矿山充填采矿法综述
矿山充填采矿法综述
SerialNo.476
December.20o8
矿业快报
EXPRESSINFORMAT10N
OFMINlNGINDUsTRY
总第476期
2008年12月第l2期
?
综合述评?
矿山充填采矿法综述
王湘桂唐开元
(中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司)
摘要:介绍了充填采矿法在国内外的发展现状及其安全性高,回采率高,对地表生态环境破
坏较小等一系列不可替代的优点,论述了干式充填法,水砂充填法,胶结充填法和充填法的适用条
件,发展方向,提出了随着科学技术的进步,充填采矿法必将成为矿床地下开采中的最主要的采矿
方法.
关键词:充填采矿法;干式充填;水砂充填;胶结充填;膏体充填
中图分类号:TD853.34文献标识码:A文章编号:1009-5683(2008)12-0001-05
Overview0fCutandFi11MethodforMines
WangGuixiangTangKaiyuan
(MaanshanInstituteofMiningResearch)
Abstract:ThedevelopmentsituationofthecutandfiUmethodathomeandabroadispresentedand itsadvantagesarealsodescribedsuchashighsafety,highrecoveryratioandsmalldestructiontoecologic environmentongroundsurface.Applicableconditionanddevelopmentorientationofthedryfillingmeth- od,hydraulicsandfillingmethod,cementedfillingmethodandfillingmethodarediscussed.Itthinks thatwithprogressofscienceandtechnology.thecutandfillmethodwillbecomeaforemostminingmeth- odinundergroundminingofdeposit.
Keywords:Cutand6llmethod;Dryfilling;Hydraulicsandfilling;Cementedfilling;Pastefilling
无废采矿是采矿发展的必然趋势.采用充填采
矿法,有提高矿物回采率,减少贫化率,充分利用资
源,有效控制地压,防止内因火灾和可在”三下”开
采等优点,加上空区可以用废石来充填,地面不需构
筑大面积的尾矿库,改善矿区周围环境,充填采矿法
越来越受到人们的重视,充填工艺技术也在充填采
矿法不断改造与发展的过程中得到创新与发展.
1国内外充填法采矿的现状及发展
1.1国外充填法采矿的现状
充填采矿在国外较早引起了人们的重视,为了
控制采区的地表移动,美国一个煤矿首次应用了水
砂充填法采矿.在20世纪50年代,澳洲一些地下
金属矿山,以水力充填取代了早期使用的干式充填. 1969年澳大利亚科学与工业研究院开展了机械落
矿充填采矿法的相关问题研究,10余年后在水力充
王湘桂(1969一),男,高级工程师,243004安徽省马鞍山市. 填等领域取得了显着成绩.1977年芒特艾萨矿与
新南威尔士大学矿业学院合作研究出了低成本胶结
充填技术.目前南非由于矿体开采深度日益加大,
充填是南非许多深采矿山的既定工艺,也是支护的
主要方法.加拿大矿山充填已经历将近lOOa,1993
年加拿大发展了膏体充填技术,目前仍继续使用这
种工艺,地下硬岩采矿企业几乎都采用充填工艺.
加拿大应用高浓度充填有两个途径:干式大体积废
石充填料和经过脱水的选厂尾矿.前者正在广泛使
用,对后者的使用最近几年也有了提高.可以说
10a内加拿大矿山采用高浓度尾砂充填料将会成为
规范.由于经济的需要,许多矿山应用了空场法采
矿,并进行嗣后充填.特别是在20世纪50—6O年
代后,各国都加大了充填采矿法所占的比重,有关国
家还围绕灾害控制制定了相应规范.
1.2我国充填采矿法的应用
充填采矿法在我国有色矿山的应用历史悠久.
50年代中期,充填法在有色金属地下矿山中占有较
】
总第476期矿业快报2008年12月第12期
大比重.然而由于充填采矿法具有矿石回收率高,
特别适合于不稳固矿岩条件下的高品位矿石回采的
特点,因此一些矿山,科研和设计单位一直对其进行
研究探索.随着采场装运设备的发展,80年代以来
充填法取得了重大进展.由于实现了采场机械化回
采和充填,充填采矿法已从一种低产,低效采矿法发
展成为一种高产,高效采矿法,因而许多矿山开始采
用充填采矿法,充填采矿法在我国将进入一个新的
发展时期.
2充填采矿法的分类
充填采矿法依据充填材料的不同可分为:干式
充填法;水砂充填法;胶结充填法.其发展经历了由
干式充填到最初为不含胶结剂的水砂充填,以后发
展了胶结充填,并使充填体的浓度逐步提高,逐步发
展到高浓度的似膏体充填,膏体充填.
2.1干式充填法
干式充填采矿法用矿车,风力或其它机械输送
干充填料(如废石,砂石等)充填采空区,也是充填
采矿技术最早采用的方法.原苏联及日本,澳大利
亚曾广泛采用,2O世纪50年代,我国有色金属矿山50%以上使用干式充填采矿法.用此法采出的矿石占总矿石量的1/3之多.
采用此法应注意以下几个问题.
(1)为了使充填工作能延续进行,应有充分的
充填料和储存场地,填料不能有太高的含硫量和放射性物质,含泥量亦不宜超过15%.
(2)充填料井的位置应选择在便于运输和稳固
地层中.井口应加固并装上格筛,使填料尺寸不至
于过大.井口下部宜装有闸门,以策安全和延续放料.
(3)充填时宜有序分层装填,层间可视情况铺
垫人工织物或荆巴,柴棍类填充物,以增加填料稳定性.
(4)在回采区中可用人工隔离墙替代自然间
柱,宜利用钢筋混凝土假巷替代底柱和用水泥砂浆垫板作底板,以减少矿物贫化.
(5)加强采场内通风,如有氡气析出应将氡气
浓度降至对人体无害标准,一般可以1爱曼为标准….
随着充填技术的发展,干式充填法因工艺繁杂,
劳动力需求大,作业成本高,采场充填时间长,矿石
贫化率高,生产率低,采场充填时不能进行回采等缺点,已不能满足”三强”(强采,强出,强充)采矿生产
的需要.因而,国内干式充填法所占的比重逐年下
2
降.但能适应矿体产状复杂变化的矿区,因此至今
仍有矿山使用此法.
2.2水砂充填法
利用砂浆泵或自流方式,将选厂尾砂,冶炼场炉
渣,碎石砂石等固液两相浆体输送到井下,作为充填料来充填采空区.
1864年在美国宾夕法尼亚的一个煤矿区进行
了第一次水砂充填试验,以保护一座教堂的基础安全.随后南非,德国,澳大利亚等国家也先后试验并
成功运用了水砂充填工艺.进入20世纪后,美国和加拿大开发了基于采用选厂分级尾砂进行水砂充填的充填工艺,在悬浮液输送固体物料,水力旋流器脱泥等方面取得了进步,实现了低浓度(35%一70%) 泵压或自流输送的水力充填采矿J.我国的水砂
充填工艺从20世纪60年代开始采用,1965年首次采用了尾砂水力充填采空区工艺,有效地减缓了地
表下沉,取得了较好的效果;70年代一些矿山都先
后成功应用了尾砂水力充填工艺;进入80年代后,
分级尾砂充填工艺与技术应用更加广泛,有60余座
有色,黑色和黄金矿山都推广应用了该项工艺技
术引.
采用此法时应充分考虑到围岩矿体的稳固性,
地表沉陷的可能性及回采巷道的尺寸.为提高水砂
充填的工艺效果应注意以下几点.
(1)尽量采用混料硐室制备砂浆,使混料工艺
达到机械化,自动化,以提高水砂比,增强充填体强
度.根据国外经验采用混料硐室制浆,使水砂比由
原来的3.0～5.O:1降到1.5～1.0:1,浆体浓度达
60%以上.
(2)使充填料输送自动化,以提高水砂充填的
速度.
水砂充填一般要求构筑专门的护壁和隔墙,但
是我国水砂充填多数采用敞开式混料沟方式混料,
造成水砂比过大,混料不匀,质量难以控制.加上水
砂充填工艺较为复杂(需砌筑溜矿井和人行滤水
井,构筑混凝土隔墙,铺设混凝土底板等),从采场
渗出的泥水污染巷道,水沟和水仓,清理工作量大,
排水费用高,充填量小,对回采的安全问题和充填体
压缩沉降均未很好解决.因此,充填体强度一般不
高,不能从根本上阻止岩石移动,使其应用范围受到
很大限制,发展胶结充填已成为当今的必然趋势.
