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文檔簡介

§上向分層充填采礦法典型方案:1、上向傾斜分層干式充填法;2、常規(guī)設(shè)備上向水平分層充填法;-上向水平分層水砂充填法;-上向水平分層膠結(jié)充填法;3、機械化上向水平分層充填法;-沿走向長采場上向水平分層充填法;-盤區(qū)式上向水平分層充填法;1§上向分層充填采礦法典型方案:1

§上向分層充填采礦法特點:工作面自下而上水平分層回采,各分層以采礦、出礦、充填形式循環(huán)作業(yè)。充填體維護上下盤圍巖,并作為繼續(xù)上采的工作平臺。分層回采,分層充填,崩落的礦石落在充填體的表面上,用機械方法將礦石運到溜井中。礦房回采到最上面分層時,進行接頂充填。優(yōu)點:-回采方案較多,靈活性強;

-結(jié)構(gòu)簡單,采切工作簡單,采切比??;

-不容易形成超采或欠挖,可實現(xiàn)選別回采,礦石損失、貧化率低;

-對礦體形態(tài)變化的適應(yīng)性強;-機械化程度高,采場生產(chǎn)能力大。缺點:-人員直接在暴露的頂板下作業(yè),安全性較差;要求嚴格的頂板管理和維護。適用條件:-開采礦石中等穩(wěn)固以上,圍巖穩(wěn)固性不限;

-急傾斜中厚至極厚礦體。2§上向分層充填采礦法特點:工作面自下而上水平分層回采,各分

§-1

上向傾斜分層干式充填法特點:工作面呈傾斜式布置,便于采場內(nèi)礦石和干式充填料的運輸??刹贾贸蓡蝺A或雙傾形式。充填料自充填天井溜放至傾斜工作面,經(jīng)重力和電耙鋪設(shè),在充填料上鋪設(shè)墊板進行落礦,崩落的礦石經(jīng)重力和電耙進入溜礦井,由底部漏斗閘門裝車運出。優(yōu)點:-工藝簡單;-所需充填設(shè)備少、投資少。缺點:-勞動強度大;-生產(chǎn)效率低;

-勞動條件差;-充填料不平整。適用條件:-礦體厚度不大;

-只能采用干式充填料進行充填回采。3§-1上向傾斜分層干式充填法特點:工作面呈傾斜式布置,便

§-1

上向傾斜分層干式充填法見圖1-1圖1-14§-1上向傾斜分層干式充填法見圖1-1圖1-14

§-2

常規(guī)設(shè)備上向水平分層充填法特點:將礦塊劃分成規(guī)則的礦房和礦柱,第一步用水砂充填或膠結(jié)充填回采礦房,待若干礦房或全階段礦房采完后,第二步回采礦柱。自下而上分層回采礦房,崩落的礦石落在充填體上,采用電耙運至溜礦井放出。礦房采至最上一個分層時,進行接頂充填。充填體的強度、壓縮沉降率、接頂好壞是選用本充填法的關(guān)鍵。5§-2常規(guī)設(shè)備上向水平分層充填法特點:將礦塊劃分成規(guī)則的

§2-1

上向水平分層水砂充填法1、礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)當?shù)V體厚度小于10-15m時,礦房長軸沿走向布置,礦房長度30-60m;當?shù)V體厚度大于10-15m時,礦房垂直走向布置(圖2-1),此時,礦房長度一般控制在50m以內(nèi),礦房寬度8-10m,間柱寬6-8m,頂柱厚4-5m,底柱高5m,階段高30-60m.為減小礦石的損失,可采用砼底柱取代礦石底柱。6§2-1上向水平分層水砂充填法1、礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)6

§2-1

上向水平分層水砂充填法上向水平分層水砂充填法(圖2-1)圖2-1上向水平分層水砂充填采礦法

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-人行濾水井通道,8-上盤運輸巷道,9-穿脈巷道,10-充填體,11-下盤運輸巷道7§2-1上向水平分層水砂充填法上向水平分層水砂充填法(圖

