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文檔簡介
充填采礦理論與技術(shù)充填采礦理論與技術(shù)目的要求及重點難點
【目的要求】
了解充填采礦法的分類;掌握各種充填采礦法的適用條件、優(yōu)缺點;具備各種充填采礦法標準礦塊圖讀圖、識圖與設(shè)計能力?!局攸c內(nèi)容】了解充填采礦法的分類;掌握各種充填采礦法的適用條件、優(yōu)缺點【難點內(nèi)容】具備各種充填采礦法標準礦塊圖讀圖、識圖與設(shè)計能力。目的要求及重點難點【目的要求】
充填采礦法的分類干式充填采礦法水力充填采礦法充填采礦技術(shù)的發(fā)展及趨勢膠結(jié)充填采礦法IV嗣后充填采礦法V空區(qū)處理與礦柱回收VI充填采礦法的分類干式充填采礦法水力充填采礦法充填采礦技術(shù)的充填采礦法分類一、充填采礦法及充填空區(qū)目的1、充填采礦法隨回采工作面的推進,逐步用充填料充填采空區(qū)的采礦方法,稱充填采礦法。2、充填采空區(qū)的目的利用充填體進行地壓管理,以控制圍巖崩落和地表下沉;并為回采工作創(chuàng)造安全和方便條件;還可預(yù)防有自燃性礦石的內(nèi)因火災(zāi)。充填采礦法分類一、充填采礦法及充填空區(qū)目的2、充填采空區(qū)的目充填采礦法分類二、充填采礦法的分類充填采礦法
單層充填法
上向分層充填法
下向分層充填法
分采充填法(削壁充填法)
干式充填法
水力充填法
膠結(jié)充填法按礦塊結(jié)構(gòu)和回采工作面推進方向按充填料和輸出方法的不同充填采礦法分類二、充填采礦法的分類充填采礦法單層充填法上充填采礦法分類情況應(yīng)用實例上向水平分層充填法普通方式凡口鉛鋅礦、紅透山銅礦、澳大利亞芒特—艾薩礦和布羅肯—希爾鉛鋅礦、加拿大湯普森鎳礦點柱方式三山島金礦、鳳凰山銅礦、銅錄山硐礦進路方式焦家金礦、金川二礦區(qū)、銅錄山銅礦、新城金礦下向水平分層充填法普通方式應(yīng)用極少進路方式金川龍首礦、二礦、焦家金礦、招遠金礦兩步驟回采空場嗣后充填法分段充填方式小鐵山多金屬礦、雞冠咀金礦、豐山銅礦、德國巴德—格德鉛鋅礦、愛爾蘭納范鉛鋅礦、俄羅斯諾德斯貝格礦階段充填方式安慶銅礦、銅錄山銅礦、凡口鉛鋅礦、開陽磷礦、錫礦山南礦、紅透山銅礦、澳大利亞芒特—艾薩礦充填采礦法分類充填采礦法分類情況應(yīng)用實例干式充填采礦法一、干式充填采礦法的具體使用條件(1)礦石品位、價值較高,兩幫無礦化,礦巖接觸明顯、易于分離、選別的薄礦脈充填工作量不大;開采厚度小于0.3-0.4m的極薄礦脈,更為有利;利用廢石對采空區(qū)及時充填處理,有利于控制地壓、減少圍巖與地表移動;有可能把一些應(yīng)用混合回采達不到最低工業(yè)品位的非工業(yè)礦床(礦脈厚度很小或品位較低的極蕩礦脈)轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)礦床,增加礦山的工業(yè)儲量。干式充填采礦法一、干式充填采礦法的具體使用條件(1)礦石品位干式充填采礦法(2)由于下列原因,開采礦石穩(wěn)固、圍巖不穩(wěn)固、礦石品位價值較高的急傾斜薄礦脈、中厚、厚礦床,也常選用干式充填采礦法礦石與圍巖有忌水特性(礦石遇水金屬易被浸出、圍巖遇水體積膨脹增大礦山壓力);礦山生產(chǎn)規(guī)模不大,單位時間充填量較小,利用掘進的廢石即可滿足大部分空區(qū)充填;礦區(qū)附近有大量的廉價干式充填材料(松飲表土、戈壁積料、舊堆石場、露天剝離廢石),易開采,運輸距短;礦山位于高山或沙漠地區(qū),水源缺乏,大量用水受限,不宜水力充填。