2.3胶结充填法
胶结充填法一般采用以碎石,河砂或尾砂或戈
壁集料为骨料(间或掺人块石),与水泥或石灰类胶
王湘桂唐开元:矿山充填采矿法综述2008年12月第12期结材料经拌合形成浆体或膏体,以管道泵送或重力
自流方式输送到充填区的充填.与水砂充填相比,
胶结充填的充填料强度大,充填速度快,充填量大,
工艺简单.随着材料科学的发展,目前胶结材料类
型,品种多样,加上掺合料的多样化,使胶体,浆体或
膏体的成份愈加复杂和多样,再加上浆体泵送工艺
的发展,使胶结充填出现了空前的繁荣局面.
2.3.1尾砂胶结充填
20世纪60～70年代,中国开始开发和应用尾
砂胶结充填技术.这一时期的胶结充填均为传统的
混凝土充填,即完全按建筑混凝土的要求和工艺制
备和输送胶结充填料,这种传统的粗骨料胶结充填
输送工艺复杂,对物料的级配要求较高,因而一直未
获得大规模推广使用,到20世纪7O～8O年代,几乎
被细砂胶结充填完全取代J.细砂胶结充填以尾
砂,天然砂和棒磨砂等材料作为充填骨料,以水泥为主要胶结剂,集料与胶结剂通过搅拌制备成料浆后, 以两相流管道输送方式输入采场进行充填.因而细砂胶结充填兼有胶结强度和适于管道水力输送的特点.
尾砂胶结充填虽然具有较高的生产能力和良好
的管道输送特性,但由于使用大量水泥作为胶结剂, 使充填成本增加,而且受自流管道输送浓度限制,普通的尾砂胶结充填质量浓度不高(一般70%以下), 充入采场后,大量的水份必须通过滤水设施排出,不仅增加了排水费用,污染了井下环境,而且降低了充填体强度.
2.3.2块石胶结充填
国外块石胶结充填已有多年的历史,块石胶结
充填技术在国外一些矿山用作空场法嗣后充填.该方法从70年代在澳大利亚艺特艾萨矿的大规模试验取得成功后,即在许多国家得到了全面的发展.
该技术是根据混凝土理论,在废石干式充填和
砂浆胶结充填基础上发展起来的一种新型充填工艺.其实质是利用块石或井下掘进废石或将一定量的粗骨料和胶结料浆混合作为充填骨料,水泥砂浆填充块石间隙将其胶结成一个整体,充填于采场或采空区,并使之成为胶结整体,以控制矿山地压,防
止地表塌陷.它可分为嗣后充填和分层充填两大类.
嗣后充填实质上是向采空区倾卸废石,同时按
一
定配比注入水泥砂浆或水泥浆,使料浆包裹废石
形成胶结充填体.或者将块石与水泥砂浆按照一定的配比分别输送至井下,同时同点下放到采空区自行混合形成胶结体.
分层充填是将废石放到充填工作面,用电耙或
铲运机平场后,再用胶结料浆浇面以减少矿石损失和贫化.由于分层充填需电耙或铲运机平场,工艺
复杂,因此,块石胶结充填更多地应用于阶段空场法,VCR法,分段空场法,留矿法等大空场采矿法的嗣后充填.
块石砂浆胶结充填的块石粒径一般小于
300mm,砂浆为尾砂浆或细砂浆.与尾砂胶结充填
相比,可以节约水泥60%,成本降低近50%,而同龄期抗压强度可提高l一2倍.同时,由于块石与砂浆分开输送,利用砂浆的穿透性固结块石,无需搅拌, 其充填体强度接近于混凝土胶结充填强度,与混凝土胶结充填相比,充填效率大大提高,工艺更为简
单,工人劳动强度大大降低.
2.3.3高浓度全尾砂胶结充填
为了提高尾砂利用率和充填浓度,70年代后
期,开始探索实现全尾砂高浓度充填技术的途径. 80年代以来,全尾砂胶结充填技术首先在德国,南非等国进行了试验研究,取得了一定成果,并在一些矿山试验应用,如南非的西德瑞方登金矿.全尾砂
在井下脱水后,砂浆质量浓度达到70%一78%.
该工艺是以物理化学和胶体化学的理论为基
础,直接采用选厂的尾砂浆,经高效浓密机和真空过滤机两段脱水获取湿尾砂,应用带破拱架的振动放矿装置和强力机械搅拌装置,将全粒级尾砂与适量的水泥和水合成高浓度的均质胶结充填料,以管路输送,宾汉流体的方式充入采场.尾砂流量,水泥流量,加水量和混合料的质量浓度等参数均由微机处理系统自动检测.全尾砂胶结充填的尾砂利用率达到95%以上.
该技术的成功应用,解决了许多矿山充填料不
足的问题,而且有效地避免环境污染,大大减少尾矿库筑坝费用.但该工艺需用机械方法进行浓缩,过滤,工艺复杂,成本较高.
2.3.4膏体泵送充填
膏体充填在最近的10多年中发展极为迅速,世
界上一些矿业发达的国家投入了大量的人力,物力, 研究和开发应用膏体充填技术.传统的水力充填工艺,料浆浓度很难提高到70%以上,且通常需要对
尾砂进行分级脱泥,其结果是充填尾砂的利用率低, 充人采场后的充填体需脱水.脱水时会带走充填料中的水泥,造成水泥流失,削弱充填体的强度,且造成井下严重污染.提高充填料浆的浓度是解决这类3
总第476期矿业快报2008年12月第12期
问题的关键.但由于受管道自流输送的限制,要想
进一步提高料浆浓度,必须借助适当的设备,实现膏体充填.
膏体充填技术已先后在南非几个大金矿陆续推
广使用,效果良好.由于膏体充填综合运用了现代
工业的多项高新技术,如微细颗粒材料浓缩脱水技术与设备,高浓度浆体泵送设备,活化搅拌设备,计算机在线控制技术等,是现代采矿工业中一项技术含量最高的新技术之一.其充填材料是使用全尾砂或全尾砂与碎石的混合料.由于膏体充填料浆可使用全尾砂,充填料充人采场后浆无需脱水,又不会出现离析现象,因而减少了井下充填水污染及排水费
用,充填体强度高且水泥耗量小,可以适当降低充填成本,凝固时间相对于自流充填短,可以减小充填作业循环周期,充填体易于接顶,有利于采场稳定和采矿作业安全性,膏体的稳定性,和易性和可泵性,决定了进行长距离输送时不会造成堵管,从而解决了实际操作中长距离管道输送的问题等J.
水泥的添加方式通常有两种,其一将水泥制成
砂浆后在井下泵站内添加;其二在膏体出口前约30m处安装一个45.角的喷射头,由压风吹人干水泥,使之与膏体混合.
但该系统目前也存在一些缺点,如充填系统投
资高,充填倍线要求大或需大功率泵送设备,充填管道容易堵塞等.从世界范围以及长远发展来看,膏体充填技术是充填采矿技术发展的方向.
2.3.5高水速凝充填
高水速凝充填是与迄今为止的充填理念完全不
同的一种新型充填工艺,它不刻意强调提高充填料浆的质量浓度,而是利用高水速凝材料混合后形成的钙矾石具有较强固水能力的特点,实现较广范围内浓度的胶结充填j.
该技术的优点是:可将高比例水凝结为固态结
晶体;充填料浆凝固快,早期强度高,可以通过添加剂缩短采场回采周期,提高了采场生产率;井下不脱水,无环境污染;易于实现中低浓度料浆的水力输送.
但高水速凝充填也存在许多不足之处,如充填
料输送,混合工艺复杂;高水材料配比要求严格,否则会造成不凝固的现象;在干燥条件下充填体易失水粉化;高水材料来源困难,充填成本高等.
3充填法的优缺点及适用条件
3.1充填法的优缺点
生产实践表明,充填采矿法与其他采矿法相比
4
较,具有以下几个方面的优点:①采准切割工程量小,灵活性大;②矿石损失和贫化小;③能够较有效地维护围岩,减少围岩的移动和防止其大量冒落;④对于薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采;⑤可防止矿床开采的内因火灾;⑥可利用废石,尾矿用作充填料;⑦控制地表塌陷;⑧改善地下采矿环境.
充填法的主要缺点是:回采工艺和充填工艺比
较复杂,采矿和充填相互影响,如果回采作业机械化问题不能妥善解决,则生产效率和能力均较低,加之充填料开采,加工,输送及其他一系列耗费,故原矿成本较高.
3.2充填法的使用条件
(1)品位较高的富矿,并且要求有较高的回采
率和较低的贫化率.