§2-1

上向水平分層水砂充填法2、采準和切割工作:在薄和中厚礦體中,掘進脈內(nèi)運輸巷道;在厚礦體中,掘進脈外沿脈巷道和穿脈巷道,或上、下盤沿脈巷道和穿脈巷道,構(gòu)成環(huán)形運輸。在每個礦房中至少布置兩個溜礦井,一個順路人行天井(兼作濾水井)和一個充填天井。溜礦井用混凝土澆灌而成,,內(nèi)徑1.5m,壁厚300mm。人行濾水井用預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件砌筑。充填天井內(nèi)設(shè)充填管路和人行梯子等,是礦房的安全出口,其傾角為80-90°。在底柱上部掘進拉底巷道,并以此為自由面擴大至礦房邊界,形成拉底空間,再加上挑頂2.5-3m,并將崩下的礦石經(jīng)溜礦井放出,形成4.5-5m高的拉底空間后,即可澆灌鋼筋混凝土底板。底板厚0.8-1.2m,配置雙層鋼筋。8§2-1上向水平分層水砂充填法2、采準和切割工作:8

§2-1

上向水平分層水砂充填法3、回采工作:(見圖2-2)用淺孔鑿巖爆破落礦,回采分層高為2-3m。崩落的礦石經(jīng)電耙耙至溜礦井放出,然后清理底板上的礦粉,并進行充填。充填前要澆灌好溜礦井、砌筑好人行濾水井,并在間柱兩側(cè)澆灌0.5-0.8m厚的混凝土隔墻。充填料中的水經(jīng)濾水井流出采場,充填料沉積壓實后形成密實充填體。混凝土隔墻的作用,主要是為第二步回采間柱創(chuàng)造良好的回采條件,以保證作業(yè)安全和減少礦石損失與貧化。為防止崩落的礦粉滲入充填料以及為出礦創(chuàng)造良好的條件,在每層充填體的表面鋪設(shè)0.15-0.2m厚的混凝土底板。1天后即可在其上鑿巖,2-3天后即可進行落礦。9§2-1上向水平分層水砂充填法3、回采工作:(見圖2-2

§2-1

上向水平分層水砂充填法3、回采工作之圖2-2圖2-2回采過程示意a-鑿巖;b-爆破落礦;c-出礦;d-充填準備;e,f-鋪保護層10§2-1上向水平分層水砂充填法3、回采工作之圖2-2圖2

§2-2

上向水平分層膠結(jié)充填法膠結(jié)充填的緣由:由于水砂充填回采工藝復(fù)雜,充填體的強度較低,壓縮沉降率大,礦柱回采的安全性較差等,為簡化回采工藝,改善礦柱的回采條件,更好地保護上覆巖層和地表,發(fā)展了膠結(jié)充填。特點:礦塊采準、切割,礦塊回采等方面,與水砂充填基本相同。區(qū)別僅在于順路人行井不需按濾水條件構(gòu)筑,溜礦井和人行井在充填時只需立模板就可形成。(見圖2-3)11§2-2上向水平分層膠結(jié)充填法膠結(jié)充填的緣由:由于水砂充

§2-2

上向水平分層膠結(jié)充填法上向水平分層膠結(jié)充填采礦法(圖2-3)圖2-3上向水平分層膠結(jié)充填采礦法1-運輸巷道;2-穿脈巷道;3-膠結(jié)充填體,4-溜礦井,5-行人天井,6-充填天井12§2-2上向水平分層膠結(jié)充填法上向水平分層膠結(jié)充填采礦法

§2-2

上向水平分層膠結(jié)充填法參數(shù):由于膠結(jié)充填的成本高,第一步回采礦房時應(yīng)取較小的尺寸;但要求所形成的人工礦柱必須保證第二步礦柱回采的安全。接頂:為了更好地維護上覆巖層和地表,膠結(jié)充填最上一個分層空間時,必須做好接頂工作。通常采用砂漿加壓法接頂,即將砂漿沿管路壓入接頂空間,將其填滿。13§2-2上向水平分層膠結(jié)充填法參數(shù):由于膠結(jié)充填的成本高

§3

機械化上向水平分層充填法緣由:為了適應(yīng)鑿巖臺車、鏟運機等無軌自行設(shè)備的高效率和運行的靈活性,上向分層充填法在采場結(jié)構(gòu)、采準布置等方面發(fā)生了較大的變化。主要特征:沿走向布置采場時,采場的長度增大;垂直走向布置采場時,采用盤區(qū)式回采單元,即將若干采場組合成一個大的回采單元。要求開掘采場斜坡道,以便自行設(shè)備進入各個分層。14§3機械化上向水平分層充填法緣由:為了適應(yīng)鑿巖臺車、鏟運

