1、采礦方法介紹和設(shè)計(jì) 第五章 空?qǐng)霾傻V法 第六章 充填采礦法 第七章 崩落采礦法 第八章 地下礦無(wú)軌采礦設(shè)備 第九章 采礦方法選擇與單體設(shè)計(jì) 基本內(nèi)容第六章 充填采礦法 6.1 概述 6.2 單層充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法6.5 嗣后充填采礦法6.6 充填技術(shù)6.3 上向分層充填采礦法 第六章 充填采礦法 6.1 概述 1）基本特征： 在回采過(guò)程中，按照回采工藝的要求，用充填料回 填采空區(qū)的采礦方法叫充填采礦法； 充填體起控制采場(chǎng)地壓，支撐圍巖，減少、延緩和 阻止采后空區(qū)圍巖的破壞和移動(dòng)的作用； 可以有效回收礦柱，且處理廢料，保護(hù)環(huán)境。 2）使用條件：不允許圍巖崩落以及礦石品位高、礦

2、床價(jià)值大。3）應(yīng)用情況： 30年代有色金屬礦約占50%，60年代約占4.3%；黃 金礦山占31%； 80年代，加拿大占35-40%，日本占43%。第六章 充填采礦法 6.1 概述 4）優(yōu)點(diǎn)： 支護(hù)巖層，控制采場(chǎng)地壓活動(dòng)； 防止地表沉陷，保護(hù)地表地物； 提供繼續(xù)向上回采的工作平臺(tái)（類似于留礦法功 能）； 改善礦柱受力狀態(tài)（由單軸受壓變?yōu)槿S受壓）， 保證最大限度的回收礦產(chǎn)資源； 第六章 充填采礦法 6.1 概述 保證安全回采有內(nèi)因火災(zāi)危險(xiǎn)的高硫礦床； 控制深井開(kāi)采巖爆，將低深部地溫； 保證露天、地下聯(lián)合開(kāi)采時(shí)生產(chǎn)的安全； 處理固體廢料，保護(hù)環(huán)境。第六章 充填采礦法 6.1 概述 5）典型方案：第

3、六章 充填采礦法 6.1 概述 單層充填采礦法 下向分層充填采礦法 嗣后充填采礦法 上向分層充填采礦法 1）基本特征： 礦塊的回采按礦體全厚向前推進(jìn)，在巖石頂板下的 回采空間作業(yè)； 當(dāng)回采工作面推進(jìn)一定距離后，除保留繼續(xù)回采所 需的工作空間外，其余空區(qū)用隔墻進(jìn)行密閉，用充 填處理空區(qū)并控制地壓。第六章 充填采礦法 6.2 單層充填采礦法 2）適用條件： 礦石和圍巖（頂板）穩(wěn)固性較差； 礦體傾角30； 礦體厚度2m。3）結(jié)構(gòu)（圖6-1）： 頂?shù)字簾o(wú)工程； 間 柱：無(wú)間柱； 礦房?jī)?nèi)：上山作為最初回采的工作面；切割巷道用 于行人、通風(fēng)、卸水、出礦。第六章 充填采礦法 6.2 單層充填采礦法 圖6-

4、1 單層充填采礦法1-注砂管；2-充填管；3-上階段脈內(nèi)平巷；4-半截門子；5-溜礦井；6-切割巷道；7-幫門子；8-堵頭門子；9-半截門子；10-木梁；11-木條；12-立柱；13-砂門子；14-橫梁； 15-半圓木；14-脈外巷道4）采準(zhǔn)切割： 階段運(yùn)輸巷：下盤脈外單一沿脈布置； 行人溜礦井：雙格溜井 一格溜礦一格行人通風(fēng)； 切割巷道：脈內(nèi)沿脈布置； 上 山：從切割巷道掘進(jìn)； 上部脈內(nèi)平巷：回風(fēng) 行人 下放充填料。第六章 充填采礦法 6.2 單層充填采礦法 第六章 充填采礦法 6.2 單層充填采礦法 5）回采充填工作： 鉆孔：沿走向全面推進(jìn)一次全厚回采，以切割平巷 為自由面，以上山為工作面

5、，打水淺孔； 爆破：逆傾向以寬1.2m 的小斷面推進(jìn)； 出礦：采用人力或電耙，將礦石運(yùn)搬進(jìn)溜井，兩步 耙礦； 支柱：支柱須緊跟工作面，落礦后立即支護(hù)； 最大懸頂距，充填步距，控頂 距，支柱間距，排距； 撬毛：通風(fēng)后進(jìn)入采場(chǎng)注意頂板撬毛安全工作, 充填準(zhǔn)備：清理待充場(chǎng)地，建濾水密閉結(jié)構(gòu)，架 設(shè)充填管道具體是架設(shè)幫門子，堵頭門 子，半截門子； 充填：逆傾斜分段采用水砂充填，先自下而上分 段拆除立柱，再分段進(jìn)行充填。第六章 充填采礦法 6.2 單層充填采礦法 第六章 充填采礦法 6.2 單層充填采礦法 6）評(píng)價(jià)： 該法適用于頂板巖石不穩(wěn)固而又不允許陷落的微傾 斜和緩傾斜薄礦脈； 礦石回收率高，貧化率

