充填采矿法PPT课件

1、.,1,9充填采矿法,制作：陈国山,.,2,9.1单层充填法 9.1.1单层壁式充填法 9.1.1.1适用条件 1矿石和围岩（顶板）稳固性较差 2矿体倾角30 3矿体厚度2米 1 -注砂管；2 -上部脉内平巷，3 -半截门子，4 -帮门子， 5 -工作面沉淀池，6 -切割巷道，7-溜矿井，8 -钢丝绳，9 -砂帘子， 10 -木板钉条，11 -横撑，12 -泄水方向，13 -充填区，14 -空顶区,.,3,9.1.1.2结构 1顶底柱:无工程 2间柱:无间柱 3矿房内：上山 回采最出的工作面 切割巷道 行人 通风 卸水 出矿 9.1.1.3采准切割工作 1阶段运输巷:下盘脉外单一沿脉布置 2行

2、人、溜矿井: 双格溜井 一格溜矿 一格行人通风 3切割巷道: 脉内沿脉布置 4上 山:从切割巷道掘进 5上部脉内平巷：回风 行人 下放充填料 9.1.1.4回采充填工作 1落矿:沿走向全面推进一次采全厚回采,以切割平巷为自由面,以上山为工作面,打水平平行浅孔。 2 爆破：逆倾向以宽1.2m 的小断面推进 2运搬:采用人力或电耙,将矿石运搬进溜井，两步耙矿 3支柱: 支柱须紧跟工作面，落矿后立即支护。最大悬顶距为4.8m ，充填步距2.4m ，控顶距2.4m , 支柱间距0.7-0.9m，排距为1.2m。 通风后进入采场注意顶板安全撬毛工作, 4 充填准备：清理待充场地，建滤水密闭结构，架设充填

3、管道具体是架设帮门子，堵头门子，半截门子 5 充填：采用水砂充填，逆倾斜分段进行，先自下而上分段拆除立柱，再分段进行充填。注意接顶,.,4,9.1.1.6实例 1 -倾斜矿体，2 -充填体，3 -采区巷道，4 -回采分条，5 -切割巷道； 6 -运输巷道， 7-小型矿柱,.,5,9.1.2单层削壁充填法 9.1.1适用条件 1矿石和围岩具有一定的稳固性 2矿体倾角55 3矿体厚度2米,.,6,9.1.2结构 1顶柱:无工程(先进天井) 2间柱:无间柱 3底柱:顺路井 行人 通风 出矿 9.1.3采准切割工作 1阶段运输巷:脉内单一沿脉布置 2行人、溜矿井:两个行人井,两个溜矿井 3先进天井:从

4、拉底掘进到上个阶段 4拉底空间:分为留底柱和人工假底 5打水泥底板:厚度0.4-0.5米,四井锁口,为底柱回采作准备 也可用人工假底,( a ）不留底柱（b ）留底柱,.,7,人工假底的形成： 底板混凝土的浇注及锁口,1 -钢架，2 -混凝土,.,8,9.1.4回采充填工作 1落矿:自下而上分层回采,以先进天井为自由面,以拉底空间为工作面,打上向垂直平行浅孔。矿石,围岩分别爆破. 2运搬:采用人力或电耙,将矿石运搬进溜井 3充填:提高溜井和行人井,盖好行人井,爆破围岩,通风后进入采场,平场,撬毛,铺设垫板,准备爆破矿石. 溜井提高方法有：混凝土浇注 硬木横撑 铁筒接高 4采幅:矿石1米K=2围

5、岩1米 采幅=矿+岩=K岩 9.1.5评价 优:采切工艺简单,充填工艺简单,损失贫化小 缺:安全性差,加强管理,.,9,9.2上向分层充填法 9.2.1干式充填法 1适用条件:矿岩不太稳固，倾角55， 厚度8-10米 1 -阶段运输平巷，2 -回风巷道；3 -充填天井：4 -放矿溜井，5 -人行通风天井， 6 -联络道，7 -隔墙，8 -垫板，9 -电耙绞车，10 -顶柱，11-底柱，12 -充填料，13 -崩下矿石， 14 -炮孔,.,10,2结构: 顶柱：无工程 间柱：天井 天井联络道 底柱：人工假底或布置阶段运输巷，溜井 3结构参数:阶段高50-60米, 顶柱2-3米 矿块长40-50米