(2)赋存条件和开采技术条件比较复杂的矿
床,如水文地质条件,矿体形状比较复杂,矿体埋藏
较深而且地压较大,矿石或围岩有自然发火的危险,
地表或围岩不允许大面积沉陷或剧烈移动且需要特
殊保护,需要选别回采或优先开采富矿,保护岩石移
动区的贫矿和滞后开采的矿石露天地下同时开采,
以及采掘的大量废石或选厂尾砂无处堆积需要回填
到采空区等.
(3)适用于矿石稳固,围岩不稳固的矿床,但如
果能采用特殊的支护方法或下向分层充填法,也可
以用来开采矿石不稳固的矿体.
(4)一般适用于开采急倾斜矿体,因为便于向
采场输送充填料并可以减少充填不到的空间和充填
料接顶的面积,如能采用水力充填和风力充填,也可
用于缓倾斜薄矿体.
(5)适用于开采厚度不大的矿体.这样可以沿
走向布置采场或连续回采而减少矿柱矿量,并且使
采场暴露面积不致过大而有利于安全.但是,如果
能够采用胶结充填和有效的支护顶板,也可以用于
开采厚矿体.
4充填技术的发展
矿山充填技术在地下采矿中一直发挥着重要的
作用,完善充填工艺技术及发明新型充填材料,是采
矿技术的重要发展方向:①要大力发展和使用低成
本的可靠充填物料;②要做好尾砂,全尾砂高浓度,
自流输送和膏体泵送的研究,以减少充填成本,减少
环境污染,建设无废料矿山;③在推广充填采矿的同
时,注意采矿能力的适应,加大机械化采矿进程,综
合提高采矿能力;④要注意影响充填采矿效率,降低
成本;⑤采用新型的胶结固化材料替代水泥,改善充
王湘桂唐开元:矿山充填采矿法综述2008年12月第l2期填料浆的输送条件,是胶结充填采矿今后研究的重
要课题;⑥针对矿山充填料浆的浓度和流量检测仪
表寿命短,故障多,检测失准,使得制备的充填料浆
达不到设计要求,应加强对充填监测仪表新产品的
研制与开发.
5结语
随着科学技术的进步,充填法已成为高效采矿
方法之一,并且具有安全,回采率高,对地表生态环
境破坏较小等一系列不可替代的优点.加上充填采
矿法的许多复杂的工艺实现了机械化和自动化,运
用起来变得日益简单.随着今后开采深度的日益加
大,充填法在一些尚未开发的难采矿体将得以开发.
资源的合理开发利用和日益强烈的环境保护的意
识,也对采矿方法提出了更加严格的要求.因此,充
填采矿法必将成为地下矿床开采中一种最主要的采
矿方法.
参考文献:
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(收稿日期2008-06-27)
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信息平台?
中央地勘基金26个合作勘查项目投资合同签订
2008年l2月3日上午,中央地质勘查基金首
批合作勘查项目投资合同在京签署,共涉及22家合
作单位,26个合作项目,总投资1.48亿元,其中中
央地勘基金出资7674万元.这标志着中央地质勘
查基金管理中心成立一年多来,其权益管理及合同
制管理迈出了实质性一步.
根据合同约定,双方合作周期一般为2—3a.
双方将共同投资,共担风险,共同享有合作勘查的成
果和收益.在合作过程中,合作探矿权仍由原各单
位持有,26个项目探矿权评估已作价7155万多元
参与合作.
在合作单位中,有中国冶金地质总局第三地质
勘查院等中央地勘单位,有西北有色地质勘查局等
属地化地勘单位,也有云南地矿资源股份有限公司
等矿业公司,体现了中央地勘基金合作单位的多样
性.此外,26个合作勘查项目将对34处富有找矿
潜力的区域进行普查.如:与辽宁省核工业地质局
二四一大队合作开展辽宁本溪县悬岭后多金属普
查,与甘肃有色地质勘查局三队开展甘肃省白银市
后长川钨矿普查等.
除特别规定的权利和责任外,作为甲方的中央
地勘基金管理中心将组织专家审查勘查单位编制的勘查设计,年度和总体勘查报告,决定是否批准相关设计和报告,按工作进度拨付应付的勘查投资经费, 与监理机构签订监理合同,对勘查单位的施工和经费使用等进行监理等.项目监理机构也由中央地勘基金管理中心确定.作为乙方的合作单位,将负责
国土资源管理机构对合作探矿权的必要年审,报告, 付款及勘查投人事宜,负责与勘查单位,监理机构, 工作社区等任何事宜的协调及具体处理等,以保证勘查合作正常进行.同时,还要向中央地勘基金管
理中心提供合作区的各项地质成果及相关地质资料.
5
充填采矿法简介
第十二章充填采矿法 §1 充填采矿法概述 一、充填采矿法特点： 凡是随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的方法叫做充填采矿法。 充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱。矿柱回采可用填法， 也可以考虑用其他方法。 矿房的回采是采一分层，把矿石运出，随后充填这一层，然后再采一层，再充填一层。依此循环， 直到到全矿房采完为上。一采一充或两采一充。 二、充填采矿法的发展情况 充填采矿法在国内外金属矿山应用的历史悠久，古代就用采掘的废石留在采空区的办法来采矿， 发展到现在的机械化作业的充填采矿法。 （1）国内情况 充填采矿法在金属的矿山应用情况也是变化的，有起有落，开始应用的比较多，后来减少了，现 在又兴盛起来。目前仍然有日益增加的趋势。全国约有20多个冶金山采用了充填法，不是今年的统计 数字。 [参考资料] ①我国的红透山铜矿、凤凰山铜矿、铜录山铜矿、焦家金矿、凡口铅锌矿、湘潭锰矿、黄沙坪铅锌矿等都使用充填采矿法。② ③国内使用充填Array法的历史情况 1）解放时期—— 我国仅有少数几个冶 金矿山采用干式充填 采矿法、水砂，胶结充填法还没有用过。 2）大跃进期间——各种高效率的采矿方法在冶金矿山中大力推广，有些原来采用干式充填采矿法的矿山，改用了其他方法，故充填法比重急剧下降。 3）1964年——我国凡口铝锌矿开始使用胶结充填法。 4）1965年——我国某矿山南矿由于采空区的面积过大，发生地压活动，故开始了尾砂充填空区的试验。后来其他矿又进行了胶结充填法试验。 5）1966年——湘潭锰矿第一期扩建设计，采用3水砂充填壁式采矿法。1969年投产，用到现在， 对防止内因火灾取得了较好效果。
关于充填采矿技术应用与缺陷的分析
关于充填采矿技术应用与缺陷的分析 摘要：新技术的不断提高，采矿业取得了迅速发展。人们对该行业的要求也不 断增多，以往的填充材料无法满足现代采矿业的需求，同时，为了使现代采矿新 技术得到高效率深层次的运用，在进行深部采矿作业时，必须对填充材料进行更 新换代。充填不当也会对资源的合理利用造成很大伤害，将不利于可持续发展战 略和环境友好型社会的建设。因此，本文探究充填采矿技术应用与缺陷，希望能 提供一些新的思路。 关键词：充填采矿；应用；缺陷；措施 前言 我国拥有丰富的矿产资源，但人均矿产资源量却远低于世界水平，而且我国 矿产资源分布不平均，探测和开采更为复杂。随着能源危机的不断蔓延，我国的 矿产开采技术受到了多方的重视。近年来，虽然矿产开采技术已有了很大的进步，但是采矿效率和环境保护仍不能达到国际标准，这就为充填采矿技术的发展打下 了基础。文章就有关充填采矿技术用于采矿的问题进行探讨，希望对充填采矿技 术在采矿作业的应用方面有一定的工程指导作用。 1.充填采矿法优点： 充填采矿法与空场法和崩落法对比，具有矿岩稳定性适应广泛、地压控制效 果好、安全性高、资源综合利用率高、高回采率、低贫化率、环保效果好的优点。 充填采矿法应用条件主要是地表不允许塌陷、围岩不稳固或者围岩与矿体均 不稳固的有色金属矿或贵金属、稀有金属矿床，现在已经逐步向“三上一下”（即 村庄下、铁路下、水体下、水体下）开采、保水采矿等领域发展，可以实现“三下”矿床、深部矿床及复杂难采矿床的开采。 现阶段，人们的生活水平不断提高，而生态环境却恶化加速，为了对环境情 况进行有效地改善，应当对充填采矿此种环保的采矿技术进行大范围地应用。采 矿过程中的塌方事故时常发生，导致作业人员的生命安全受到严重的威胁，这些 事故的发生几乎都是由于管理不到位和技术不成熟所导致的。充填采矿技术在进 行填充时采用煤渣和膨化材料等，能够对地表进行稳固，对采空区进行有效地控制，对安全性进行提升。充填采矿作为一种新兴技术，主要是以回采的工作突面 为基础，将填充的材料送入到采空区内，控制围岩的崩落和管理地压，其主要的 优势是：其一，能够对回采率和资源利用率进行提升，节能环保；其二，对深部 的矿床开采有着积极的作用；其三，贫化率低，经济效益高；其四，机械设备的 使用进一步提升了矿产开采工作的工作效率；其五，成本效益之间较为均衡。 2.我国充填采矿法应用现状分析 目前，充填采矿法在金属矿山已获得日益广泛的应用，例如世界上已有德国、澳大利亚等较多国家立法，矿山必须采用胶结充填采矿法以解决固体废弃物污染 和地质灾害长期隐患，胶结充填法以充填体强度高、输送成本低、适应性广、综 合利用率高等特点成为充填采矿法的主要发展方向。 我国采用充填采矿法的金属矿山比例仅为22.4%，使用胶结充填采矿的矿山 不足1%，绝大部分矿山因充填成本高而被迫放弃采用。图1为我国与部分国家 采用充填法的矿山数量比例对比图。 由图1可见，我国使用胶结充填采矿法的矿山还较少，为缓解矿山开采产生 的废渣、工业固体废弃物处理，消除矿区地质灾害长期隐患，必须尽快提高胶结