6、低； 回采工藝復(fù)雜，礦塊生產(chǎn)能力低，回采工效低，采 礦成本高。1）基本特征（圖6-2）： 通常將礦塊劃分為礦房和礦柱，先采礦房，后采礦 柱； 礦房自下而上分層回采，依次充填以維護(hù)上下盤圍 巖，并創(chuàng)造不斷上采的作業(yè)條件，礦房回采到最后 一個(gè)分層時(shí)，進(jìn)行接頂充填； 礦柱在采完若干礦房或全階段后，再進(jìn)行回采； 目前該方法占我國(guó)充填法的60%。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 圖6-2 分層充填采礦法2）主要工藝： 該法為工作面循環(huán)作業(yè)，鑿巖爆破、出礦、充填和 護(hù)頂完成一個(gè)循環(huán)后，進(jìn)行下一分層的循環(huán)； 回采空間和范圍可以控制，人員設(shè)備在暴露的頂板 下作業(yè)，需有效地控制頂板； 可以使用任何

7、充填料進(jìn)行充填。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 3）適用條件： 一般適用于礦石穩(wěn)固、圍巖不穩(wěn)固的傾斜和急傾斜 礦體； 能適應(yīng)形態(tài)不規(guī)則、分支復(fù)合變化大的礦體； 且礦體的損失、貧化率低，是一種適用范圍廣的充 填采礦法。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 4）基本方案：第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 沿走向布置采場(chǎng)垂直走向布置采場(chǎng)點(diǎn)柱式上向分層（1）沿走向布置采場(chǎng)上向分充填法： 當(dāng)?shù)V體厚度小于10-15m時(shí)，沿走向布置礦塊，礦房 長(zhǎng)度30-60m(圖6-3)，大者可達(dá)100-300m，如紅透山 銅礦沿礦體走向長(zhǎng)180m(圖6-4) ； 長(zhǎng)采場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)回采

8、工作的平行作業(yè)，充分發(fā)揮設(shè) 備效率，提高礦石回收率。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 圖6-3 沿走向布置采場(chǎng)上向分層干式充填法1-階段運(yùn)輸平巷；2-回風(fēng)巷道；3-充填天井；4-放礦溜井；5-人行通風(fēng)天井； 6-聯(lián)絡(luò)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-炮孔圖6-4 紅透山銅礦機(jī)械化水砂上向分層充填法1-采區(qū)斜坡道；2-采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道；3-充填天井；4-放礦溜井；5-濾水井； 6-尾砂；7-隔墻；8-砼墊層；9-充填管；10-廢石堆墊斜坡道（2）垂直走向布置采場(chǎng)上向分充填法： 當(dāng)?shù)V體厚度大于10-15m時(shí)，沿礦體走向劃分礦房

9、和礦柱,采場(chǎng)垂直礦體走向布置(圖6-5a、b)； 第一步回采礦房，用膠結(jié)充填料充填，第二步回采間柱； 該方案適合于厚及特厚的高品位礦床，礦石損失貧化小，可以使用無(wú)軌鏟運(yùn)機(jī)出礦(圖6-6、7)。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 圖6-5a 垂直走向布置礦塊上向分層水力充填法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(luò)道；8-沿脈巷道；9-穿脈巷道；10-充填體；11-脈外巷道圖6-5b 垂直走向布置礦塊上向分層膠結(jié)充填法1-下盤肪外平巷；2-裝礦橫巷；3-膠結(jié)充填體；4-溜井；5-行人天井；6-充填回風(fēng)井圖6-6 凡口鉛鋅礦機(jī)械化

10、上向分層充填法圖6-7 新橋硫鐵礦機(jī)械化上向分層充填法（3）點(diǎn)柱式上向分層充填法： 用于回采礦巖比較穩(wěn)固，品位不很高的連續(xù)厚大傾 斜傾礦體(圖6-8、9）； 可垂直或沿走向布置采場(chǎng)，礦塊間留4-6m臨時(shí)帶狀 礦柱，礦房?jī)?nèi)留規(guī)則或不規(guī)則的點(diǎn)永久性柱，直徑 為5-8m； 全部作業(yè)采用無(wú)軌自行設(shè)備，回采效率高。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 圖6-8 脈外溜井斜坡道布置點(diǎn)柱式上向分層回采1-分段巷道；2-斜坡道；3-溜礦井；4-采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道；5-通風(fēng)排水平巷；6-點(diǎn)柱；7-階段運(yùn)輸平巷；8-頂柱圖6-9 點(diǎn)柱式上向分層回采立體圖5）結(jié)構(gòu)參數(shù)： 布置方式：垂直走向、沿走向； 礦房水平面積

11、：300-500m2；第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 礦巖穩(wěn)固性階段生產(chǎn)能力，及可布礦塊數(shù)使用的設(shè)備 階段高度：一般30-60m；第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 勘探類型天井的掘進(jìn)和維護(hù)溜井的礦石通過(guò)量 礦柱尺寸：第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 間柱尺寸取決于礦巖穩(wěn)固性，當(dāng)間柱用充填法回采時(shí)，取7-10m；薄礦脈可以不留間柱，礦房之間澆注砼隔墻；為降低損失貧化，可構(gòu)筑人工底柱和假巷，在運(yùn)輸平巷頂板只留2-3m厚的底柱；上部巷道需保護(hù)時(shí)，留頂柱3-5m。6）采準(zhǔn)工作：（1）采準(zhǔn)布置： 脈內(nèi)采準(zhǔn)系統(tǒng)：開(kāi)采急傾斜和緩傾斜薄礦體； 聯(lián) 合 采 準(zhǔn)：開(kāi)采厚

