點：礦石損失很小（礦石損失很?。?5%） 。礦塊結(jié)構(gòu)簡單。礦塊結(jié)構(gòu)簡單。下向分層充填采礦法下向分層充填采礦法2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程19 分兩步驟回采的充填法（主要是上向分層充填法）分兩步驟回采的充填法（主要是上向分層充填法）中，必須統(tǒng)一考慮礦房和礦柱的回采方法及回采順序。中，必須統(tǒng)一考慮礦房和礦柱的回采方法及回采順序。一般情況下，

18、采完礦房后，應(yīng)當(dāng)及時回采礦柱。一般情況下，采完礦房后，應(yīng)當(dāng)及時回采礦柱。 礦柱回采方法的選擇，主礦柱回采方法的選擇，主要是根據(jù)要是根據(jù)礦房充填狀況礦房充填狀況及及圍巖圍巖或地表是否允許崩落或地表是否允許崩落而定。而定。間柱回采條件：松散充填料間柱回采條件：松散充填料充填礦房（干式和水力充填）；充填礦房（干式和水力充填）；膠結(jié)充填礦房或在礦房兩側(cè)砌筑膠結(jié)充填礦房或在礦房兩側(cè)砌筑混凝土隔墻?；炷粮魤?。 頂、底柱回采條件比較復(fù)雜。頂、底柱回采條件比較復(fù)雜。礦柱回采礦柱回采2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程20 礦房內(nèi)的充填料形成一定強(qiáng)度的整體。此時，間柱的礦房內(nèi)的充填料形成一定強(qiáng)度的整體。此

19、時，間柱的回采方法有：回采方法有：上向水平分層充填法；上向水平分層充填法；下向分層充填法；下向分層充填法；留礦法；留礦法；房柱法。房柱法。 一、膠結(jié)充填礦房的間柱回采一、膠結(jié)充填礦房的間柱回采當(dāng)?shù)V巖較穩(wěn)固時，用上向水平分層充填法或留礦法隨當(dāng)?shù)V巖較穩(wěn)固時，用上向水平分層充填法或留礦法隨后充填回采間柱，如圖所示。后充填回采間柱，如圖所示。礦柱回采礦柱回采2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程21上向水平分層充填法回采間柱上向水平分層充填法回采間柱 1運(yùn)輸巷道；運(yùn)輸巷道；2穿脈巷道；穿脈巷道； 3充填天井；充填天井；4人行泄水井；人行泄水井； 5放礦漏斗；放礦漏斗；6溜礦井溜礦井 留礦法回采間柱留礦法回采間柱1天井；天井；2采下礦石；采下礦石；3漏斗；漏斗；4運(yùn)輸巷道；運(yùn)輸巷道；5充填體；充填體；6電耙巷道；電耙巷道；7溜礦井溜礦井 礦柱回采礦柱回采2022-7-4礦物資源工程專業(yè)主干課程22 在頂板穩(wěn)固的緩傾斜或傾斜礦體中，當(dāng)?shù)V房膠結(jié)充填在頂板穩(wěn)固的緩傾斜或傾斜礦體中，當(dāng)?shù)V房膠結(jié)充填