6、,间柱4-6米 矿块宽8-10米,底柱4-6米 4采准切割工作: 阶段运输巷,天井及联络道,充填天井(先进天井) 两个溜井(1/4处),拉底巷道及拉底空间,底板浇筑 5回采充填工艺 自下而上分层回采 凿岩爆破,通风撬毛,出矿(人力电耙) 接高溜井,(双模板) 下放充填料, 铺平充填料(人力电耙) 打水泥垫板,水泥隔墙(单模板),.,11,9.2.2水力充填法 1适用条件:围岩不稳,矿石稍具稳固性,倾角55厚度10-20米,贵重矿石 2结构：沿走向布置，垂直走向布置 1 -顶柱,2-充填天井,3-矿石堆；4 -人行滤水井,5-放矿溜井，6 -主副钢筋，7-人行天井联络道，8 -沿脉巷道,9-穿脉

7、巷道，10 -充填体，11 -脉外巷道,.,12,3参数：矿房宽度6-8米， 矿柱（间柱）宽8-10米， 顶柱3-4米底柱5-7米， 阶段高50-60米 4采准切割工作 阶段运输巷：上下盘沿脉加川脉 矿房内：充填井（先进天井）一个，拉底巷道，拉底空间，水泥底板 底柱内：溜井2个，行人脱水井两个 5回采充填：自下而上分层回采， 凿岩爆破：上向平行浅孔 通风，撬毛：由近而远撬顶 出矿：电耙 铲运机 提高溜井及滤水井：混凝土滤水井 （方形 圆形） 打隔墙(单模板)，水力充填，垫板：白灰 橡胶 混凝土,.,13,9.2.3胶结充填法 1矿块布置：垂直走向布置， 2矿块参数：矿房4-6米，矿柱10-12

8、米，不留顶底柱，阶段高50-60米,1 -运输巷道，2 -穿脉巷道，3 -胶结充填体，4 -溜矿井5 -人行井， 6 -充填天井,.,14,3采准切割：单一沿脉加川脉,人工假底，形成拉底空间 预留行人井一个，溜矿井2个，上掘充填井一个 4回采充填：自下而上分层回采 凿岩、爆破、通风、撬毛、出矿、接井（单模板）充填 9.2.4应用实例 1.薄矿体双倾干式充填方案,1 -阶段运输平巷，2 -漏斗；3 -溜矿井，4 -底柱，5 -隔墙，6 -充填天井，7 -人行天井，8 -穿脉巷道,.,15,2.单倾斜干充充填方案,1 -自行充填车，2 -垫板，3 -自行装运设备,.,16,3. 铲运机出矿胶结充填

9、方案,1 -阶段运输平巷，2 -阶段通风平巷，3 -充填天井，4 -切割平巷，5 -矿石溜井， 6 -斜坡道，7 -顶柱，8 -底柱，9 -凿岩台车，10 -铲运机,.,17,4.铲运机出矿水砂充填方案,.,18,5.龙首镍矿,1 -充填井，2 -顺路溜井，3 -预留人行道，4 -充填巷道，5 -混凝土顶柱， 6 -已采矿房，7 -未采矿柱，8 -矿柱回采，9 -电耙道，10 -上盘脉内运输巷， 11-混凝土底柱，12 -电耙桐室，13 -装车小漏斗 、一回采顺序,.,19,6.点柱充填法,1 -沿脉运输巷道，2 -穿脉巷道，3-间柱，4 -溜矿井，5 -人行滤水井，6-点柱， 7 -钢筋混凝

10、土底板，8 -充填沪碴，9 -胶结铺面，10-充填天井,.,20,93下向分层充填法 9.3.1下向水平分层充填法 9.3.1.1适用条件 1矿岩均不稳固 2急倾斜厚矿体 3高品位贵重矿石 9.3.1.2结构及参数 布置脉内阶段运输巷，向上施工溜矿井（中心）和行人通风天井（两侧），阶段高度30-50米，矿块长度30-50米，矿块宽为矿体厚度，不留矿柱采用水砂法充填 1 -钢筋混凝土假顶，2 -尾砂充填体；3 -充填天井，4 -矿块天井， 5 -矿石溜井， 6 -阶段运输平巷，7 -分层切割平巷，8 -回采进路,.,21,9.3.1.3采准切割工作 采准工作：阶段运输巷，矿块天井、溜井 切割工作