12、大礦體，采用脈外平巷與獨(dú) 頭橫巷相結(jié)合或環(huán)形采準(zhǔn)方式； 斜 坡 道：采用無(wú)軌設(shè)備時(shí)，采用下盤斜坡道 和溜井或服務(wù)性提升井和溜礦井為 主的采準(zhǔn)方式。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 （2）采準(zhǔn)巷道：含沿脈平巷、天井、充填井、溜礦井、分段平巷等。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 運(yùn)輸平巷：為便于探礦和出礦，單一采準(zhǔn)的沿脈平巷可靠礦體上下盤沿脈掘進(jìn)，斷面2； 人行通風(fēng)井：一個(gè)礦塊至少要兩個(gè)人行通風(fēng)井； 人行濾水井：順路架設(shè)，內(nèi)設(shè)人行梯，外設(shè)濾水材料，擔(dān)負(fù)濾水面積為200m2（圖6-10）； 圖6-10 人行濾水井第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 充 填 井：

13、用于回風(fēng)、下放充填料或人行； 溜 礦 井：脈內(nèi)溜井順路架設(shè)，可考慮與人行井、濾水井共用，每礦房要布置兩個(gè)溜礦井；電耙出礦時(shí)，斷面2m，鏟運(yùn)機(jī)出礦時(shí)，斷面；溜井可采用鋼筋砼預(yù)制件或鋼溜井形式(圖6-11) ；采用大型出礦設(shè)備時(shí)，考慮采用脈外布置溜礦井；分段平巷：用于機(jī)械化斜坡道采準(zhǔn)的方式，沿走向布置，同時(shí)服務(wù)于上中下三個(gè)分層。 (a)圖6-11 溜礦井結(jié)構(gòu)圖a-預(yù)制砼溜井圖；b-鋼溜井圖（b）7）切割工作： 從聯(lián)絡(luò)道掘進(jìn)拉底巷道與溜礦井相通，然后沿礦體 全厚切開(kāi)，鋪設(shè)鋼筋砼層； 從運(yùn)輸平巷或穿脈全面拉開(kāi)，后挑頂至6m高; 澆注砼巷道，構(gòu)成底柱：鋼筋網(wǎng)度300300mm，主 筋12mm，副筋8mm

14、，設(shè)間距的雙層鋼 筋(圖6-12)。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 圖6-12 鋼筋砼底板結(jié)構(gòu)圖1主鋼筋；2副鋼筋8）回采作業(yè)：分層崩礦回采，分層空間保持；每層作業(yè)循環(huán)相同：崩礦、通風(fēng)、護(hù)頂、出礦、充填準(zhǔn)備、充填、澆砼底板等；最后進(jìn)行充填接頂。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 崩礦：可采用上向孔或水平孔；國(guó)內(nèi)常用01-43、01-45、YSP-45型鉆機(jī)打孔，43-45mm，孔深，孔距； 國(guó)外多用鑿巖臺(tái)車打孔，深3-5m；每個(gè)分層以充填井為自由面分2-3次爆破；國(guó)內(nèi)常用先打上向孔挑采，再打水平孔壓采。通風(fēng)：新鮮風(fēng)流從

15、階段運(yùn)輸平巷順路天井分層工作面清洗采場(chǎng)；污風(fēng)從充填回風(fēng)天井充填回風(fēng)平巷回風(fēng)井。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 護(hù)頂：可用錨桿、金屬網(wǎng)、錨索加噴漿支護(hù)。出礦：多采用電耙、裝運(yùn)機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)出礦。充填準(zhǔn)備：包括架設(shè)順路天井、溜礦井等，接長(zhǎng)采場(chǎng)充填管道，砌筑砼充填隔墻等。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 充填：干式充填時(shí)，用礦車將充填料運(yùn)至充填天井卸載，充填料自溜入采場(chǎng)，用電耙或鏟運(yùn)機(jī)整平；水力充填時(shí)，先放清水沖洗疏通管路10-15min，再由遠(yuǎn)而近向?yàn)V水井，充填料要低于人行濾水井和溜井口50-100mm，避免充填料從井口溢流和跑砂。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填

16、采礦法 澆砼底板：待充填水滲透出采場(chǎng)后，先平整充填場(chǎng)地，然后鋪厚的砼地板。減少無(wú)軌設(shè)備輪胎磨損，提高出礦效率；減少粉礦的損失和礦石貧化。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 充填接頂：礦房全部回采結(jié)束后，進(jìn)行接頂充填；多采用分區(qū)、分次加壓輸送充填料，即在接頂層分區(qū)段構(gòu)筑隔墻，先充1-2次，讓充填料沉縮后，再用砂漿泵泵送充填料強(qiáng)行灌入接頂?shù)目p隙中，以利于提高接頂?shù)拿軐?shí)性。新橋硫鐵礦充填實(shí)踐證明，充填接頂率達(dá)50%時(shí)，即可對(duì)頂板巖層地壓起到良好的控制作用，從而突破了過(guò)于強(qiáng)調(diào)100%充填接頂?shù)膫鹘y(tǒng)觀念。9）發(fā)展方向：第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 （1）簡(jiǎn)化工序，縮短分層回