干式充填采礦法(2)由于下列原因,開采礦石穩(wěn)固、圍巖不穩(wěn)固、干式充填采礦法二、干式充填采礦法典型方案單斜工作面上向分別回采的削壁充填采礦法1-上部沿脈平巷;2-天井;3-充填料;4-炮眼;5-耙斗;6-底板平巷;7-漏斗;8-電耙絞車;10-沿脈平巷干式充填采礦法二、干式充填采礦法典型方案單斜工作面上向分別回干式充填采礦法(1)開采條件開采礦體厚度0.4-0.6m,緩傾斜極薄礦脈;形狀比較規(guī)則,礦脈與圍巖接觸明顯,容易分離;圍巖中等穩(wěn)固或不穩(wěn)固;礦石品位價值較高。(2)結(jié)構(gòu)參數(shù)階段高度:25m;礦塊沿走向布置,礦塊長度:(單斜工作面)40-50m,(V形及長壁工作面)50-60m;采幅(開采厚度):(礦脈厚<0.4m)1.2-1.3m;(>0.4m)根據(jù)礦脈厚度、松散系數(shù)、采空區(qū)充填系數(shù),使削壁圍巖充滿空區(qū)確定采幅。干式充填采礦法(1)開采條件開采礦體厚度0.4-0.6m,(3)采切布置掘進中段沿脈平巷(規(guī)格2m×2.2m);
用兩個沿脈先進天井(1.5m×2m)固定礦塊;
在礦脈底板距沿脈平巷10m左右的位置掘進脈外底板平巷(2×2.2m);底板平巷掘進至布置漏斗口位置時,同時掘進漏斗(斷面1.5×2m,長3.5m)。切割巷道掘進與回采工作同時進行,切割巷道工作面一般超前回采工作面2m,有時則先掘好切割巷道再進行回采。
干式充填采礦法如果礦塊內(nèi)出現(xiàn)貧礦帶或斷失帶,則沿其接觸面掘進切割巷道。既起摸清礦塊邊界的作用,又起回采時開割自由面或運輸?shù)雷饔?。?)采切布置干式充填采礦法如果礦塊內(nèi)出現(xiàn)貧礦帶或斷干式充填采礦法采場底部結(jié)構(gòu)橫剖面圖1-沿脈平巷;2-立柱;3-電耙絞車;4-點耙硐室;5-漏斗;6-底板平巷干式充填采礦法采場底部結(jié)構(gòu)橫剖面圖
充填工作與回采工作同時進行,利用分別回采爆下的圍巖進行采空區(qū)充填。隨著回采工作面不斷推進,每隔1-1.5m用大塊廢石砌筑一道較為完整的石墻,中間用碎石填滿。干式充填采礦法1-崩落礦石;2-大塊廢石砌筑石墻;3-充填的廢石;4-礦脈;5-圍巖充填工作與回采工作同時進行,利用分別回采爆下的圍巖進【優(yōu)點】(1)底板脈外平巷和不掘切割巷道的采堆系統(tǒng),不留頂?shù)字?,可保證在一個中段同時進行前進和后退式回采,減小切割工作量,掘進脈外平巷比較簡便,有利于采場出礦和采用電機車運輸。(2)實行分別回采礦石與圍巖,因此礦石貧化率較小,可以減少多余貧化廢石的運輸、加工費用,有利于單位精礦成本降低。(3)利用分別采出的圍巖充填采空區(qū),既便于頂板管理,也減少礦山的坑木消耗。
【缺點】(1)在分別回采礦脈與圍巖中,利用手工進行充填,不僅勞動繁重,且回采強度及勞動生產(chǎn)率較低。(2)崩礦時飛散到空區(qū)的粉礦難以回收。干式充填采礦法【優(yōu)點】【缺點】干式充填采礦法1、特點:2、充填方式干式(目前應(yīng)用很少)水力膠結(jié)充填方式礦塊礦房(先采)礦柱(后采)自下向上水平分層進行,采一層充一層,并留出繼續(xù)回采的工作空間。充填體維護兩幫圍巖,并作為上采的工作平臺。崩落的礦石落在充填體上,用機械方法將礦石送至溜井。礦房回采到最上分層時,進行接頂充填。上向分層充填采礦法1、特點:2、充填方式干式(目前應(yīng)用很少)水力膠結(jié)充填方式礦(1)礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)礦房長度:礦厚<10-15m時,沿走向布置,礦房長度30-60m;礦厚>10-15m時,垂直走向布置,礦房長度<50m
階段高:30-60m