11、：切割平巷及模巷 阶段运输巷布置在下盘脉内或脉外，天井布置在矿块两端，溜井位于中央。 9.3.1.4回采工作：自上而下分层回采，每一分层可以按进路式或分区壁式回采，进路方向与切割平巷垂直，上下分层的进路交错布置，进路高度2-2.5米,宽度2.4-3米,进路采用浅孔落矿,电耙或铲运机出路. 9.3.1.5充填工作 1.充填准备：清理采场底板碎矿，浇灌钢筋混凝土底板，钉隔离层、构筑脱水砂门等铺设钢筋混凝土底板，钢筋混凝土底板的厚度一般为0.25-0.3m 。 钉筑隔离层是将准备充填的进路或分区与未采的进路或分区隔开，以防止旁侧的充填料坍塌。,.,22,1 -钢筋混凝土底板，2 -金属网，( a ）

12、金属网隔离层， 3 -竹席，4 -板条（b）竹席隔离层,.,23,充填前需在待充进路（或待充分区）与分层切割平巷的相交部位砌筑脱永砂门 (a）砖砌脱水砂门，(b）预制混凝土构件脱水砂门l23 -条木， 4-麻布，5-条木；6 -混凝土墙，7 -混凝土砖；8 -红砖，9 -充填管，10 -泄水管,.,24,2.充填工作 采用由远而近的后退式充填， 3.充填分层巷道 在分层巷道底板上铺设钢筋混凝土底板，构筑脱水砂门。对分层巷道进行充填。,.,25,9.3.1.6实例,1 -分层平巷，2 -砂门，3 -扇形进路14 -砂帘子，5-人工假底， 6 -混凝土砖柱，7 -顺路天井，8 -溜井,.,26,9

13、.3.2下向倾斜分层充填采矿法 9.3.2.1适应条件 矿石 围岩不稳固 高品位矿石 9.3.2.2构成要素 阶段高30m 。由于矿体厚大，矿块垂直走向布置。充填天井的一侧布置回采进路时，矿块长25 m，两侧布置进路时长50m 。,1 -人行井，2 -穿脉充填平巷，3 -沿脉充填平巷；4 -第三层充填巷道，5 -充填井， 6 -回采进路，7 -分层横巷，8 -溜矿井，9 -沿脉运输巷道,.,27,9.3.2.3采准切割 在矿体近下盘处掘进沿脉运输巷道9 。沿走向每隔50m 在矿块中开溜矿井，并用厚度为4.5-6mm 的钢板全焊接护壁、钢板后充填混凝土。掘进充填天井5 通穿脉充填平巷2 。上部分

14、层开采后，充填井在胶结充填料中顺路形成，每分层垂直矿体走向掘进分层横巷7 ，规格为2.52.5m ，作为初始切割巷道。 9.3.2.4回采工作 分层高度为2.5m 。分层倾角视充填料的流动角而定，用细砂胶结充填为3-5 ，用粗骨料胶结充填为8-10。分层用进路回采，随采随充。回采进路垂直分层横巷布置，可以间隔回采，也可以依次回采。回采进路多为六角形，回采进路规格为2.5（3-4）m。相邻两条进路共用一下充填小井，充填小井与穿脉充填平巷2 联通。使用气腿式凿岩机浅孔落矿，30kw 电耙出矿。矿石经回采进路6 、分层横巷7、溜井8 落至沿脉运输巷道9 ，用振动放矿机装车运出。因为上分层的充填料是胶