17、采周期，提高能力 提高分層回采高度； 采用尾砂膠結(jié)充填工藝。（2）簡(jiǎn)化礦塊回采步驟，強(qiáng)化無(wú)軌機(jī)械化開(kāi)采 構(gòu)筑高強(qiáng)度人工底柱或人工鋼筋砼隔板，研制完 善的砼施工機(jī)械； 應(yīng)用長(zhǎng)采區(qū)機(jī)械化上向分層充填法，結(jié)合錨固技 術(shù)，保證采場(chǎng)安全。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 （3）大力采用先進(jìn)技術(shù) 應(yīng)用合理的回采方案：采用盤區(qū)機(jī)械化上向分層 充填法開(kāi)采厚大富礦體，脈外斜坡道采準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn) 鑿巖出礦充填平行進(jìn)行，有利于設(shè)備、材料、人 員調(diào)運(yùn)，方便設(shè)備維修保養(yǎng)，改善作業(yè)條件； 尋求來(lái)源豐富、且符合技術(shù)要求的充填料，研究 制備簡(jiǎn)單、輸送方便、易于自動(dòng)控制的充填系 統(tǒng)，縮短充填時(shí)間，提高采礦強(qiáng)度；第六章

18、充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 實(shí)現(xiàn)采、裝、運(yùn)及服務(wù)性工作的綜合機(jī)械化； 采用先進(jìn)的測(cè)試儀器，對(duì)充填體性質(zhì)和作用加 強(qiáng)室內(nèi)模擬和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，提出合理的充填體尺 寸。10）方案評(píng)價(jià)：第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 （1）適用條件 適用于礦石品位高、價(jià)值高的貴金屬和稀有金屬 的礦體開(kāi)采； 礦體上下盤巖石中等穩(wěn)固或穩(wěn)固性稍差； 礦石中等穩(wěn)固或中等穩(wěn)固以上的急傾斜中厚至極 厚礦體及多層礦體。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 （2）優(yōu)點(diǎn) 使用的回采方案多，機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)多種開(kāi)采技 術(shù)條件的需要； 損失率和貧化率低； 使用自行設(shè)備，采場(chǎng)生產(chǎn)能力大； 采準(zhǔn)切割簡(jiǎn)單； 木材

19、消耗量少。第六章 充填采礦法 6.3 上向分層充填采礦法 （3）缺點(diǎn) 回采工藝復(fù)雜，部分工作勞動(dòng)強(qiáng)度大； 常規(guī)設(shè)備能力低； 成本高； 排泥費(fèi)用高。1）基本特征： 用于開(kāi)采礦石很不穩(wěn)固或礦石和圍巖均很不穩(wěn)固、 礦石品位或價(jià)值很高的有色金屬或稀有金屬礦； 從上往下分層回采和逐層充填，每分層的回采工作 是在上一分層人工假頂?shù)谋Ｗo(hù)下進(jìn)行；第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 回采分層為水平的或與水平成4-10(膠結(jié)充填) 或 10-15(水力充填)傾斜； 傾斜分層主要是為了充填接頂，同時(shí)也有利于礦石 運(yùn)搬，但鑿巖與支護(hù)作業(yè)不如水平分層方便； 可用常規(guī)設(shè)備或無(wú)軌設(shè)備回采出礦，可用水砂充填 或膠

20、結(jié)充填，但不用干式充填 。第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 2）回采方案：第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 壁式下向分層充填：以充填體假頂暴露面積較大的長(zhǎng)工作面，自上而下回采分層(圖6-13)；進(jìn)路下向分層充填：將礦塊劃分為若干分層，從充填體假頂暴露面積小的進(jìn)路工作面，自上而下回采每一分層(圖6-14)。圖6-13壁式下向分層充填1-鋼筋混凝土假頂；2-尾砂充填體；3-人行天井；4-分層切割平巷；5-礦石溜井； 6-階段運(yùn)輸平巷；7-壁式工作面圖614 進(jìn)路下向分層充填1巷道回采；2進(jìn)行充填的巷道；3分層運(yùn)輸巷道；4分層充填巷道；5礦石溜井；6充填管路；7斜坡道3）

21、礦塊構(gòu)成要素： 階段高度：30m-80m； 進(jìn)路長(zhǎng)度：電耙出礦時(shí)，25-50m(圖6-15)；無(wú)軌設(shè)備 出礦時(shí)，100-300m (圖6-16) ； 進(jìn)路尺寸：普通進(jìn)路(22)m2-(33)m2；高進(jìn)路 (44)m2；六角開(kāi)斷面上頂寬3m，下底寬 3m，腰寬5m；第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 7-出礦電耙絞車；8-分層巷道；9-下盤溜井；10-分層道出礦電耙絞車；11-充填天井；12-充填小井；13-充填耙道；14-擴(kuò)幫炮孔；15-充填平巷；16-充填用人行材料井；17-電耙；18-壓頂炮孔；19、20-上下盤階段平巷；21-橫巷；22-切割平巷圖6-15下向分層進(jìn)路充填法1