間柱:6-8m,取決于礦巖穩(wěn)固性以及間柱的回采方法。頂?shù)字喉斨?-5m、底柱5m(可用混凝土代替)【水力充填方案】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-人行濾水井通道;8-上盤運輸巷道;9-穿脈巷道;10-充填體;11-下盤運輸巷道上向分層充填采礦法(1)礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)【水力充填方案】1-頂柱;2-充填天井;31-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-人行濾水井通道;8-上盤運輸巷道;9-穿脈巷道;10-充填體;11-下盤運輸巷道運輸巷道或穿脈巷道:薄、中厚礦體:脈內(nèi)運輸巷道;厚礦體:脈外沿脈和穿脈,或上、下盤沿脈和穿脈。溜礦井、順路人行天井和充填天井: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。上向分層充填采礦法(2)采切工作1-頂柱;2-充填天井;3-礦石堆;4-人行濾水井;5-放礦【注】溜礦井用混凝土澆灌,壁厚300mm,圓形內(nèi)徑1.5m;人行濾水井用預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件砌筑,或澆灌混凝土(預(yù)留泄水孔);充填天井斷面2×2.4m2,內(nèi)設(shè)充填管道和人行梯子,作為礦房安全出口,傾角80-90°。上向分層充填采礦法【注】上向分層充填采礦法③掘進拉底巷道,形成拉底空間:在底柱上部掘進拉底巷道,并以此為自由面擴大至礦房邊界,形成拉底空間,再向上挑頂,崩下礦石經(jīng)溜井放出,之后可澆灌鋼筋混凝土底板。上向分層充填采礦法③掘進拉底巷道,形成拉底空間:在底柱上部掘進拉底巷道,并以用淺孔崩礦,回采分層高為2~3m。用上向孔和水平孔兩次崩礦,形成的采空區(qū)可高達7~8m;用電耙或裝運機、鏟運機出礦;清理底板上的礦粉,然后進行充填。充填前要澆灌溜礦井,砌筑(或澆灌)人行天井。(3)回采工作(4)水力充填方案的缺點回采工藝較為復(fù)雜;泥水污染巷道,水溝和水倉清理工作量較大;回采礦柱安全性較差;充填體的壓縮沉降質(zhì)量較差。上向分層充填采礦法用淺孔崩礦,回采分層高為2~3m。用上向孔和水平孔兩次崩礦,【膠結(jié)充填方案】膠結(jié)充填法的礦塊布置、采準、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。1—運輸巷道;2—穿脈巷道;3—膠結(jié)充填體;4—溜礦井;5—行人天井;6—充填天井上向分層充填采礦法【膠結(jié)充填方案】膠結(jié)充填法的礦塊布置、采準、切割和回采等,與※膠結(jié)充填法的優(yōu)點:①順路行人天井不要濾水;②溜礦井和行人天井在充填時只需立模板就可形成?!z結(jié)充填接頂問題:常用的接頂方法有人工接頂和砂漿加壓接頂。上向分層充填采礦法※膠結(jié)充填法的優(yōu)點:上向分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法評價【優(yōu)點】①礦石損失貧化??;②回采工作使用無軌自行設(shè)備,使普通充填采礦法提高到新的水平(機械化充填采礦法),進入高效率采礦方法行列,使用范圍不斷擴大,而且有進一步發(fā)展的趨勢。【缺點】①成本高:水砂15-25%(采礦成本)膠結(jié)35-50%(采礦成本)②充填系統(tǒng)復(fù)③階段間礦柱回采困難上向分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法評價【優(yōu)點】【缺點】上向分層充填采礦法1、適用條件下向分層充填采礦法,用于開采礦石很不穩(wěn)固或礦石和圍巖均很不穩(wěn)固,礦石品位很高或價值很高的有色金屬或稀有金屬礦體。2、方法實質(zhì):從上往下分層回采和逐層充填,每一分層的回采工作,是在上一分層人工假頂?shù)谋Wo下進行。