§3-1

沿走向長采場上向水平分層充填法參數(shù):當?shù)V體厚度小于10-15m時,沿走向布置采場,采場長度為100-300m,最長可達800m,采場寬度為礦體厚度,階段高60-80m,底柱高6m。(如圖3-1)采準工藝:沿礦體走向,在下盤或上盤圍巖中開掘螺旋式或折返式斜坡道,斜坡道在垂直高度方向上間隔3-4個分層高度開出口中,采用指狀分層聯(lián)絡(luò)道進入各分層采場。(圖3-2)每個采場布置一個充填井,一個溜礦井,兩個濾水井。15§3-1沿走向長采場上向水平分層充填法參數(shù):當?shù)V體厚度小

§3-1

沿走向長采場上向水平分層充填法圖3-1機械化上向分層充填法1-采區(qū)斜坡道;2-分層聯(lián)絡(luò)道;3、充填天井;4-溜礦井;5-濾水井;6-尾砂;7-尾砂草袋隔墻;8-混凝土墊層;9-充填管16§3-1沿走向長采場上向水平分層充填法圖3-1機械化上

§3-1

沿走向長采場上向水平分層充填法圖3-2圖3-217§3-1沿走向長采場上向水平分層充填法圖3-2圖3-21

§3-1

沿走向長采場上向水平分層充填法回采及充填:分層高度3-4m,采用鑿巖臺車鉆鑿上向炮孔或水平炮孔落礦,鏟運機將崩落礦石轉(zhuǎn)運至溜礦井。整個分層采完后,進行水砂充填,當充填到距頂板2.6-3m時,改用尾砂膠結(jié)鋪面,其厚度為0.3-0.5m。要求膠結(jié)充填體單軸抗壓強度達1.1-5.0MPa,以有利于鏟運機和鑿巖臺車的運行,提高出礦、鑿巖效率,而且減小采下礦石的損失和貧化。18§3-1沿走向長采場上向水平分層充填法回采及充填:分層高

§3-2

盤區(qū)式上向水平分層充填法特點:當?shù)V體厚度大于10-15m時,采場垂直于礦體走向布置,用聯(lián)絡(luò)道將若干采場連通成為一個大的回采單元,即盤區(qū),以便同一臺自行設(shè)備能同時服務(wù)于盤區(qū)內(nèi)的各個采場。采準:一般采用脈外采準,(圖3-3)在礦體下盤圍巖中開掘折返式斜坡道,斜坡道通過分層巷道、分層聯(lián)絡(luò)道與采場連通,作為人員、設(shè)備、材料和通風的主要通道。19§3-2盤區(qū)式上向水平分層充填法特點:當?shù)V體厚度大于10

§3-2

盤區(qū)式上向水平分層充填法主要結(jié)構(gòu)參數(shù):階段高80m,分段高8m或12m,分層高度4m,底柱高6-8m,不留頂柱。盤區(qū)內(nèi)有5個采場,礦房寬10-12m,間柱寬8m。圖3-320§3-2盤區(qū)式上向水平分層充填法主要結(jié)構(gòu)參數(shù):階段高80

§上向分層充填采礦法典型方案:1、上向傾斜分層干式充填法;2、常規(guī)設(shè)備上向水平分層充填法;-上向水平分層水砂充填法;-上向水平分層膠結(jié)充填法;3、機械化上向水平分層充填法;-沿走向長采場上向水平分層充填法;-盤區(qū)式上向水平分層充填法;21§上向分層充填采礦法典型方案:1

§上向分層充填采礦法特點:工作面自下而上水平分層回采,各分層以采礦、出礦、充填形式循環(huán)作業(yè)。充填體維護上下盤圍巖,并作為繼續(xù)上采的工作平臺。分層回采,分層充填,崩落的礦石落在充填體的表面上,用機械方法將礦石運到溜井中。礦房回采到最上面分層時,進行接頂充填。優(yōu)點:-回采方案較多,靈活性強;

-結(jié)構(gòu)簡單,采切工作簡單,采切比??;