充填采矿方法通用版
操作规程编号：YTO-FS-PD569 充填采矿方法通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
充填采矿方法通用版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所开成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。按采用的充填料和输出方式不同，又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法和胶结充填采矿法。 (1)单层充填采矿法。适用于缓倾斜薄矿体中，用矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向一次按矿体全厚回采，随工作面的推进有计划地用水力或胶结充填采空区，以控制顶板。 (2)上向水平分层充填采矿法。一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房
削壁充填采矿法应用
削壁充填采矿法应用 摘要：采矿方法是矿山建设和生产的核心内容，寻求安全、高效、经济、合理的采矿方法，是矿山生产建设的迫切需要，也是矿山进行合理规划、经济开采、安全生产的理论基础。本文就削壁充填法在开采极薄矿脉中的应用进行了阐述。 关键词：削壁充填采矿法；运用；意义 Abstract:Mining method is the core contentof the mine construction and production,seeking security,efficient, economic,reasonablemining method,it is in urgent need of mine production and construction,but also the theoretical basis forminereasonable planning,economic exploitation,production safety.Theapplication ofcut and fillmining inthin veinwere presented in. Key words:resuing method;application;significance 引言： 削壁充填采矿法是中国岩金地下开采矿山20世纪70年代中期以后逐渐试验与应用的充填采矿法之一。削壁充填采矿法是干式充填采矿方法的一种回采方案。在极薄矿体回采过程中，为保证采场工作的操作空间，减小矿石贫化率，必须采掘部分围岩，而围岩和矿石一般分别回采。采下的矿石由溜井放出，崩落的围岩则充填采空区，支撑围岩并作为回采作业平台。削壁充填法的优点是能最大限度地降低矿石的废石混入率，充填料能有效地支撑采场顶和底盘围岩，阻止其不发生错动；缺点是劳动生产率低、回采工序复杂、材料消耗多、工效较低。该法适用于矿脉产状稳定的极薄矿脉，矿脉与围岩接触明显、易分离且围岩不含矿的矿体。 1削壁充填采矿法应用的现实意义 削壁充填法是开采极薄矿脉的一种干式充填法。该方法与混采相比较，虽然采矿成本高，但降低了矿石损失率、废石混入率，同时提高了出矿品位，从而降低了采出矿石的运输、提升和选矿费用，还减少了随尾矿而流失的金属量，最终有利于最大限度地回收矿产资源和提高矿山开采的经济效益。因此在开采矿石与围岩接触明显且易分离、贵重矿或高价富矿、围岩不含品位、厚度小于0.3、0.4ｍ的极薄矿脉时，削壁充填采矿法是一种极有前途的采矿方法。在开采矿岩中稳以下的缓倾斜、倾科极薄矿脉具有重要的现实意义，主要表现在以下几个方面: 1.1由于采用矿岩分采,废石就地充填,减少了出矿量,缓解了井下提升、运输的压力,可增加探矿和采切作业面的数量,并逐步扭转采掘比例失调的被动局面。 1.2对目前配矿调节出矿品位能起到很好的作用,尽量提高充填采矿法的应
削壁充填采矿法(分采充填采矿法)
削壁充填采矿法（分采充填采矿法） 1. 适用条件 矿石品位价高的薄矿体（小于0.8m），保证正常开采工作空间（0.8-0.9m）。 矿块尺寸不大（段高30-50m，天井间距50-60m），运输巷布置在脉外岩石中。为了缩短运搬距离，常在矿块中间架设顺路天井 2. 回采方法 将矿石和岩石分别采下，运走矿石，岩石留在空区作充填料，也作为继续上采工作平台。 自下向上分层回采时，可根据具体条件决定先采矿石或先采岩石。当矿石易于采掘，有用矿石又易被震落，则先采矿石；反之则先采岩石。 采用小孔径炮孔，间隔装药，进行松动爆破。 3. 削壁充填法回采 在回采时，若矿石比围岩稳固则先采围岩，若围岩比矿石稳固则先采矿石。 削壁充填法回采工艺过程包括：落矿、矿石运搬、崩落围岩和充填、铺设垫层、架设顺路天井等。
3.1 崩落矿石和围岩 削壁充填采矿法要求对矿石和围岩分次崩落，崩落矿岩的先后顺序取决于矿脉倾角和矿岩的稳固程度。开采急倾斜矿脉时，一般先崩落矿石，而在围岩稳固条件差时应先崩落围岩。先落矿时，由于矿脉过薄夹制性大，宜用小直径钎头钻凿深度不超过1.0--1.5M的浅孔，孔间距为0.4--0.6M，并采用间隔装药进行爆破以减轻对围岩的破坏。围岩的崩落量必须满足最小回采空间的要求，开采急倾斜矿体采场宽度的最小尺寸是：采用人工、电耙或独轮车运搬矿石时，不小于0.8M；当采用CT-500HE型电动铲运机运搬矿石时，不小于1.1--1.2M。确定崩落围岩量时，还应满足充填采空区的要求，力争既不外取充填料，也不放出多余的废石。 3.2 矿石运搬 崩落的矿石在采场内可用人工或用机械运搬至矿石溜井。人工运搬矿石时，由于工作面狭窄作业条件差，劳动强度大，效率低。为实现窄工作面矿石运搬机械化，目前已成功地使用 5.5KW小型电耙和CT-500HE型电动铲运机运搬矿石。 3.3 铺设垫层 为避免高品位的碎块矿石或粉矿混入充填料中，在充填体面上必须铺设垫层。垫层的材料可以是木板、铁板、胶带、水泥砂浆或混凝土等。实践表明，木板或铁板在崩落矿石时被砸坏或变形，从而造成
充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析