下向分層充填法按充填材料可劃分為水力充填和膠結(jié)充填兩種方案,但不能用干式充填。兩種方案均用礦塊式一個步驟回采。下向分層充填采礦法1、適用條件下向分層充填采礦法1、礦塊結(jié)構(gòu)階段高度:30~50m;礦塊長度:30~50m;寬度等于礦體的水平厚度;不留頂柱、底柱和間柱。1—人工假頂;2—尾砂充填體;3—礦塊天井;4—分層切割平巷;5—溜礦井;6—運輸巷道;7—分層采礦巷道水力充填方案下向分層充填采礦法1、礦塊結(jié)構(gòu)1—人工假頂;2—尾砂充填體;3—礦塊天井;4—⒉采準和切割工作①掘進運輸巷道:在下盤接觸帶或下盤巖石中布置。②行人通風(fēng)天井:在礦塊兩側(cè)布置。③溜礦井:在礦塊中間布置。④切割巷道:每一分層回采前,先沿下盤接觸帶掘進。隨回采分層的下降,行人天井逐漸為建筑在充填中的混凝土天井所代替,而溜礦井從上往下逐層消失。⒊回采工作回采分層高度,一般為2~2.5~3m;回采巷道的寬度為2~3m。用淺孔落礦,電耙出礦。下向分層充填采礦法⒉采準和切割工作⒊回采工作下向分層充填采礦法4、充填工作充填前: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。若下砂方向與泄水方相反,可采用由遠而近的后退式充填。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。1—木塞;2—竹筒;3—脫水砂門;4—礦塊天井;5—尾砂充填體;6—充填管;7—混凝土墻8—人行材料天井;9—鋼筋混凝土底板;10—軟膠管;11—楠竹下向分層充填采礦法4、充填工作1—木塞;2—竹筒;3—脫水砂門;4—礦塊天井與下向分層水力充填法的區(qū)別,僅在于充填料不同,只需在回采巷道兩端的構(gòu)筑混凝土模板。礦塊結(jié)構(gòu),采準及回采工藝,與前者基本相同。下向分層膠充填采礦法1—巷道回采;2—進行充填的巷道;3—分層運輸巷道;4—分層充填巷道;5—礦石溜井;6—充填管路;7—斜坡道膠結(jié)充填方案下向分層充填采礦法與下向分層水力充填法的區(qū)別,僅在于充填料不同,只需在回采巷道3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。1適用條件:◆礦山開采條件復(fù)雜,如礦巖很不穩(wěn)固、地表不允許陷落、上覆巖層不允許移動等?!舻V石價值較大。2優(yōu)點:◆礦石損失很?。?~5%)◆礦塊結(jié)構(gòu)簡單。下向分層充填采礦法的評價下向分層充填采礦法3缺點:1適用條件:2優(yōu)點:下向分層充填采礦法的評價下脈內(nèi)采準中深孔落礦嗣后充填采礦法工藝圖嗣后充填采礦法脈內(nèi)采準中深孔落礦嗣后充填采礦法工藝圖嗣后充填采礦法盤區(qū)長400m,盤區(qū)高度為60m,分段高度10m,采場長度20m左右。分段之間與脈外斜坡道相連(斜坡道布置在上盤脈外)。采場回采順序:(1)分段與分段之間先采中段中的第一分段,第一分段回采完并充填后再回采第二分段,依次往上回采。(2)分段內(nèi)從盤區(qū)兩端往盤區(qū)中間開采,采用錨桿支護鑿巖出礦巷,局部比較破碎地段采用錨桿與金屬網(wǎng)聯(lián)合支護。(3)為了便于出礦,盤區(qū)內(nèi)每隔200m布置一條溜礦井,既在盤區(qū)中央布置一條出礦溜井。方案概要:嗣后充填采礦法盤區(qū)長400m,盤區(qū)高度為60m,分段高度10m,采場長度采切比:6.449m/kt脈內(nèi):5.245m/kt脈外:1.205m/kt或86.378m3/kt脈內(nèi):70.539m3/kt脈外:15.839m3/kt。采切工程:嗣后充填采礦法采切比:6.449m/kt采切工程:嗣后充填采礦法鑿巖參數(shù):SandvikDL330-5采礦鑿巖臺車在鑿巖出礦巷中鉆鑿上向扇形中深孔,中深孔的孔徑60-65mm。