22、-橫巷；2、4-下盤人行天井；3-回采進(jìn)路；5-第四分層道；6-上盤通風(fēng)天井；圖6-16下向分層進(jìn)路充填法1-階段平巷;2-橫巷;3-切割平巷;4-回采進(jìn)路;5-充填平巷;6-溜井;7-充填天井;8-斜坡道;9-通風(fēng)溝;10-充填管道;11-隔墻;12-鏟運(yùn)機(jī);13-鑿巖臺(tái)車4）采準(zhǔn)切割工作（1）采準(zhǔn)布置方式第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 脈內(nèi)采準(zhǔn):適于礦體比圍巖穩(wěn)固的中小急傾斜礦體；脈外采準(zhǔn):適于厚大礦體，圍巖比礦體穩(wěn)固的情況；聯(lián)合采準(zhǔn):在脈外采準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，為縮短運(yùn)礦距離， 增設(shè)脈內(nèi)溜井，以提高采場(chǎng)出礦效率。（2）采準(zhǔn)工程(圖6-15)第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填

23、采礦法 上下盤沿運(yùn)輸平巷19、20穿脈21天井充填橫巷13上盤天井通風(fēng)行人下盤天井出礦天井上段順路架設(shè)，通風(fēng)、行人、上料 主充填平巷15（3）切割工程(圖6-15)第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 分層橫巷8切割平巷22充填小井12砼耙道坡度為5，以提高耙運(yùn)效率。5）回采工作（1）分層回采順序(圖6-15) ：第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 第一層為預(yù)備層，各進(jìn)路間隔回采，先采單數(shù)進(jìn)路(2m高3m寬)；待單數(shù)進(jìn)路回采結(jié)束，平整各進(jìn)路和分層道底板，安裝吊掛錨桿，撤出全部設(shè)務(wù)，封閉溜井，架設(shè)順路天井模板，充填已采進(jìn)路和分層道；第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采

24、礦法 第二層進(jìn)入正常生產(chǎn)，先在第一分層道下面從下盤溜井至上盤天井掘進(jìn)一的分層道，而后回采雙數(shù)進(jìn)路，其斷面4m4m，進(jìn)路坡度8-10。（2）進(jìn)路回采方式：第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 進(jìn)路回采第一步是掘進(jìn)切割平巷22(2m2m)至進(jìn)路盡頭，再上掘一直徑的充填小井12，與上水平的充填橫巷1貫通，形成回采通風(fēng)系統(tǒng)；進(jìn)路回采包括崩礦、通風(fēng)、出礦、進(jìn)路支護(hù)、鋪設(shè)假頂和充填；（3）回采循環(huán)：第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 崩礦：YT-25型鑿巖機(jī)，2巖石炸藥，淺孔擴(kuò)幫將切割巷道挑頂至4m4m；通風(fēng)：通風(fēng)時(shí)間達(dá)40min；出礦：28Kw的電耙17將進(jìn)路中的礦石耙運(yùn)至分層集礦

25、道，再用分層道中的30Kw的主電耙10轉(zhuǎn)運(yùn)至下盤溜井；國(guó)外多用小型鏟運(yùn)機(jī)與運(yùn)礦卡車出礦；第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 支護(hù)：架間隔棚子；假頂：隔離充填體，承受上部充填體的壓力，保護(hù)下部分層礦體安全回采；主要有錨桿吊掛人工假頂(圖6-17、18)和預(yù)埋木梁人工假頂(圖6-19)；圖6-17龍首礦吊掛錨桿鋼筋砼假頂圖6-18 Kristineberg礦錨桿吊掛人工假頂1-回采進(jìn)路;2-礦體;3-吊掛假頂;4-金屬錨桿;5-金屬網(wǎng);6-膠結(jié)充填體圖6-19 預(yù)埋木梁人工假頂?shù)诹?充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 充填：充填前應(yīng)在進(jìn)路端部砌筑脫水砂門(圖6-20)，再后退下放

26、充填料(圖6-21)；當(dāng)進(jìn)路采場(chǎng)長(zhǎng)度大于50m時(shí)應(yīng)設(shè)兩道砂門，分段充填；充填地點(diǎn)與卸料口不宜大于5m距離。圖6-20 脫水砂門結(jié)構(gòu)a磚砌的脫水砂門；b預(yù)制混凝土構(gòu)件的脫水砂門350mm50mm的條木；250mm20mm的條木；330mm15mm條木；4舊麻布袋；530mm15mm條木；6混凝土墻；7混凝土預(yù)制磚；8紅磚；9充填管；10泄水管圖6-21 充填工作面布置示意圖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6）金川公司龍首礦下向六角形進(jìn)路膠結(jié)充填采礦法(圖6-22) ：第六章 充填采礦法 6.4 下向

