第十七章充填采矿法.



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1、2022-5-30采矿工程专业主干课程1第第一一节节第第二二节节第第三三节节单层充填法单层充填法 概述概述金属矿床地下开采第第四四节节第第五五节节第第六六节节上向分层充填法上向分层充填法 分采充填法分采充填法 方框支架充填法方框支架充填法 充填料的制备与输充填料的制备与输送送 2022-5-30采矿工程专业主干课程2金属矿床地下开采1、掌握充填采矿法的概念及特点掌握充填采矿法的概念及特点 ; 2、掌握掌握上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平胶结充填采矿法的特点、适用条件及主要工艺胶结充填采矿法的特点、适用条件及主要工艺; 3、了解了解单层充填采矿法、分采充填
2、采矿法及水力充填单层充填采矿法、分采充填采矿法及水力充填采矿法的特点、适用条件及主要工艺;采矿法的特点、适用条件及主要工艺;4、了解了解充填料的制备。充填料的制备。2022-5-30采矿工程专业主干课程3金属矿床地下开采上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平胶结上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平胶结充填采矿法的特点、适用条件及主要工艺充填采矿法的特点、适用条件及主要工艺;上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平上向水平分层胶结充填采矿法、下向水平胶结充填采矿法的主要工艺及示意图胶结充填采矿法的主要工艺及示意图。2022-5-30采矿工程专业主干课程4金属矿床地下开采第一节第一节 概述概述一、一、充
3、填充填采矿法的特点采矿法的特点充填充填采矿法采矿法:在回采过程中,用充填料充填空区的采矿在回采过程中,用充填料充填空区的采矿方法。充填处理空区的实质是:以充填材料充满空区,方法。充填处理空区的实质是:以充填材料充满空区,支撑两帮围岩,防止岩石移动,达到控制地压的目的。支撑两帮围岩,防止岩石移动,达到控制地压的目的。二、应用二、应用充填充填法的条件法的条件不允许围岩崩落以及矿石品位较高、矿床价值较大。不允许围岩崩落以及矿石品位较高、矿床价值较大。 三、三、充填充填采矿法分类采矿法分类 根据一次充填空区的高度不同,充填采矿分为单层充填根据一次充填空区的高度不同,充填采矿分为单层充填采矿法、分层充填
4、采矿法采矿法、分层充填采矿法(包括上向水平、上向倾斜和包括上向水平、上向倾斜和下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法)、分采充填采矿法与方框支架充、分采充填采矿法与方框支架充填采矿法。填采矿法。2022-5-30采矿工程专业主干课程5金属矿床地下开采根据所采用的充填料和输出方法不同,充填采矿分为根据所采用的充填料和输出方法不同,充填采矿分为干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。干式充填干式充填:利用运输机、矿车、管道(风力)输送干:利用运输机、矿车、管道(风力)输送干充填料充填空区。充填料充填空区。水砂充填或水力充填水砂充填或水力充填:使
5、用管道水力输送湿充填料充:使用管道水力输送湿充填料充填空区。填空区。胶结充填胶结充填:用水泥或水泥代用品与脱泥尾砂或砂石配:用水泥或水泥代用品与脱泥尾砂或砂石配制而成的胶结性物料充填空区。制而成的胶结性物料充填空区。常用的充填材料(简称充填料)有废石(块石、碎常用的充填材料(简称充填料)有废石(块石、碎石)、河砂、选厂尾砂、冶炼厂炉渣等,胶结充填材石)、河砂、选厂尾砂、冶炼厂炉渣等,胶结充填材料中还用水泥与石灰等胶凝材料。料中还用水泥与石灰等胶凝材料。2022-5-30采矿工程专业主干课程6金属矿床地下开采第二节第二节 单层充填法(壁式充填法)单层充填法(壁式充填法) 特点:特点:矿块的回采按