首先在鑿巖出礦巷鉆鑿以切割通風(fēng)上山為自由面的拉槽中深孔,拉槽中深孔鑿巖參數(shù)為:排距1.0-1.2m,孔底距2.0m。而后以整個采場斷面為中深孔鑿巖范圍,鉆鑿崩礦中深孔,鑿巖參數(shù)為:排距2.0m,孔底距2.0-2.4m。采用裝藥器或中深孔藥卷,2號巖石炸藥,以通風(fēng)切割上山為自由面,沿采場全斷面拉開。采場全斷面拉開后即可進行分次爆破,每次爆破3-4排,后退式回采。嗣后充填采礦法鑿巖參數(shù):SandvikDL330-5采礦鑿巖臺車機械化上向水平分層充填采礦法機械化上向水平分層充填采礦法機械化上向水平分層充填采礦法方法評價:適用于礦巖穩(wěn)固或圍巖穩(wěn)固性較差、礦體輪廓復(fù)雜、品位高或稀貴礦體;三下”、有內(nèi)因火災(zāi)危險的礦體及深部礦體;使用的回采方案多,機動靈活,適應(yīng)多種開采技術(shù)條件的需要損失貧化率低。機械化上向水平分層充填采礦法方法評價:分段空場嗣后充填采礦法1-沿脈運輸巷;2-穿脈運輸巷;3-分段巷道;4-出礦巷道;5-分段鑿巖巷;6-礦石溜井;7-廢石溜井;8-炮孔;9-礦體;10-充填體;11-礦柱;12-泄水井礦塊生產(chǎn)能力:250t/d;礦石損失率:9%;貧化率:7%;分段空場嗣后充填方案分段空場嗣后充填采礦法分段空場嗣后充填方案基本特征:劃分礦房和礦柱,分兩步驟回采,先用分段空場法中深孔回采礦房,采后一次膠結(jié)充填,再回采礦柱非膠充填或不劃分礦房和礦柱連續(xù)回采,即回采工作空間暴露面積達到一定極限值時,充填空區(qū)控制地壓活動分段空場嗣后充填方案基本特征:分段空場嗣后充填方案充填采礦理論與技術(shù)充填采礦理論與技術(shù)目的要求及重點難點
【目的要求】
了解充填采礦法的分類;掌握各種充填采礦法的適用條件、優(yōu)缺點;具備各種充填采礦法標準礦塊圖讀圖、識圖與設(shè)計能力?!局攸c內(nèi)容】了解充填采礦法的分類;掌握各種充填采礦法的適用條件、優(yōu)缺點【難點內(nèi)容】具備各種充填采礦法標準礦塊圖讀圖、識圖與設(shè)計能力。目的要求及重點難點【目的要求】
充填采礦法的分類干式充填采礦法水力充填采礦法充填采礦技術(shù)的發(fā)展及趨勢膠結(jié)充填采礦法IV嗣后充填采礦法V空區(qū)處理與礦柱回收VI充填采礦法的分類干式充填采礦法水力充填采礦法充填采礦技術(shù)的充填采礦法分類一、充填采礦法及充填空區(qū)目的1、充填采礦法隨回采工作面的推進,逐步用充填料充填采空區(qū)的采礦方法,稱充填采礦法。2、充填采空區(qū)的目的利用充填體進行地壓管理,以控制圍巖崩落和地表下沉;并為回采工作創(chuàng)造安全和方便條件;還可預(yù)防有自燃性礦石的內(nèi)因火災(zāi)。充填采礦法分類一、充填采礦法及充填空區(qū)目的2、充填采空區(qū)的目充填采礦法分類二、充填采礦法的分類充填采礦法
單層充填法
上向分層充填法
下向分層充填法
分采充填法(削壁充填法)
干式充填法
水力充填法
膠結(jié)充填法按礦塊結(jié)構(gòu)和回采工作面推進方向按充填料和輸出方法的不同充填采礦法分類二、充填采礦法的分類充填采礦法單層充填法上充填采礦法分類情況應(yīng)用實例上向水平分層充填法普通方式凡口鉛鋅礦、紅透山銅礦、澳大利亞芒特—艾薩礦和布羅肯—希爾鉛鋅礦、加拿大湯普森鎳礦點柱方式三山島金礦、鳳凰山銅礦、銅錄山硐礦進路方式焦家金礦、金川二礦區(qū)、銅錄山銅礦、新城金礦下向水平分層充填法普通方式應(yīng)用極少進路方式金川龍首礦、二礦、焦家金礦、招遠金礦兩步驟回采空場嗣后充填法分段充填方式小鐵山多金屬礦、雞冠咀金礦、豐山銅礦、德國巴德—格德鉛鋅礦、愛爾蘭納范鉛鋅礦、俄羅斯諾德斯貝格礦階段充填方式安慶銅礦、銅錄山銅礦、凡口鉛鋅礦、開陽磷礦、錫礦山南