27、分層充填采礦法 六角形進(jìn)路是采用仿生學(xué)原理，將正方形斷面進(jìn)路改為六角形斷面，使采空區(qū)混凝土充填體呈蜂窩狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，從而改變其受力狀況，提高了穩(wěn)定性，有效地控制了地應(yīng)力作用（圖6-23）。圖6-22 金川集團(tuán)公司龍首礦下向六角形進(jìn)路膠結(jié)充填采礦法示意圖圖6-23 龍首礦六角形進(jìn)路采場(chǎng)照片 7）發(fā)展方向：第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 增大進(jìn)路規(guī)格；采用新型假頂，改善鋪設(shè)方法；大力推廣應(yīng)用無(wú)軌自行設(shè)備8）評(píng)價(jià)：第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 （1）適用條件： 開(kāi)采礦巖都不穩(wěn)固； 回采地壓活動(dòng)大，致使開(kāi)裂的礦柱。第六章 充填采礦法 6.4 下向分層充填采礦法 （2）優(yōu)

28、缺點(diǎn)： 礦石損失率4-5%，貧化率8-10%，均較低； 在完整的假頂下作業(yè)，工作安全； 工序復(fù)雜，回采周期長(zhǎng)，要求保護(hù)假頂，限制 一次崩礦量，采場(chǎng)生產(chǎn)能力低40-60t/d； 建造封閉墻耗時(shí)費(fèi)料，充填轉(zhuǎn)層耗時(shí)繁瑣，整 個(gè)輔助作業(yè)占正?；夭蓵r(shí)間的1/4-1/3。1）基本特征： 劃分礦房和礦柱，分兩步驟回采，先用空?qǐng)龇ɑ蚱?它方法回采礦房，采后一次充填，再回采礦柱； 或不劃分礦房礦柱連續(xù)回采，即回采工作空間暴露 面積達(dá)到一定極限值時(shí)，充填空區(qū)控制地壓活動(dòng)。第六章 充填采礦法 6.5 嗣后充填采礦法 2）結(jié)構(gòu)參數(shù)： 空?qǐng)龇ú傻V房嗣后充填時(shí)，其構(gòu)成要素及參數(shù)與空 場(chǎng)法一樣(圖6-24) ； 湘西金礦采

29、用的分條密接充填法，礦塊沿走向長(zhǎng) 40-70m，斜長(zhǎng)50m，分條寬度6-12m(圖6-25)。第六章 充填采礦法 6.5 嗣后充填采礦法 圖6-24 塹溝裝運(yùn)機(jī)底部結(jié)構(gòu)的采后充填法1-塹溝；2-鏟運(yùn)機(jī)；3-橫巷；4-運(yùn)輸平巷；5-斜坡道；6-鑿巖橫巷；7-斜坡道折返站；8-密封壁；9-充填平巷；10-充填天井；11-裝運(yùn)橫巷及密閉墻；12-炮孔；13-礦柱；14-礦房圖6-25 分條密接充填法（湘西金礦）1-底盤運(yùn)輸平巷；2-溜井；3-電耙；4-切割上山；5-回風(fēng)平巷；6-護(hù)頂錨桿；7-濾水墻；8-充填體斜壁；9-尾砂充填體3）采準(zhǔn)切割： 以傾斜橫巷出礦的采后充填法(圖6-26)為例。 采準(zhǔn)工

30、作包括掘進(jìn)運(yùn)輸平巷1，傾斜橫巷2，充填平 巷5，通風(fēng)天井4，充填鉆孔7及斜坡道10； 切割工作是在各采場(chǎng)的下盤礦體邊界處開(kāi)切槽11。第六章 充填采礦法 6.5 嗣后充填采礦法 圖6-26 傾斜橫巷出礦的采后充填法(無(wú)軌)1-運(yùn)輸平巷；2-橫巷；3-鑿巖巷道；4-通風(fēng)天井；5-通風(fēng)平巷；6-溜井；7-充填鉆孔；8-鏟運(yùn)機(jī)；9-隔墻；10-斜坡道；11-切槽；12-風(fēng)門4）回采工作： 采用鑿巖臺(tái)車在傾斜橫巷3中鉆鑿傾斜扇深孔； 鏟運(yùn)機(jī)在3內(nèi)裝礦運(yùn)至附近溜井6； 膠結(jié)充填料從上一分段的充填平巷，經(jīng)鉆孔7送入 采空區(qū)。第六章 充填采礦法 6.5 嗣后充填采礦法 同一分段內(nèi)，分批間隔回采，先采礦房用膠結(jié)

31、充填，后采礦房除開(kāi)始回填幾米高的膠結(jié)料外，可用干料或水砂充填，以降低成本。 5）新橋硫鐵礦分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法(圖6-27) 第六章 充填采礦法 6.5 嗣后充填采礦法 在階段內(nèi)，將礦體交替劃分為礦房和礦柱，先用空?qǐng)龇ɑ夭傻V柱，待整個(gè)礦塊回采完畢后，一次進(jìn)行膠結(jié)充填，形成人工礦柱，膠結(jié)體達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，在人工礦柱保護(hù)下，用同樣的方法回采礦房，礦房回采完畢后，一次進(jìn)行非膠結(jié)充填。圖6-27 新橋硫鐵礦分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法示意圖1運(yùn)輸平巷；2穿脈；3電耙道；4溜井；5底盤漏斗；6切割天井(兼充填)；7分段鑿巖巷道；8礦柱；9礦房 6）發(fā)展方向 第六章 充填采礦法 6.5 嗣后充填采礦法 大力發(fā)