6、矿体全厚向前推进,在岩石顶板下矿块的回采按矿体全厚向前推进,在岩石顶板下的回采空间作业;当回采工作面推进一定距离后,除保的回采空间作业;当回采工作面推进一定距离后,除保留继续回采所需的工作空间外,其余空区用隔墙进行密留继续回采所需的工作空间外,其余空区用隔墙进行密闭,用充填处理空区并控制地压。闭,用充填处理空区并控制地压。 一、一、矿块结构参数矿块结构参数矿块长度矿块长度6080m;沿倾向斜长;沿倾向斜长3040m(与电耙耙距(与电耙耙距有关);顶、底柱厚有关);顶、底柱厚23m,有的矿山顶、底柱合一或,有的矿山顶、底柱合一或不留;矿块间不留间柱。不留;矿块间不留间柱。二二 、采准工作采准工作
7、 采准包括掘进阶段运输平巷、溜井等。采准包括掘进阶段运输平巷、溜井等。溜井间距溜井间距67m。三、切割工作三、切割工作 切割包括掘进切割上山和拉底平巷等。切割包括掘进切割上山和拉底平巷等。2022-5-30采矿工程专业主干课程7金属矿床地下开采2022-5-30采矿工程专业主干课程8金属矿床地下开采四、回采工作四、回采工作 沿回采工作面推进方向,每次充填范围的宽度,称为沿回采工作面推进方向,每次充填范围的宽度,称为充填距;所保留用于继续回采的工作空间宽度,称为控顶充填距;所保留用于继续回采的工作空间宽度,称为控顶距;每次充填前顶板暴露的最大宽度,称为悬顶距。悬顶距;每次充填前顶板暴露的最大宽度
8、,称为悬顶距。悬顶距等于充填距与控顶距之和。距等于充填距与控顶距之和。 根据顶板岩石稳固程度决定推进距离,并与控顶距、根据顶板岩石稳固程度决定推进距离,并与控顶距、充填距和悬顶距相协调。顶板岩石稳固性差时,一次推进充填距和悬顶距相协调。顶板岩石稳固性差时,一次推进22.5m。顶板岩石稳固性好,悬顶距和充填距大些。充。顶板岩石稳固性好,悬顶距和充填距大些。充填距大,可以减少充填准备工作,节省构筑隔墙的人力和填距大,可以减少充填准备工作,节省构筑隔墙的人力和材料,缩短充填准备和充填时间,提高矿块生产能力,降材料,缩短充填准备和充填时间,提高矿块生产能力,降低采矿成本。控顶距一般为一架棚子的间距,即
9、低采矿成本。控顶距一般为一架棚子的间距,即22.5m。1、凿岩凿岩:采用浅孔凿岩。:采用浅孔凿岩。2、爆破爆破:顶板岩石不稳固时,每次爆破:顶板岩石不稳固时,每次爆破12m;稳固;稳固性好时,每次爆破线可长些甚至整个矿块斜长。性好时,每次爆破线可长些甚至整个矿块斜长。2022-5-30采矿工程专业主干课程9金属矿床地下开采3、通风通风:清风从阶段运输平巷经溜井上至切割平巷,:清风从阶段运输平巷经溜井上至切割平巷,清洗回采工作后,污风上升到上阶段回风平巷。清洗回采工作后,污风上升到上阶段回风平巷。4、出矿出矿:采电耙出矿。:采电耙出矿。5、地压控制地压控制:包括回采空间顶板的支护和用充填处理:包
10、括回采空间顶板的支护和用充填处理空区。支护方式有立柱或戴帽立柱;一梁二柱或一梁空区。支护方式有立柱或戴帽立柱;一梁二柱或一梁三柱的棚子支护。顶板岩石不稳固时,在棚顶上还放三柱的棚子支护。顶板岩石不稳固时,在棚顶上还放背板,以防掉渣和岩块冒落。顶板岩石稳固性好,也背板,以防掉渣和岩块冒落。顶板岩石稳固性好,也采用锚杆支护或其他方式支护。采用锚杆支护或其他方式支护。五、评价五、评价1、适用条件适用条件:顶板岩石不稳固而又不允许陷落的微倾:顶板岩石不稳固而又不允许陷落的微倾斜和缓倾斜薄矿脉。斜和缓倾斜薄矿脉。2、优点优点:矿石回收效率高,贫化率低。:矿石回收效率高,贫化率低。3、缺点缺点:回采工艺复
11、杂,矿块生产能力:回采工艺复杂,矿块生产能力低低,回采工效,回采工效低低,采矿成本高。,采矿成本高。2022-5-30采矿工程专业主干课程10金属矿床地下开采第三节第三节 分层充填法分层充填法 分层充填法的特点分层充填法的特点:将矿块或矿房划为分层逐层回采,:将矿块或矿房划为分层逐层回采,在矿石顶板或假顶下的回采空间作业,分层回采,用充在矿石顶板或假顶下的回采空间作业,分层回采,用充填处理分层空区并控制地压。填处理分层空区并控制地压。分层充填法的分类分层充填法的分类:按照分层的不同回采方向,分层充:按照分层的不同回采方向,分层充填法分为上向分层充填法(又划分为上向水平和倾斜分填法分为上向分层充