礦、紅透山銅礦、澳大利亞芒特—艾薩礦充填采礦法分類充填采礦法分類情況應(yīng)用實例干式充填采礦法一、干式充填采礦法的具體使用條件(1)礦石品位、價值較高,兩幫無礦化,礦巖接觸明顯、易于分離、選別的薄礦脈充填工作量不大;開采厚度小于0.3-0.4m的極薄礦脈,更為有利;利用廢石對采空區(qū)及時充填處理,有利于控制地壓、減少圍巖與地表移動;有可能把一些應(yīng)用混合回采達不到最低工業(yè)品位的非工業(yè)礦床(礦脈厚度很小或品位較低的極蕩礦脈)轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)礦床,增加礦山的工業(yè)儲量。干式充填采礦法一、干式充填采礦法的具體使用條件(1)礦石品位干式充填采礦法(2)由于下列原因,開采礦石穩(wěn)固、圍巖不穩(wěn)固、礦石品位價值較高的急傾斜薄礦脈、中厚、厚礦床,也常選用干式充填采礦法礦石與圍巖有忌水特性(礦石遇水金屬易被浸出、圍巖遇水體積膨脹增大礦山壓力);礦山生產(chǎn)規(guī)模不大,單位時間充填量較小,利用掘進的廢石即可滿足大部分空區(qū)充填;礦區(qū)附近有大量的廉價干式充填材料(松飲表土、戈壁積料、舊堆石場、露天剝離廢石),易開采,運輸距短;礦山位于高山或沙漠地區(qū),水源缺乏,大量用水受限,不宜水力充填。干式充填采礦法(2)由于下列原因,開采礦石穩(wěn)固、圍巖不穩(wěn)固、干式充填采礦法二、干式充填采礦法典型方案單斜工作面上向分別回采的削壁充填采礦法1-上部沿脈平巷;2-天井;3-充填料;4-炮眼;5-耙斗;6-底板平巷;7-漏斗;8-電耙絞車;10-沿脈平巷干式充填采礦法二、干式充填采礦法典型方案單斜工作面上向分別回干式充填采礦法(1)開采條件開采礦體厚度0.4-0.6m,緩傾斜極薄礦脈;形狀比較規(guī)則,礦脈與圍巖接觸明顯,容易分離;圍巖中等穩(wěn)固或不穩(wěn)固;礦石品位價值較高。(2)結(jié)構(gòu)參數(shù)階段高度:25m;礦塊沿走向布置,礦塊長度:(單斜工作面)40-50m,(V形及長壁工作面)50-60m;采幅(開采厚度):(礦脈厚<0.4m)1.2-1.3m;(>0.4m)根據(jù)礦脈厚度、松散系數(shù)、采空區(qū)充填系數(shù),使削壁圍巖充滿空區(qū)確定采幅。干式充填采礦法(1)開采條件開采礦體厚度0.4-0.6m,(3)采切布置掘進中段沿脈平巷(規(guī)格2m×2.2m);
用兩個沿脈先進天井(1.5m×2m)固定礦塊;
在礦脈底板距沿脈平巷10m左右的位置掘進脈外底板平巷(2×2.2m);底板平巷掘進至布置漏斗口位置時,同時掘進漏斗(斷面1.5×2m,長3.5m)。切割巷道掘進與回采工作同時進行,切割巷道工作面一般超前回采工作面2m,有時則先掘好切割巷道再進行回采。
干式充填采礦法如果礦塊內(nèi)出現(xiàn)貧礦帶或斷失帶,則沿其接觸面掘進切割巷道。既起摸清礦塊邊界的作用,又起回采時開割自由面或運輸?shù)雷饔谩#?)采切布置干式充填采礦法如果礦塊內(nèi)出現(xiàn)貧礦帶或斷干式充填采礦法采場底部結(jié)構(gòu)橫剖面圖1-沿脈平巷;2-立柱;3-電耙絞車;4-點耙硐室;5-漏斗;6-底板平巷干式充填采礦法采場底部結(jié)構(gòu)橫剖面圖
充填工作與回采工作同時進行,利用分別回采爆下的圍巖進行采空區(qū)充填。隨著回采工作面不斷推進,每隔1-1.5m用大塊廢石砌筑一道較為完整的石墻,中間用碎石填滿。干式充填采礦法1-崩落礦石;2-大塊廢石砌筑石墻;3-充填的廢石;4-礦脈;5-圍巖充填工作與回采工作同時進行,利用分別回采爆下的圍巖進【優(yōu)點】(1)底板脈外平巷和不掘切割巷道的采堆系統(tǒng),不留頂?shù)字?,可保證在一個中段同時進行前進和后退式回采,減小切割工作量,掘進脈外平巷比較簡便,有利于采場出礦和采用電機車運輸。(2)實行分別回采礦石與圍巖,因此礦石貧化率較小,可以減少多余貧化廢石的運輸、加工費用,有利于單位精礦成本降低。(3)利用分別采出的圍巖充填采空區(qū),既便于頂板管理,也減少礦山的坑木消耗。