32、展無(wú)軌設(shè)備研制新型高效深孔鑿巖機(jī)采用多種充填料，大體積充填，推廣新工藝7）評(píng)價(jià)： 第六章 充填采礦法 6.5 嗣后充填采礦法 （1）適用條件 任何傾角、厚度的礦體輪廓比較規(guī)則，品位適 于充填法； 礦巖穩(wěn)固； 坑露同時(shí)開(kāi)采； 有內(nèi)因火災(zāi)危險(xiǎn)的礦山等。第六章 充填采礦法 6.5 嗣后充填采礦法 （2）優(yōu)點(diǎn) 具有上向分層充填法和空?qǐng)龇ǖ膬?yōu)點(diǎn)； 消除了上向分層充填的某些復(fù)雜工藝，縮短時(shí) 間，提高采礦強(qiáng)度； 回填空區(qū)，提高礦石回收率； 第六章 充填采礦法 6.5 嗣后充填采礦法 （3）缺點(diǎn) 采后一次膠結(jié)充填，水泥漿骨料產(chǎn)生離析，引 起充填體強(qiáng)度不均勻； 充填前，電耙道封閉困難，底柱回收困難； 接頂充填困

33、難； 中深孔落礦，易于引起充填料貧化礦石，且丟 礦嚴(yán)重。 第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 充填材料及特性充填工藝充填系統(tǒng)水力計(jì)算充填設(shè)備第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 1）充填材料及特性（1）充填材料特性要求： 來(lái)源豐富，價(jià)廉物美； 無(wú)發(fā)火危險(xiǎn)，不含有毒有害成分，含硫應(yīng)控制； 具有一定強(qiáng)度； 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定； 充填料的滲透速度達(dá)到10cm/h，尾砂充填時(shí)應(yīng)脫 去20m以下的細(xì)粒部分。 第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) （2）充填材料分類：干式充填料、水砂充填料、膠結(jié)充填料 干式充填料：適用于干式充填法，可利用井下或露天廢石；材料應(yīng)為惰性，不含揮發(fā)性有害氣體；塊度適合于運(yùn)輸要求，不

34、超過(guò)200-300mm；使用風(fēng)力輸送時(shí)，小于管徑的1/3。 第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 水砂充填料：尾砂、河砂、山砂、破碎砂及水淬爐爐渣等；使用水力管道輸送；滲透性能要求10的滲透系數(shù)K10，我國(guó)礦山實(shí)際情況為K10=4-19cm/h，一般認(rèn)為不低于5-7cm/h；或尾砂中含細(xì)泥量高，應(yīng)采用水力旋流器脫去-20m的細(xì)粒。 第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 粒級(jí)組成特征值 加權(quán)平均粒徑每組粒徑的算術(shù)平均值該粒徑的質(zhì)量百分比不均勻系數(shù)粗粒料，如河砂細(xì)粒料，如尾砂第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 膠結(jié)充填料：膠結(jié)充填體強(qiáng)度包括早期、中期、后期強(qiáng)度；膠凝材料有325-425號(hào)水泥，替

35、代品有火山灰類材料，見(jiàn)下表；尾砂膠結(jié)充填料，影響其強(qiáng)度的主要因素有水泥含量及砂漿濃度，國(guó)內(nèi)使用灰砂比1：8-1：10，國(guó)外常用1：20-1：30，加絮凝劑可以降低水泥離析效果；火山灰質(zhì)材料化學(xué)成份 活性SiO2、Al2O3高 第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 細(xì)砂膠結(jié)充填料，指山砂、河砂及棒磨砂；充填用砼，其水泥量及水灰比是影響充填體強(qiáng)度及輸出性能的主要因素；第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 2）充填工藝 水力輸送：在地面充填制備站，經(jīng)過(guò)充填管路利用充填倍線N自重輸送或用泵漿水砂充填或膠結(jié)充填材料送往井下采場(chǎng)進(jìn)行充填；充填水是以載體形式出現(xiàn)，充填結(jié)

36、束后應(yīng)濾出采場(chǎng)，循環(huán)利用。（1）充填料輸送方法：充填管道總長(zhǎng)度充填管出入口間的高差第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 充填倍線第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 風(fēng)力輸送：一般是在井下設(shè)置充填站，制備膠結(jié)充填或干式充填材料，再通過(guò)管路，用壓氣輸入采場(chǎng)進(jìn)行充填。 機(jī)械輸送：干式充填材料通過(guò)充填井下井，再轉(zhuǎn)運(yùn)到采場(chǎng)，通過(guò)電耙或拋擲機(jī)進(jìn)行充填；充填用混凝土或通過(guò)地表攪拌，經(jīng)垂直管路下井或在井下設(shè)制備站制備，然后送到采場(chǎng)，再用電耙或拋擲機(jī)充填。第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 流體類型確定：（2）水力充填工藝：牛頓體賓漢姆塑性體偽塑性體砂漿流斷面上流速梯度摩擦剪應(yīng)力粘性系數(shù)初始摩擦剪應(yīng)力第六章