15、结体，且铺了金属网。所以，回采进路不需再进行支护。充填过程：如下,.,28,9.3.2.5充填工作 进路底板矿石清理干净后，在进路与分层横巷的结合部作木板隔墙，并用立柱加固，再钉上章袋，塑料编织布等滤水材料后开始充填。充填料经过沿脉充填平巷3 、穿脉充填平巷2 、充填小井进入待充进路，充填料的输送全用电耙。建滤水隔墙的目的是滤出充填前后清洗耙道而进入进路的多余水。每个进路的充填必须一次连续完成，不能多次充填，不然难以保证质量。最末的进路与分层横巷同时充填。 9.3.2.6评价 1）下向分层充填采矿法的开采，是在整体混凝土人工假顶下进行的，所以回采工作安全； 2）下向分层充填采矿法的矿石损失、贫

16、化指标比任何采矿方法都低； 3）回采进路的方向、数量、规格均可根据矿床的条件变化而调整，因此该法较灵活、可靠； 4）开采矿岩极不稳固的矿体时，可使地表岩移达到最小。倾斜分层方案，由于充填料的接顶效果好，可以最大限度地保护地表及岩体； 5）该法均为单步骤回采，不留矿柱，省去了回采矿柱的麻烦。 下向分层充填采矿法缺点。 1）下向分层充填采矿法是所有采矿方法中工序最复杂的采矿方法之一； 2）矿块生产能力低，采矿强度低，采矿工劳动生产率低； 3）成本高。,.,29,9.4其它充填采矿法 9.4.1分段充填法 1 -沿脉运输巷道；2 -穿脉运输巷道；3 -分段巷道；4 -矿体，5 -充填体, 6-沿脉回

17、风巷道，7 -穿脉回风巷道，8 -通风充填井,.,30,（1）适用条件 要求矿岩中等稳固,围岩不稳固,采用充填法要求,矿石品位高,矿石具有品位价值贵重等特点. （2）结构 在矿块内形成沿脉加川脉或者环形阶段运输形式,在矿体内或者下盘围岩内开掘行人井,溜井及分段巷道,分段高度10-12米. （3）采准切割 阶段运输巷根据矿体厚度设计或环形或者沿脉加川脉,上掘行人通风天井,5-6个进路,掘进一个,垂直进路方向掘进分段巷道,将进路连通.根据设计的尺寸掘进进路,间距大约10-12米,在进路尽头采用中深扇形炮孔形成切割槽. （4）回采充填工作 回采时采用扇形中深孔分段回采,即将阶段划分为10-12米的分

18、段,整个分段一次性回采,采用铲运机出矿,铲运机将矿石铲运到溜井. 充填分段一次性充填,一般采用胶结充填. （5）评价: 损失贫化小,生产产量高,安全可靠,成本高 9.4.2分采充填法（见削壁充填法） 9.4.3阶段充填法 （1）阶段充填法的本质 阶段充填法是将矿块划分成矿房与矿柱,矿房的尺寸比矿柱还小,矿房的回采是采用空场法的方式,用空场片采完矿房后,将采后的空间用充填料一次性充填,充填的目的,不同于处理空区,而是要支撑上下盘围岩,为回采矿柱创造条件.,.,31,（2）阶段充填法的方案: 1.分段法回采矿房事后充填 2.阶段法回采矿房事后充填 3.VCR法回采矿房事后充填 4.留矿法回采矿房事

19、后充填 5.房柱法回采矿房事后充填 （3）充填工作 1.一次充填量大,充填前将矿房与其主井巷封闭 2.充填采用胶强充填 3.充填前检查封闭情况和滤水情况; 4.充填采用分期分段充填,一般5-7米,滤清后放水 5.充填后要长时间养护. （4）评价 1.回采效率高 2.充填量大,效率高; 3.回采与充填互不影响; 4.封闭滤水工作量大,.,32,9.4.4方框支柱充填采矿法 9.4.4.1全面回采方案 矿块沿矿体走向布置，矿块面积较大，在矿块全断面上用方框拉底回采。矿体沿走向较长时，可每15 - 20m 划分一个采区，由下而上逐台开采；采场内一般先采靠近上盘的矿石，待全面控制了上盘后，再开采靠近下盘的矿石。,.,33,9.4.4.2竖分条回采方案 1 -充填天井；2 -盘木溜矿井，3 -底柱，4 -沿脉运输平巷，5 -回风平巷， 6 -方框内人行道，7 -木板溜矿井；8 -未充填方框；9 -已充填方框， 10 -穿脉平巷，11 -竖分条,.,34,9.4.4.3短矿块回采