【缺點】(1)在分別回采礦脈與圍巖中,利用手工進行充填,不僅勞動繁重,且回采強度及勞動生產(chǎn)率較低。(2)崩礦時飛散到空區(qū)的粉礦難以回收。干式充填采礦法【優(yōu)點】【缺點】干式充填采礦法1、特點:2、充填方式干式(目前應(yīng)用很少)水力膠結(jié)充填方式礦塊礦房(先采)礦柱(后采)自下向上水平分層進行,采一層充一層,并留出繼續(xù)回采的工作空間。充填體維護兩幫圍巖,并作為上采的工作平臺。崩落的礦石落在充填體上,用機械方法將礦石送至溜井。礦房回采到最上分層時,進行接頂充填。上向分層充填采礦法1、特點:2、充填方式干式(目前應(yīng)用很少)水力膠結(jié)充填方式礦(1)礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)礦房長度:礦厚<10-15m時,沿走向布置,礦房長度30-60m;礦厚>10-15m時,垂直走向布置,礦房長度<50m
階段高:30-60m
間柱:6-8m,取決于礦巖穩(wěn)固性以及間柱的回采方法。頂?shù)字喉斨?-5m、底柱5m(可用混凝土代替)【水力充填方案】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-人行濾水井通道;8-上盤運輸巷道;9-穿脈巷道;10-充填體;11-下盤運輸巷道上向分層充填采礦法(1)礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)【水力充填方案】1-頂柱;2-充填天井;31-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-人行濾水井通道;8-上盤運輸巷道;9-穿脈巷道;10-充填體;11-下盤運輸巷道運輸巷道或穿脈巷道:薄、中厚礦體:脈內(nèi)運輸巷道;厚礦體:脈外沿脈和穿脈,或上、下盤沿脈和穿脈。溜礦井、順路人行天井和充填天井: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。上向分層充填采礦法(2)采切工作1-頂柱;2-充填天井;3-礦石堆;4-人行濾水井;5-放礦【注】溜礦井用混凝土澆灌,壁厚300mm,圓形內(nèi)徑1.5m;人行濾水井用預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件砌筑,或澆灌混凝土(預(yù)留泄水孔);充填天井斷面2×2.4m2,內(nèi)設(shè)充填管道和人行梯子,作為礦房安全出口,傾角80-90°。上向分層充填采礦法【注】上向分層充填采礦法③掘進拉底巷道,形成拉底空間:在底柱上部掘進拉底巷道,并以此為自由面擴大至礦房邊界,形成拉底空間,再向上挑頂,崩下礦石經(jīng)溜井放出,之后可澆灌鋼筋混凝土底板。上向分層充填采礦法③掘進拉底巷道,形成拉底空間:在底柱上部掘進拉底巷道,并以用淺孔崩礦,回采分層高為2~3m。用上向孔和水平孔兩次崩礦,形成的采空區(qū)可高達7~8m;用電耙或裝運機、鏟運機出礦;清理底板上的礦粉,然后進行充填。充填前要澆灌溜礦井,砌筑(或澆灌)人行天井。(3)回采工作(4)水力充填方案的缺點回采工藝較為復(fù)雜;泥水污染巷道,水溝和水倉清理工作量較大;回采礦柱安全性較差;充填體的壓縮沉降質(zhì)量較差。上向分層充填采礦法用淺孔崩礦,回采分層高為2~3m。用上向孔和水平孔兩次崩礦,【膠結(jié)充填方案】膠結(jié)充填法的礦塊布置、采準、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。