充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析 摘要：当前，在新时代背景下，我国的采矿行业也实现了迅猛的发展，各类采 矿技术不断应用和创新，其中充填采矿技术是至关重要的技术类型，在岩层不够 稳定的区域得到切实应用，这样能够充分规避自然问题，在深度采矿过程中可以 在更大程度上提升采矿工作效率，使采矿企业的经济效益得到显著提升。针对这 样的情况，本文重点探讨和分析充填采矿技术的主要特点以及在采矿过程中的具 体应用情况和存在的相关问题，希望本文的简要分析能够为同行提供一定的启示。 关键词：充填采矿技术；采矿应用；问题 引言 当前，我国社会经济取得突飞猛进的发展，科学技术也有了长足的进步。在我国采矿行 业的发展过程中，针对相关的采矿技术进行不断的优化和改进，有效引用创新的采矿技术， 其中，充填采矿技术就是特别典型的代表。随着我国采矿深度的进一步加深，各类问题越来 越突出，针对这样的情况，就需要进一步充分应用充填采矿技术，使其应用价值得到充分的 体现，并着重针对该技术在实际应用过程中存在的问题进行深入分析，这显得至关重要。 1 充填采矿技术及其优势概述 充填采矿技术是一种新型的技术，在具体的操作过程中以回采工作突面作为基础，把填 充材料输入到采空区域内部，这样可以更有效的控制好围岩的崩落和管理地压。在采矿工作 推进过程中要结合实际情况，进一步有效选用高质量的原料针对在采空矿区进行原料充填， 这样能够在最大程度上有效预防和控制地表移动或者坍塌等相关问题。通过对采空区进行人 工的充填，这样能够切实有效的保护好矿房和矿块，对此就需要有效应用充填采矿技术。充 填采矿技术的有效应用，能够使岩层不稳定的区域得到切实的保护，在针对贵重稀有矿石进 行开采的过程中，通过该技术可以防止自然问题出现，与此同时也可以切实有效的控制好地 表压力，充分体现出该技术的有效性和针对性，使回采率和资源利用率进行提升，充分实现 节能环保的效果。对深部的矿床开采也有积极有效的作用，其经济效益更高，成本效益更为 均衡。 2充填采矿技术在采矿中的应用要点分析 2.1可持续发展理念下的绿色充填采矿 在现代采矿理念的指引下进行充填采矿，要秉持可持续发展理念，针对采矿技术手段进 行不断的创新和优化，使空气变化得到有效控制，进一步防止围岩破坏。充填采矿技术的核 心就是充填工序，这也是回填工作过程中的核心内容，矿石出现损失之后，要结合实际情况 进一步应用充填体代替矿柱，该技术在某些金属矿的开采过程中得到切实有效地应用，特别 是针对某些围岩并不够安全稳定的矿区内，能够呈现出更大的应用优势。从可持续理念来看，绿色采矿对采矿工作有全新的要求，当前我国已经构建相对应的全新模式，充分利用可以利 用的资源，在最大程度上有效降低采矿环节对生态环境的破坏和影响，使采矿资源得到有效 开发，协调各项采矿作业环节，充分保护环境，在采矿过程中，在最大程度上有效降低对生 态环境的负面作用。 2.2水利充填法的有效应用
探究采矿工程中充填技术的应用与发展
探究采矿工程中充填技术的应用与发展 发表时间：2018-10-17T09:46:03.570Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：张潭 [导读] 摘要：随着我们国家矿山的不断开采，在开采过程中产生的土地塌陷补偿费用逐年增加，越来越高。 徐矿集团张双楼煤矿江苏徐州 221000 摘要：随着我们国家矿山的不断开采，在开采过程中产生的土地塌陷补偿费用逐年增加，越来越高。结果表明：采空区采煤成本的增加与开采引起的地面塌陷造成的吨煤成本相当。中国是一个富有丰富矿产资源的国家，同时也是最大的存储和资源消耗大的国家，在开采过程中，周围环境和表面被破坏的同时，开采成本也会随之上升，周边的环境也会受到影响，也极易造成安全隐患。采空区充填技术可以减少周围环境和地表的破坏，降低废物的排放率。能很好地处理废弃物污染并减少对耕地的破坏、提高了资源回收率。该技术在采矿工程中得到广泛应用，并得到很好的实施和使用。本文笔者根据工作实践经验对采矿工程中充填技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词：采矿工程；充填技术；应用；发展 1充填技术在采矿工程中的应用 1.1水利充填法 在我国最早出现的充填技术就是充填的方法。水利充填其自身的原理主要是把固体材料当作浆料形成充填体，使用长距离的输送，其自身的优势就是成本并不高，并且其自身的传输效率相对较高，同时不需要受到季节以及地形制约制。并且，当前我们国家已经成功的对于高浓度浆体管道其自身直流输送的过程进行了研究。 1.2胶结充填法 水泥充填法主要是把一些废弃材料当成是水泥的充填体，在工程里获得了非常普遍的使用。填料尾砂里拥有很多的颗粒，其自身胶结的面积不断的提升，体系其自身触变性构成。当前，高尾砂胶结充填技术在我们国家已经比较成熟，在采矿工程里也获得了非常普遍的使用。其自身的应用率能够达到80%，材料输送的质量也达到了70%。 1.3膏体充填法 当前，膏体充填法在我们国家的应用和发展还算不上十分的完善，其本身与其他的填充技术进行比较则是相对落后的。膏体充填方式自身的质量因为受到了其本身混合形式以及含水量，还有混合质量以及构成等多种因素的影响。令膏体充填法在技术上使用变得异常复杂，其本身的技术含量可以说也是比较高的，同时其自身所完成的操作管理过程也非常的复杂，会使用到非常多的实践分析以及对其进行以及持续的优化。 2充填采矿技术应用中存在的问题 2.1材料较少 充填装需要新材料和良好的充填工艺，但在混凝土施工中非常复杂。矿山个体差异存在差异，材料选择也存在很大差异。这是很难充填和挖掘，并根据新的规定进行现有的填充材料。因此，我们需要充分了解充填要求，然后加强对材料性能的研究。 2.2从实际情况看 在采矿中，采矿筛选的总体思路是不完善的。例如，在筛选现场的开发中，尚未进行综合比较和分析，实际情况被忽略，存在一定的盲目性，缺乏对现场、地质等因素的分析以及原则适应当地条件大大降低了开采率、总产值。一旦出现问题，采矿就难以继续。在这方面，采矿前，技术人员应在采矿现场进行彻底调查研究，根据调查结果制定最佳充填流程。 2.3不完善的管理体制 对于充填站来讲，以往的过程不起规管和监督的作用。目前，许多充填站没有电子和机械设备，例如：泵、流量计和浓度计。在许多方面，工作的有效性得到了提高。但是，对于充填站的管理，没有一套完善的规章制度，导致在时间条件下缺乏系统的检查。在此基础上，充填站施工工作处于混乱状态，不可能定期抽检，不利于矿山工作的进一步发展。 3充填技术的应用及发展前景 3.1优化充填管理措施 矿山项目的管理与分配工作主要是由矿山填充站负责的，一些先进的电子设备和机械设备对填充站提供便利条件。基于此采用先进的填充设备为填充站快速工作提供一定技术支撑，但与此同时，填充站工作时也会出现一些问题，如管理不到位问题，管理问题会导致设备不能正常运行，会对能源开采工作造成不良影响。为解决此类问题，需要对填充站管理工作进行改革与完善，对正在运行设备定期进行安全检测，制定一份详细检测流程，填充站的填充材料要进行统一储存。电子设备与开采机械设备，安排专业技术人员进行定期检查工作。对存在安全隐患的设备及时安排检修工程师及时维修，避免因设备隐患问题影响正常开采工作。 3.2创新采矿充填技术 同时，应充分利用充填采矿技术，促进矿山企业的快速发展，提高企业的竞争力。对于充填采矿技术的创新，首先对传统充填工艺进行详细分析，了解传统充填工艺的特点。其次，根据当地矿物类型和特点，对充填过程进行了研究和创新。例如：一些大型矿体中的矿山非常稳定，但是矿产资源的开采是非常困难的。在这种情况下，我们必须选择深孔浅层回采工艺，才能获得良好的开采效果。在这种情况下，采用高水材料和石材胶凝材料作为充填材料，更好地修复充填采空区。通过科学合理的创新和回填采矿技术，可以降低采矿成本和开采效率。在这方面，充填技术的革新可以达到更好的开采效果，提高矿山企业的经济效益。 3.3加强对充填材料创新的研究 充填采矿技术中，充填材料是必不可少的。不同充填材料对充填采矿技术的影响不同。良好的充填材料不但能够使得采矿工程自身的效率与质量得到提升，并且在极大程度上能够使得矿山工程自身的安全得到保证。随着采矿技术的不断革新，回填材料的应用逐渐向新的充填和固化材料发展。 3.4充填技术装备的维修 随着充填技术非常快速的发展，其操作方式以及与其有关的充填设备自身的升级也是十分快速的。在这些充填设备里，填充贮仓有着关键性的作用。它直接去对充填材料自身的质量以及充填效果产生影响，但在以往进行充填的时候并未获得有效的重视。然而，对新型充填技术进行使用的时候，能够运用对垂直填充贮仓进行改进的方式使得充填材料自身的质量得到有效的保证。在尾矿处置时候，还需要精
充填采矿技术应用发展及存在问题研究 王焱