-不容易形成超采或欠挖,可實現(xiàn)選別回采,礦石損失、貧化率低;

-對礦體形態(tài)變化的適應(yīng)性強;-機械化程度高,采場生產(chǎn)能力大。缺點:-人員直接在暴露的頂板下作業(yè),安全性較差;要求嚴格的頂板管理和維護。適用條件:-開采礦石中等穩(wěn)固以上,圍巖穩(wěn)固性不限;

-急傾斜中厚至極厚礦體。22§上向分層充填采礦法特點:工作面自下而上水平分層回采,各分

§-1

上向傾斜分層干式充填法特點:工作面呈傾斜式布置,便于采場內(nèi)礦石和干式充填料的運輸??刹贾贸蓡蝺A或雙傾形式。充填料自充填天井溜放至傾斜工作面,經(jīng)重力和電耙鋪設(shè),在充填料上鋪設(shè)墊板進行落礦,崩落的礦石經(jīng)重力和電耙進入溜礦井,由底部漏斗閘門裝車運出。優(yōu)點:-工藝簡單;-所需充填設(shè)備少、投資少。缺點:-勞動強度大;-生產(chǎn)效率低;

-勞動條件差;-充填料不平整。適用條件:-礦體厚度不大;

-只能采用干式充填料進行充填回采。23§-1上向傾斜分層干式充填法特點:工作面呈傾斜式布置,便

§-1

上向傾斜分層干式充填法見圖1-1圖1-124§-1上向傾斜分層干式充填法見圖1-1圖1-14

§-2

常規(guī)設(shè)備上向水平分層充填法特點:將礦塊劃分成規(guī)則的礦房和礦柱,第一步用水砂充填或膠結(jié)充填回采礦房,待若干礦房或全階段礦房采完后,第二步回采礦柱。自下而上分層回采礦房,崩落的礦石落在充填體上,采用電耙運至溜礦井放出。礦房采至最上一個分層時,進行接頂充填。充填體的強度、壓縮沉降率、接頂好壞是選用本充填法的關(guān)鍵。25§-2常規(guī)設(shè)備上向水平分層充填法特點:將礦塊劃分成規(guī)則的

§2-1

上向水平分層水砂充填法1、礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)當?shù)V體厚度小于10-15m時,礦房長軸沿走向布置,礦房長度30-60m;當?shù)V體厚度大于10-15m時,礦房垂直走向布置(圖2-1),此時,礦房長度一般控制在50m以內(nèi),礦房寬度8-10m,間柱寬6-8m,頂柱厚4-5m,底柱高5m,階段高30-60m.為減小礦石的損失,可采用砼底柱取代礦石底柱。26§2-1上向水平分層水砂充填法1、礦塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)6

§2-1

上向水平分層水砂充填法上向水平分層水砂充填法(圖2-1)圖2-1上向水平分層水砂充填采礦法

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-人行濾水井通道,8-上盤運輸巷道,9-穿脈巷道,10-充填體,11-下盤運輸巷道27§2-1上向水平分層水砂充填法上向水平分層水砂充填法(圖

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上向水平分層水砂充填法2、采準和切割工作:在薄和中厚礦體中,掘進脈內(nèi)運輸巷道;在厚礦體中,掘進脈外沿脈巷道和穿脈巷道,或上、下盤沿脈巷道和穿脈巷道,構(gòu)成環(huán)形運輸。在每個礦房中至少布置兩個溜礦井,一個順路人行天井(兼作濾水井)和一個充填天井。溜礦井用混凝土澆灌而成,,內(nèi)徑1.5m,壁厚300mm。人行濾水井用預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件砌筑。充填天井內(nèi)設(shè)充填管路和人行梯子等,是礦房的安全出口,其傾角為80-90°。在底柱上部掘進拉底巷道,并以此為自由面擴大至礦房邊界,形成拉底空間,再加上挑頂2.5-3m,并將崩下的礦石經(jīng)溜礦井放出,形成4.5-5m高的拉底空間后,即可澆灌鋼筋混凝土底板。底板厚0.8-1.2m,配置雙層鋼筋。28§2-1上向水平分層水砂充填法2、采準和切割工作:8