1—運輸巷道;2—穿脈巷道;3—膠結(jié)充填體;4—溜礦井;5—行人天井;6—充填天井上向分層充填采礦法【膠結(jié)充填方案】膠結(jié)充填法的礦塊布置、采準、切割和回采等,與※膠結(jié)充填法的優(yōu)點:①順路行人天井不要濾水;②溜礦井和行人天井在充填時只需立模板就可形成?!z結(jié)充填接頂問題:常用的接頂方法有人工接頂和砂漿加壓接頂。上向分層充填采礦法※膠結(jié)充填法的優(yōu)點:上向分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法評價【優(yōu)點】①礦石損失貧化??;②回采工作使用無軌自行設(shè)備,使普通充填采礦法提高到新的水平(機械化充填采礦法),進入高效率采礦方法行列,使用范圍不斷擴大,而且有進一步發(fā)展的趨勢?!救秉c】①成本高:水砂15-25%(采礦成本)膠結(jié)35-50%(采礦成本)②充填系統(tǒng)復(fù)③階段間礦柱回采困難上向分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法評價【優(yōu)點】【缺點】上向分層充填采礦法1、適用條件下向分層充填采礦法,用于開采礦石很不穩(wěn)固或礦石和圍巖均很不穩(wěn)固,礦石品位很高或價值很高的有色金屬或稀有金屬礦體。2、方法實質(zhì):從上往下分層回采和逐層充填,每一分層的回采工作,是在上一分層人工假頂?shù)谋Wo下進行。下向分層充填法按充填材料可劃分為水力充填和膠結(jié)充填兩種方案,但不能用干式充填。兩種方案均用礦塊式一個步驟回采。下向分層充填采礦法1、適用條件下向分層充填采礦法1、礦塊結(jié)構(gòu)階段高度:30~50m;礦塊長度:30~50m;寬度等于礦體的水平厚度;不留頂柱、底柱和間柱。1—人工假頂;2—尾砂充填體;3—礦塊天井;4—分層切割平巷;5—溜礦井;6—運輸巷道;7—分層采礦巷道水力充填方案下向分層充填采礦法1、礦塊結(jié)構(gòu)1—人工假頂;2—尾砂充填體;3—礦塊天井;4—⒉采準和切割工作①掘進運輸巷道:在下盤接觸帶或下盤巖石中布置。②行人通風(fēng)天井:在礦塊兩側(cè)布置。③溜礦井:在礦塊中間布置。④切割巷道:每一分層回采前,先沿下盤接觸帶掘進。隨回采分層的下降,行人天井逐漸為建筑在充填中的混凝土天井所代替,而溜礦井從上往下逐層消失。⒊回采工作回采分層高度,一般為2~2.5~3m;回采巷道的寬度為2~3m。用淺孔落礦,電耙出礦。下向分層充填采礦法⒉采準和切割工作⒊回采工作下向分層充填采礦法4、充填工作充填前: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。若下砂方向與泄水方相反,可采用由遠而近的后退式充填。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。1—木塞;2—竹筒;3—脫水砂門;4—礦塊天井;5—尾砂充填體;6—充填管;7—混凝土墻8—人行材料天井;9—鋼筋混凝土底板;10—軟膠管;11—楠竹下向分層充填采礦法4、充填工作1—木塞;2—竹筒;3—脫水砂門;4—礦塊天井與下向分層水力充填法的區(qū)別,僅在于充填料不同,只需在回采巷道兩端的構(gòu)筑混凝土模板。礦塊結(jié)構(gòu),采準及回采工藝,與前者基本相同。下向分層膠充填采礦法1—巷道回采;2—進行充填的巷道;3—分層運輸巷道;4—分層充填巷道;5—礦石溜井;6—充填管路;7—斜坡道膠結(jié)充填方案下向分層充填采礦法與下向分層水力充填法的區(qū)別,僅在于充填料不同,只需在回采巷道3缺點:生產(chǎn)能力較低,采礦工作
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