充填采矿技术应用发展及存在问题研究王焱 发表时间：2019-07-24T10:07:08.217Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：王焱 [导读] 摘要：在采矿行业的生产过程中，充填技术是一种常用的支护方式。 山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省莱州市 261400 摘要：在采矿行业的生产过程中，充填技术是一种常用的支护方式。当采矿企业开展回采作业时，要将充填材料首先送入作业面，从而在充填体对作业面形成保护后再开展后续施工作业。因此充填采矿技术直接关系到开采作业的安全性以及生产的效率。近年来，我国采矿行业在充填技术应用和发展方面取得了明显的进步，但是也必须看到在技术应用以及技术工艺的管理方面还存在很多的问题，需要对此进行全面的分析，并采取有效的措施来加以解决。 关键词：充填采矿；技术应用；问题；措施 一些传统的采矿技术随着我国科技和经济的不断发展逐渐的被淘汰，一些新的、效率更高的采矿技术随之出现，比如采矿工程中的充填技术，它具有很高的环保特性和很高的安全性能，它的回采率非常高。采矿充填技术通常选择煤灰渣、石块、沙砾和碎石等物质对采矿中出现的空区进行充填。 1目前我国采矿行业对充填技术的应用以及发展概况 随着我国经济的发展和科学技术水平的提高，采矿行业开始广泛的应用充填采矿技术，而这项技术的应用发展也紧随时代的变化而不断更新与完善，特别是我国进入网络信息时代后，网络信息技术也开始被逐步引入到了采矿企业的生产经营活动中，而信息技术在充填采矿技术设备中的融合将进一步提高我国采矿作业的技术水平和生产效率。 充填采矿技术在采矿行业中的应用曾经经历了几个重要的发展阶段。从上世纪中期开始，我国的采矿企业开始将水力充填以及废石干式充填技术应用于采矿作业中，当时主要以废石作为充填材料，工作人员需要进行大强度的劳动，工作效率十分有限，严重制约了采矿企业生产能力的提高。进入80年代初期阶段后，在废石充填技术的基础上发展出了尾砂凝结充填技术，主要采用尾砂以及天然砂作为充填材料，并利用水泥进行胶结固化。进入新时期后，随着近年来绿色环保观念的提高以及我国可持续性发展战略的提出，采矿行业也开始应用高浓度充填等一些新型的充填采矿技术，同时新技术新工艺新设备的研发还在不断加大力度，未来我国的充填采矿技术将获得更大的提高。 2充填采矿技术应用发展中存在的问题 2.1充填材料的使用量不断增加 随着科学技术的不断发展，充填采矿技术得到很大程度的发展。但是，在该技术的发展过程中，对充填材料的需求量也在不断增加。在金属矿产的实际开采过程中，所使用的填充工艺不同，会在一定程度上影响到采矿方式的选择，从而影响到矿产生产量。所以，为提高矿产产量，保证充填工艺的顺利使用，就需要增加充填材料的用量。但是，增加充填材料用量，就会增加企业的生产成本。要促进企业的发展，提高采矿量，就需要加大对充填材料的研究力度，保证企业的利益。 2.2充填采矿技术有待提高 在金属矿产的开采过程中，不少企业为降低开采成本，获取更多的利润，没有根据矿山的实际情况，对充填技术做出合理选择。所以，在实际的开采过程中，容易出现各种问题，开采效率不高，还可能导致一些安全事故的出现。要提高企业的生产效率，为企业未来的发展创造有利条件，企业就必须要对矿山进行实地考察，全面了解矿山的实际情况。根据考察结果，对不同的充填采矿技术做出合理选择。 2.3缺乏完善的管理体制 在以往的充填采矿技术使用过程中，金属矿产企业很少实施有效监督，缺乏完善的管理体制，会给充填技术的实际使用形成阻碍。比如，有的充填站没有准备泵、流量计、浓度计等电子设备或机械设备，在对充填技术进行应用时，就可能出现流量、浓度控制得不合理等情况。加上企业没有制定完善的规章制度，导致其对生产过程缺乏系统性的监督，也没有定期进行抽检，会对采矿过程造成不利的影响。并且，有的采矿人员专业技术水平不高，会存在操作不当的问题，这也会影响到矿山的开采质量，增加开采风险。 3充填采矿技术的应用发展策略 3.1合理选择充填技术 充填采矿技术就是在采矿工程中，利用砂砾材料充填采空区，使其具备支护功能，避免因为围岩降落导致变形情况的出现。充填采矿技术有很多种类型，在实际的采矿工作中，采矿企业应根据实际，合理选择最佳的充填采矿技术。比如，水利充填技术，即将浆液附着在固体材料上，使其成为膏体，然后进行长距离输送。这种技术的成本相对较高，施工效果取决于传输效率，但不会受到季节、地形的影响。 目前，在许多矿山的开采中，都开始使用高浓度浆体管道进行直流输送，能达到比较好的采矿效果。又如，废石胶结充填技术，即利用自然级配废石料作为充填集料，废石与水泥浆分流输送到井下，再通过水泥浆自淋混合废石料，采用无轨设备运输充填料充入采空区。充填过程中所选用的废石粒径应控制在30cm以内，在废石与砂浆分流输送到井下以后，会同时下放到采场，从而形成胶结充填体。 3.2积极研发充填新材料 充填材料使用量的不断增加，会增加企业的生产成本，降低企业的利润空间，还会影响到采矿效率。所以，企业应积极研发充填新材料，以提高采矿效率，增加采矿产量。比如，赤泥胶结充填材料，是利用赤泥的潜在活性，通过添加激活剂开发出来的一种胶结料。赤泥胶结充填料具有良好的保水性能，赤泥全尾砂料浆的不脱水浓度仅为58%，还能使料浆的稳定性得到很好的保障。同时，其具有良好的胶结性能，将其与全尾矿进行配合，试块的单轴抗压强度能超过水泥的2倍。这种材料即使遭到破坏，也能在短时间内愈合。当充填体出现微裂破坏后，能通过自行愈合获得新的强度。高水固化材料的固水能力很强，具有良好的流动性和单浆悬浮性，能以很快的速度凝固。通过高水固化胶结充填料，能使比例很高的水快速地凝固，成为承载能力较强的固体。此外，还有矿渣胶结充填材料、高浓度全尾矿胶结充填料等，都具有良好的性能。将这些新型充填料应用到充填采矿技术中，能有效提高采矿效率。 3.3建立完善的充填采矿技术管理体系 在金属矿产企业的发展过程中，必须要建立完善的充填采矿技术管理体系，使采矿人员能够严格按照体系中的规定，完成采矿工作，
充填采矿方法
充填采矿方法 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
充填采矿方法随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所开成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。按采用的充填料和输出方式不同，又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法和胶结充填采矿法。 (1)单层充填采矿法。适用于缓倾斜薄矿体中，用矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向一次按矿体全厚回采，随工作面的推进有计划地用水力或胶结充填采空区，以控制顶板。 (2)上向水平分层充填采矿法。一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水平分层进行，随着工作面向上推进，逐层充填采空区，并留出继续上采的工
作空间。充填体维护两面帮围岩，并作为上采的工作平台。崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。矿房架采到最上面分层时，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采空后，再进行回采。矿房架采的充填方法，可用干式充填、水力充填或胶结充填。 (3)上向倾斜分层充填采矿法。这种方法与上向水平分层充填法的区别是用倾斜分层回采，在采场内矿石和充填料的搬运主要靠重力。这种方法只能用干式充填。 (4)下向分层充填采矿法。用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固，矿石品位很高或价值很高的有色金属或稀有金属矿体。这种采矿方法的实质是：从上往下分层回采和逐层充填，每一分层的回采工作是在上一分层人工假顶的保护下进行的。回采分层水平或与水平成4°～10°或10°～15°倾斜角。倾斜分层主要是为了充填直接顶，同时也有利、于矿石搬运，但凿岩和支护作业不如水平分层方便。