§2-1

上向水平分層水砂充填法3、回采工作:(見圖2-2)用淺孔鑿巖爆破落礦,回采分層高為2-3m。崩落的礦石經(jīng)電耙耙至溜礦井放出,然后清理底板上的礦粉,并進行充填。充填前要澆灌好溜礦井、砌筑好人行濾水井,并在間柱兩側(cè)澆灌0.5-0.8m厚的混凝土隔墻。充填料中的水經(jīng)濾水井流出采場,充填料沉積壓實后形成密實充填體。混凝土隔墻的作用,主要是為第二步回采間柱創(chuàng)造良好的回采條件,以保證作業(yè)安全和減少礦石損失與貧化。為防止崩落的礦粉滲入充填料以及為出礦創(chuàng)造良好的條件,在每層充填體的表面鋪設(shè)0.15-0.2m厚的混凝土底板。1天后即可在其上鑿巖,2-3天后即可進行落礦。29§2-1上向水平分層水砂充填法3、回采工作:(見圖2-2

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上向水平分層水砂充填法3、回采工作之圖2-2圖2-2回采過程示意a-鑿巖;b-爆破落礦;c-出礦;d-充填準備;e,f-鋪保護層30§2-1上向水平分層水砂充填法3、回采工作之圖2-2圖2

§2-2

上向水平分層膠結(jié)充填法膠結(jié)充填的緣由:由于水砂充填回采工藝復(fù)雜,充填體的強度較低,壓縮沉降率大,礦柱回采的安全性較差等,為簡化回采工藝,改善礦柱的回采條件,更好地保護上覆巖層和地表,發(fā)展了膠結(jié)充填。特點:礦塊采準、切割,礦塊回采等方面,與水砂充填基本相同。區(qū)別僅在于順路人行井不需按濾水條件構(gòu)筑,溜礦井和人行井在充填時只需立模板就可形成。(見圖2-3)31§2-2上向水平分層膠結(jié)充填法膠結(jié)充填的緣由:由于水砂充

§2-2

上向水平分層膠結(jié)充填法上向水平分層膠結(jié)充填采礦法(圖2-3)圖2-3上向水平分層膠結(jié)充填采礦法1-運輸巷道;2-穿脈巷道;3-膠結(jié)充填體,4-溜礦井,5-行人天井,6-充填天井32§2-2上向水平分層膠結(jié)充填法上向水平分層膠結(jié)充填采礦法

§2-2

上向水平分層膠結(jié)充填法參數(shù):由于膠結(jié)充填的成本高,第一步回采礦房時應(yīng)取較小的尺寸;但要求所形成的人工礦柱必須保證第二步礦柱回采的安全。接頂:為了更好地維護上覆巖層和地表,膠結(jié)充填最上一個分層空間時,必須做好接頂工作。通常采用砂漿加壓法接頂,即將砂漿沿管路壓入接頂空間,將其填滿。33§2-2上向水平分層膠結(jié)充填法參數(shù):由于膠結(jié)充填的成本高

§3

機械化上向水平分層充填法緣由:為了適應(yīng)鑿巖臺車、鏟運機等無軌自行設(shè)備的高效率和運行的靈活性,上向分層充填法在采場結(jié)構(gòu)、采準布置等方面發(fā)生了較大的變化。主要特征:沿走向布置采場時,采場的長度增大;垂直走向布置采場時,采用盤區(qū)式回采單元,即將若干采場組合成一個大的回采單元。要求開掘采場斜坡道,以便自行設(shè)備進入各個分層。34§3機械化上向水平分層充填法緣由:為了適應(yīng)鑿巖臺車、鏟運

§3-1

沿走向長采場上向水平分層充填法參數(shù):當?shù)V體厚度小于10-15m時,沿走向布置采場,采場長度為100-300m,最長可達800m,采場寬度為礦體厚度,階段高60-80m,底柱高6m。(如圖3-1)采準工藝:沿礦體走向,在下盤或上盤圍巖中開掘螺旋式或折返式斜坡道,斜坡道在垂直高度方向上間隔3-4個分層高度開出口中,采用指狀分層聯(lián)絡(luò)道進入各分層采場。(圖3-2)每個采場布置一個充填井,一個溜礦井,兩個濾水井。35§3-1沿走向長采場上向水平分

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