37、 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 砂漿均質(zhì)砂漿非均質(zhì)砂漿粒徑小于0.001mm,純漿體粒徑小于0.02mm,均質(zhì)砂漿粒徑大于0.02mm,非均質(zhì)砂漿沿管道橫斷面的垂直方向有明顯濃度梯度 沿管道橫斷面的垂直方向無(wú)濃度梯度 第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 輸送牛頓非均質(zhì)流充填料：目前我國(guó)絕大部分礦山的水力輸送水砂充填材料和膠結(jié)充填材料均為非均質(zhì)流67-69%；粗砂的水砂充填均為非均質(zhì)流，這類低濃度的非均質(zhì)流輸送水砂充填，要求充填料有較好的滲透系數(shù)，在采場(chǎng)內(nèi)安裝良好的脫水設(shè)施，使之及時(shí)脫水。第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 輸送非牛頓均質(zhì)流充填料：輸送漿體的濃度提高到一定程度后形成均質(zhì)流，均

38、質(zhì)流輸送主要用于輸送尾砂充填料、尾砂膠結(jié)充填料及細(xì)砂膠結(jié)充填料；其優(yōu)點(diǎn)在于可防止管路堵塞，有利于減輕管路磨損及減少井下排水及污染；對(duì)膠結(jié)充填料來(lái)講，更為主要的優(yōu)點(diǎn)是可以大為提高充填體的強(qiáng)度；目前國(guó)內(nèi)主要利用均質(zhì)流的倍線自流輸送。第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 全尾砂充填特點(diǎn)：充填的難度在于細(xì)粒級(jí)尾砂的沉降與脫水；理想條件是在地面制成高濃度均質(zhì)流輸送井下，而不在井下脫水；目前主要是用于采空區(qū)的嗣后充填；解決溢流尾砂無(wú)法筑壩，污染環(huán)境的難題。（3）全尾砂充填工藝：第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 全尾觸變流輸送實(shí)例：蘇聯(lián)的阿奇塞鉛鋅礦使用高濃度觸變流全尾砂膠結(jié)充填材料輸送，全尾砂中粒級(jí)含

39、量70-100%，重量固液比80:20-83:17；充填倍線為5-7，用直徑為140mm的管路送往井下，生產(chǎn)能力12m3/h；水泥耗量從200Kg/m3減小至120Kg/m3。第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 空?qǐng)龇ɑ夭傻V房后，用塊石充填，再向塊石中壓注水泥砂漿形成了塊石混凝土；或?qū)⑺槭谷氩煽諈^(qū)的同時(shí)，用管路輸送水泥砂漿，形成塊石混凝土。（4）塊石膠結(jié)充填工藝：第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) 3）充填系統(tǒng)(1)干式充填系統(tǒng)：采場(chǎng)內(nèi)運(yùn)搬、鋪平采石場(chǎng)或廢石場(chǎng)破碎地面運(yùn)輸充填井井下運(yùn)輸采場(chǎng)充填天井第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) (2)水砂充填系統(tǒng)(圖6-28)：圖6-28 水砂充填

40、系統(tǒng)示意圖1-砂倉(cāng);2-混合溝；3-水倉(cāng);4-充填管;5-采空區(qū);6-濾水墻;7-設(shè)排水溝的巷道;8-沉淀池;9-水泵;10-水管;11-地面沉淀池;12-后水倉(cāng)供水的管路第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) (3)膠結(jié)充填系統(tǒng)(圖6-29)：圖6-29 五一礦膠結(jié)充填系統(tǒng)示意圖1-爐渣倉(cāng);2-電耙;3-中間爐渣倉(cāng);4-電震機(jī);5-帶式輸送機(jī); 6-球磨機(jī);7-砂泵;8-直接攪拌機(jī);9-砂倉(cāng);10-電耙; 11-中間砂倉(cāng);12-電震機(jī);13-帶式輸送機(jī);14-充填管路第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) (4)膏體泵送充填系統(tǒng)(圖6-30)：(5)膏體自流輸送充填系統(tǒng)(圖6-31)：將一種或多

41、種充填材料與水進(jìn)行優(yōu)化組合(高濃度)，配制成具有良好穩(wěn)定性、流動(dòng)性和可塑性的牙膏狀膠結(jié)體，在重力或外加力（泵壓）作用下以柱塞流的形態(tài)輸送到采空區(qū)完成充填作業(yè)的過(guò)程叫做膏體充填。圖6-30 金川膏體泵送充填系統(tǒng)示意圖圖6-31膏體自流充填工藝推薦流程示意圖第六章 充填采礦法 6.6 充填技術(shù) (6)塊石膠結(jié)充填系統(tǒng)(圖6-32)：砂漿與塊石的混合方式有多種方式，如天井混合（圖6-33）、汽車內(nèi)混合（圖6-34）或電耙道混合（圖6-35）。圖6-32 新橋硫鐵礦塊石膠結(jié)充填系統(tǒng)圖6-33天井混合料漿廢石充填系統(tǒng)示意圖圖6-34 汽車內(nèi)混合料漿示意圖1-水泥；2-粉煤灰；3-螺旋給料機(jī)；4-計(jì)量倉(cāng)；5-攪拌筒；6-塊