北京科技大学膏体充填采矿技术中心
1 中心简介 国际矿业形势发展日新月异，矿业科学技术不断创新，但矿山生态环境和矿业安全问题是困扰我国矿业可持续发展的两大顽疾。“国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006--2020年）”明确指出：“重点研究深层和复杂矿体采矿技术及无废开采综合技术，强化废弃物的减量化、资源化利用与安全处置”；2012年，国家安监总局等五部委联合下发了《关于进一步加强尾矿库监督管理工作的指导意见》（安监总管一〔2012〕32号），要求矿山优先推行充填采矿法。 膏体充填采矿技术具有安全、环保、经济、高效等优点，是全球矿业领域的研究热点和发展趋势，是国家建设绿色矿山和无废矿山的重要手段。为了研究全尾膏体充填采矿技术的基础理论，并努力解决膏体充填采矿技术的关键技术，北京科技大学膏体充填采矿技术研究中心 (The Research Center of Paste Backfill and Mining，USTB)于2012年12月经北京科技大学批准，正式挂牌。 膏体充填技术研究中心充分利用北京科技大学土木与环境工程学院、金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室的科研和人才等综合优势及基础条件而成立。本中心先后承担了包括国家科学支撑计划在内的几十项膏体充填采矿技术研究课题，在充填作用机理、充填材料散体力学特性、管道输送流体力学、尾矿脱水与膏体制备技术、绿色开采综合技术等研究中获得重要研究成果。获得了多项国家发明专利，发表了百余篇学术论文。在本中心，拥有教授10余名，其中教育部“长江学者”1名，杰出青年基金获得者1名，教育部新世纪人才3名，全国百篇优博论文获得者1名。 本中心的总体目标是促进中国矿业产业发展，搭建膏体技术开发平台、汇聚人才、激励创新、发展产业。围绕膏体充填采矿技术进行新技术研发和集成，缩短膏体科研成果转化周期、刺激膏体充填采矿技术的自主创新研发、提升现有膏体研究成果的成熟性、配套性和工程化水平。努力建成具有国际先进水平的国家级膏体充填采矿技术研究中心，为推进我国尾矿膏体研究技术进步、大幅度地提高经济和社会效益做贡献。
削壁充填法采矿设计精编
削壁充填法采矿设计精 编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986
削壁充填采矿方法试验汇报 1前言 河南发恩德矿业有限公司开发的矿产资源位于河南省洛宁县下峪乡沙沟银、铅、锌矿区，属于阶段地质普查成果，随着地质勘探和开拓工程的进行，对于矿区内几条主要矿体有了更全面地认识；长春黄金研究院应邀曾两次到现场考察，双方认为：根据矿床开采技术条件试验与之相适应的安全、高效、经济合理的采矿方法是十分必要的。 2 矿区简要地质特征 地质特征 普查区位于华北地台南缘熊耳山变质核杂岩构造西端，含矿构造发育，成矿环境有利。主要地层有太古界太华群草沟组，石板沟组的黑云（角闪）斜长片麻岩，混合岩化黑云（角闪）斜长片麻岩及中元古界熊耳群的流纹斑岩,鞍山玢岩，火山角砾岩等。构造极为发育，主要走向北东或北北东，个别近南北向及东西向，延展规模最大达3000余米；北东，北北东向断裂带蚀变强烈，银铅锌矿化明显，局部存在富矿段。 矿化特征
矿化类型为薄脉型构造蚀变岩银铅锌矿，矿体（脉）严格受构造蚀变破碎带控制，形态呈板状、透镜状或囊状产于其内部，产状与控矿构造完全一致。控矿构造为压扭性构造，以北北东向为主，其次为近南北向和近东西向。普查区的主要控矿及含矿构造北北东向的是：S2、S4、S6、S14、S7、S8、S22等，近南北向的主要是S16，近东西向主要是S17。 该矿区矿石类型以银、铅、锌矿石为主，铅主要以方铅矿形式存在，锌主要以闪锌矿形式存在，银一般情况下赋存在方铅矿中，呈正相关分布，为共生矿产，仅在个别矿脉中为伴生矿，如S14矿脉则以银、铅为主，锌为伴生矿。区内主要矿体（脉）分述如下： S8号矿脉，为区内矿化规摸最大的矿体，以银铅锌矿化为主，全长3000余m，倾向298°-325°，倾角65-85°；矿体厚度，平均；估算资源量：银：,品位×10-6；铅：万吨，品位％；锌：万吨。 S14号矿脉，位于沙沟矿段南西部，S8矿脉西侧约 800m，全长1450m，倾向282°-320°长1200m，倾角57-90°；矿体厚度，平均；估算资源量：银：,品位×10-6；铅：万吨，品位％；锌：万吨，品位％。
充填采矿技术应用发展及存在问题研究
充填采矿技术应用发展及存在问题研究 随着充填采矿技术的大力推广，充填技术发展问题不断的在采矿技术中出现，而在这其中新形势下充填采矿技术发展的成果，是直接关系到充填采矿技术工作的最后效果的关键因素之一。本文主要就充填采矿技术在行业中起到的作用进行分析。 标签：充填采矿应用关键点 1前言 如何做好新形势下充填采矿技术发展工作，为充填采矿技术实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在充填采矿技术面临的迫在眉睫、函需解决的头等课题。 2广泛应用充填采矿技术的主要原因 （1）机械化的采矿作业，充分利用凿岩台车开凿矿体，出矿时运用铲运机，并且还在锚杆机安装了锚索、锚杆等设施，以利于提高采矿效率。采矿企业加大科研资金投入，创新了胶凝材料代替水泥，增强了充填强度，并在矿区广泛采用充填过程自动化，充填料输送管路化等技术，有效降低了采矿成本。 （2）有效平衡了原岩应力场。矿床开采的延伸、采场范围不断扩大，不仅增高深部矿井地压，还导致采场出现应力不平衡现象，增加了潜在危害。在深部矿井区采用充填采矿技术，可以有效的传递和调整采场应力，使原岩应力场处于平衡状态，并解决潜在危害，有利于提高采矿作业的安全性。 （3）充填体能有效控制采场地压，对围岩起支撑作用，同时还能减少采空区围岩破坏与移动发生率。 （4）充填采矿技术具有矿石回采率高、贫化率低等特点，该技术的采用不仅可以提高经济效益，还减少了对矿区环境的破坏率，有效的提高了采矿作业的经济技术指标和安全性。 3充填采矿的实施要点 （1）将整体矿体划分为盘区，又将盘区内划分多个矿段，最后以矿段为回采单元。 （2）通过实施采矿的环境再造等方法，将在矿段中的具有重要作用的顶柱部位，用传统的下向分层胶结充填的方法回采1-2个分层，然后使用高标号的混凝土充填形成一个人工的顶柱;在底柱的部位，采用浅孔落矿法回采一定的高度后，通过用混凝土浇筑的方法，得到一个采矿系统的人工底柱。
充填工艺实验实验报告
实验二：充填工艺实验 一、实验目的 1、了解物料供送的目的。 2、了解容积式计量的特点，造成量杯式容积计量的计量误差原因，通过哪些方法可以提高计量精度。 3、掌握可调量杯式容积计量的计量原理及调节方法。 二、实验原理 挠性包装材料供送实验台采用可调量杯式容积计量；可调量杯式容积计量是包装机械中使用最多的计量方式，由于结构简单，调整方便，所以在袋装包装中被广泛应用。 可调量杯调整的方法很多，每一种的调整原理都不同，本实验设备是通过中央调节器调整上量杯和下量杯的相对位置来实现计量大小的调整。 在上计量盘上对称布置4个上量杯，在下计量盘上对称布置4个下量杯，上下量杯同心布置。 在下计量盘下面安置4个活门，通过活门的开、合实现容积计量和充填。 安装在机架上的料斗及刮平器实现对计量量杯供料和刮出多余的物料。 三、实验仪器及材料 1、挠性包装材料供送实验台 1台 2、颗粒物料 3公斤 3、调整工具 1套 四、实验内容与步骤 1、物料供送的调整 形成相对均匀一致的物料流是充填工艺的主要工序之一，本实验通过调整装在刮平器上出料口的大小，以实现对物料供送均匀性的调整。料门上调，出料量增加，料门下调，出料量减少。 2、计量多少的调整 当上下量杯都安装完成后，通过旋转中央调节器，可调节下料盘的位置，从而带动装在下料盘上的量杯上升或下降，导致上下量杯形成的总容积发生变化，实现计量调整。 （1）下料盘调整后，调整开门杆和关门杆的位置，以保证正确开、关料门。 （2）用量筒在成型器落料口接住落下的物料，料盘转一周为一个周期。
