充填采矿概述及其发展研究

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1、充填采矿概述及其发展研究摘要：通过对三种常用采矿方法的比较得出充填采矿在矿山屮的意义，再介绍充填工艺，并以沃溪矿区为实例介绍分条尾砂胶结充填法，然后概述接顶问题的一些处理方法，最后提出充填材料、充填保温、深井充填、充填设计四个充填研究方向。关键词：充填工艺沃溪实例充填接顶研究方向1・引言我国的矿山开采以地下开采为主，据对1173家国有大屮型企业调查，地下开采矿山占68.89%⑴，由此地下开采技术取得了重大发展，充填采矿法、空场采矿法、崩落采矿法得到进一步应用。表1空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法比较表采矿方法适用条件优点缺

2、点空场采矿法矿岩中等以上稳固、矿岩接触面较明显、形态较稳定的矿体成本低，生产能力和劳动生产率高采空区留下大量矿柱，且回采困难，采空区需处理崩落采矿法围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体安全条件好，生产能力和劳动生产率高，不留矿柱当地表不允许陨落时，不可使用充填釆矿法围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体；地表不允许陷落、有口燃火灾危险或深部开采等矿体适应性强，矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能利用工业废料，保护地表等工艺复杂，成本高，劳动生产率和矿块生产能力都较低。由上表知充填采空区主耍里采矿过程中产生的废石、尾砂进行充填

3、，在控制采空区发生片帮、冒顶、自燃性矿石火灾、矿房倒塌、岩层整体移动等方而起到了巨大作用。充填法与空场法、崩落法相比，其安全性、资源冋收率、对环境的影响都有明显甚至木质的区别。充填采矿法的意义主要有：(1)充填法适应性强，开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体或地表不允许陷落、有自燃火灾危险或深部开采等矿体有其决定性意义；(2)充分利用采矿产生的废右、尾砂进行充填，冇效地保护矿区及周边生态环境，实现了经济循环；(3)为矿床提供安全支撑，可防止冒顶、突水、矿房倒塌等，减少采空区存在引发的各类安全事故；(4)充分回收矿产资

4、源，降低贫化率，为矿山的可持续发展提供有利条件。2.充填工艺根据所用充填材料和输送方式不同，充填采矿法可分为：干式充填法、水力充填法、胶结充填法。表2干式充填法、水力充填法、胶结充填法比较表充填方法充填材料充填原理评价干式充填法主要由露天采石场或废石场提供的废石用干式充填料逐层充填采空区以维护上下盘围岩和形成继续上采的工作台劳动强度大，生产能力低，充填不够密实，除小型矿山或处理采空区夕卜，一般很少使用干式充填水力充填法水砂混合的砂浆制备充填材料，用水力从制备站沿管道输送和充填到采空区，充填时，使充填体脱水，并通过排水设就将水

5、排出充填效果好，矿石贫化率低，能防止内因火灾和地表沉陷；工艺复杂，成本高，需耍大量的水胶结充填法水泥等胶凝材料和砂石、炉渣或尾砂等配制的浆状胶结物料同水力充填法强度比水力充填法人，其他相同从上表看水力充填法和胶结充填法逐渐代替了干式充填法，但水力和胶结充填法尚存在工艺复朵，渗滤废水和细泥污染井下环境，充填成本较高等问题，尚需进一步研究改进。根据采场结构，回采方向和回采工艺，充填采矿法又可分为上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法和方框支架充填法。表3向分层充填法、下向分层充填法、削壁充填法和方框支架充填法比较

6、表充填方法适用条件充填原理评价上向分层充填法矿石稳固而围岩不稳固的矿体将矿房•或矿块在垂直高度上水平地或倾斜地划分分层，由下向上逐层回釆，逐层充填采空区需有效控制顶板，矿石损火率和贫化率低下向分层充填法矿石和围岩均不稳固的矿体回釆顺序是由上向卜•逐层回采、逐层充填倾斜分层主要是为了充填直接顶，同时也有利于矿石运搬，但凿岩和支护作业不如水平分层方便削壁充填法极薄矿脉矿石和围岩分次崩落，利用崩下的围岩作充填材料降低矿石贫化率，作业安全，出矿量大方框支架充填法矿体极不规则、矿石和围岩都不稳固的高价矿体用方松支架和充填料来维护釆空区

7、，以保证安全矿石崩落后须立即架设松架，矿石回收率高充填采矿吋应根据实际情况选择最优的充填工艺，并适当创新，充分考虑矿房和矿柱，回采率，劳动强度，作业安全，生产成本等因数。2.充填采矿在辰州矿业沃溪矿区的实例锚杆预控顶连续分条尾砂（块石）胶结充填采矿法a.适用条件：脉幅在1・5〜6m,矿体较富，品位较高的矿块，顶板围岩较为稳固Ob・矿块结构参数:矿块沿走向布置,长度40~60山,分条宽度6~7m,天井沿分条中央布置，倾向氏55m左右。c.采准切割工程布置：沿脉、切巷及底巷布置和规格同上。分条天井自切巷内向上掘进，是分条矿房的冋

8、采自由面，间距6〜7m,规格为2X1.8mo放矿漏斗布置在切巷和天井的交会处，每两个分条共用一个放矿漏斗，规格1.7X1.5niod.回采工艺：对于脉幅在l・5~2・0m左右的矿体，采用单步骤回采，即以分条天井为冋采自由面，自上而下在天井两边扩刷后退式冋采；随着暴露面积增大,采用短锚杆临时