（3）称量量筒内的物料，除以四就得到每组量杯的计量值，与设定值比较，如果满足计量要求，就完成实验。如果不满足计量要求，就从（1）继续循环调整，直至满足计量要求。 五、实验预习要求 1、实验前应仔细阅读实验指导书，理解充填工艺中供料、计量、充填的目的及实现方式。 2、要在实验指导老师的指导下严格按照规程操作。 3、小心触电、小心夹手！ 六、实验报告要求 1、将每次调整后测得的重量记录在表2-1中。 表2-1：每次调整后计量记录 2、写出充填工艺过程 七、思考题 1、说明本实验中物料供送的调整目的是什么？ 2、量杯式计量属于哪一种计量方式，列举其他的容积计量方式，本实验是如何实现计量调整的？
削壁充填采矿法分采充填采矿法
削壁充填采矿法分采充填 采矿法 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
削壁充填采矿法（分采充填采矿法） 1.适用条件 矿石品位价高的薄矿体（小于），保证正常开采工作空间（）。 矿块尺寸不大（段高30-50m，天井间距50-60m），运输巷布置在脉外岩石中。为了缩短运搬距离，常在矿块中间架设顺路天井 2.回采方法 将矿石和岩石分别采下，运走矿石，岩石留在空区作充填料，也作为继续上采工作平台。 自下向上分层回采时，可根据具体条件决定先采矿石或先采岩石。当矿石易于采掘，有用矿石又易被震落，则先采矿石；反之则先采岩石。 采用小孔径炮孔，间隔装药，进行松动爆破。 3.削壁充填法回采 在回采时，若矿石比围岩稳固则先采围岩，若围岩比矿石稳固则先采矿石。 削壁充填法回采工艺过程包括：落矿、矿石运搬、崩落围岩和充填、铺设垫层、架设顺路天井等。 崩落矿石和围岩 削壁充填采矿法要求对矿石和围岩分次崩落，崩落矿岩的先后顺序取决于矿脉倾角和矿岩的稳固程度。开采急倾斜矿脉时，一般先崩落矿石，而在围岩稳固条件差时应先崩落围岩。先落矿时，由于矿脉过薄夹制性大，宜用小直径钎头钻凿深度不超过的浅孔，孔间距为，并采用间隔装药进行爆破以
减轻对围岩的破坏。围岩的崩落量必须满足最小回采空间的要求，开采急倾斜矿体采场宽度的最小尺寸是：采用人工、电耙或独轮车运搬矿石时，不小于；当采用CT-500HE型电动铲运机运搬矿石时，不小于。确定崩落围岩量时，还应满足充填采空区的要求，力争既不外取充填料，也不放出多余的废石。 矿石运搬 崩落的矿石在采场内可用人工或用机械运搬至矿石溜井。人工运搬矿石时，由于工作面狭窄作业条件差，劳动强度大，效率低。为实现窄工作面矿石运搬机械化，目前已成功地使用小型电耙和CT-500HE型电动铲运机运搬矿石。 铺设垫层 为避免高品位的碎块矿石或粉矿混入充填料中，在充填体面上必须铺设垫层。垫层的材料可以是木板、铁板、胶带、水泥砂浆或混凝土等。实践表明，木板或铁板在崩落矿石时被砸坏或变形，从而造成大量粉矿损失。利用半旧胶铺设垫层时，为防止胶带在爆破时被砸坏，应在胶带下铺设一层草袋等缓冲材料。为回收从胶带搭接处漏掉的粉矿，还应在胶带与草袋层间铺一层帆布。用混凝土铺面的厚度为强度达3MPA即可满足落矿和机械运搬的要求。实践表明，混凝土垫层有利于机械化运搬，也能最大限度地回收粉矿。
充填采矿法种类
充填采煤法的特点： 充填采煤法是一种采空区岩层控制方法。其特点是用取自釆场外部的砂、石、矿渣或炉灰等充填材料(简称填料），填满采空区并靠填料的支承作用减少顶板下沉和垮落。用充填方法控制顶板的釆煤方法统称为充填釆煤法。 各种充填方法的特点： 各种充填采煤方法都有其鲜明的特点，矿井要根据实际情况选择应用，以追求更大的经济效益和社会效益。固体充填的特点充填材料取自本矿的煤矸石和粉煤灰，不使用水泥等胶结料，价格便宜，配料简单，成木较低，充填体强度较高，充填率较高，可达95%以上，需专门制作充填支架和后输送机；机械化作业,劳动强度低，操作简 单 膏体充填的特点质量浓度高，可达80%以上;料浆基木上不沉淀,不沁水，不离析，降低凝结前的隔离要求，无需复杂的过滤排水设施,节省了排水费用,降低了矿井水的污染;充填休强度较高，易于接顶，有利于作业安全;充填休压缩率低;充填系统复杂，初期投资较高;充填成木较高;设备较多，需要大功率充填泵输送浆休;容易堵管;施工工序复杂。似膏体自流充填特点浆体流动性好,无需专门泵送，实现了自流充填；料浆充填脱水量小；充填体强度高且消耗水泥量少;施工工艺简单;充填成木较低；质量浓度低于似膏体，脱水量比似膏体大。高水材料充填的特点充填系统相对简单，无需井上充填站和钻孔，初期投资较低;充填料浆以水为主，输送方便;充填与回釆I互不影响,充填速度快;充填工艺简单，劳动强度低;充填体在干燥环境下易失水粉化；高水衬料配比要求严格;充填材料成本较高，不能消化矿井的煤矸石和粉煤灰。
固体充填，膏体充填和似膏体充填都使用大量的煤矸石，粉 煤灰作为骨料，适于产生大量煤矸石和粉煤灰的矿井；膏体充填 使用了水淬炉渣作为胶结料,适于附近有钢厂的矿井；髙水充填适 于没有矸石粉煤灰,水源充足,地面占地困难的矿井，要求煤层倾角在 15度以上,尤其适于大体积隐蔽空间的充填.。 1.3.3充填采煤方法分类 1.3.3.1根据所用充填材料和输送方式不同，充填采矿法可分三组： ①干式充填法，充填材料为专用露天采石场采出的碎石、露天矿剥离或地下矿采掘的废石等。经破碎，用机械、人工或风力输送至采场。 ②水力充填法，充填材料为砂、碎石、选厂尾砂或炉渣等。用管道借水力输送至采场。 ③胶结充填法，充填材料为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，凝固后有一定强度，用管道借水力或机械输送至采场。干式充填法应用最早，它的生产效率低，劳动强度大，采矿成本高。 1.3.3.2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。 从我国煤矿充填法发展过程来看,充填开采可分为传统煤矿充填工艺和现代煤矿充填技术。 传统煤矿采空区充填工艺有以下几种 (1)水力充填—水力充填法是采用水力输送方式,通过充填管路将充填料浆送入采空区进行充填的煤矿采空区充填工艺; (2)粉煤灰充填;
削壁充填采矿法的评价
立志当早，存高远 削壁充填采矿法的评价 削壁充填法适合于开采矿石与围岩接触明显且易分离、贵重矿石或高价富 矿、围岩不含品位、厚度小于0.3～0.4m 的极薄矿脉。这种采矿方法的突出优 点是能最大限度地降低矿石的废石混入率，充填料能有效地支撑围岩使之不发 生大面积错动。与混采方法比较其缺点是回采工序多且复杂，落矿效率低，材 料消耗多，对垫层的铺设质量要求严格，矿块生产能力和工效较低，人工运搬 矿石时劳动强度大。该方法与混采相比较，虽然采矿成本高，但由于降低了废 石混入率和提高了出矿品位，条件适合时，矿山的最终效益会明显提高。使 用削壁充填矿山的开采条件、结构参数及技术经济指标列于表1、表2 及表3 中。表20-15 削壁充填法开采技术条件矿山名称矿体赋存条件围岩条件矿脉厚(m)倾角(°)走向长(m)矿石品位(g/t)矿石稳固性上盘下盘名称稳固性名称稳固性 红花沟金矿0.2~1.060~85350Au6~30 不稳固稳固斜长角闪石中等稳固混合岩化 斜长角闪片麻岩中等稳固稳固二道沟金矿0.2570~80800Au11Ag388 中等稳固蚀变流稳岩中等稳固同上盘较破碎金厂沟梁金矿0.17~0.3560~90100~870Au10~27 中等稳固斜长角闪片麻岩较稳固同上盘较稳固巴山金矿 0.3~0.660~7550~300Au8~16 稳固黑云母片麻岩较稳固黑云母片麻岩较稳固苏联柯克库利矿0.2580 稳固角闪岩花岗岩稳固同上盘稳固桃江锰矿0.3~0.738~50 含锰平均20%稳固厚层粘土页岩中等稳固黑色页岩较破碎湘西金矿平均 0.520~2850~500Au7.23W0.62%Sb3.6%较稳固绢云母板岩中等稳固同上盘中等 稳固苏联英吉奇金斯克钨矿0.710~35 大理岩局部不稳固黑云母花岗岩中等稳 固[next]表2 削壁充填法结构参数矿山名称采矿方法方案参数阶段高度(m)矿块 长度(m)底柱高(m)顶柱厚(m)分层高(m)溜井间距(m)红花沟金矿人工运搬 30~4040~503~41.0~1.210~12 二道沟金矿电耙运搬40602~32~31.0 金厂沟梁金矿