采矿学地采15补充内容阶段嗣后充填采矿法.

采矿学Ⅰ【目的要求】了解充填采矿法的发展现状；了解大直径深孔爆破、阶段出矿、阶段充填采矿方法的适用条件、矿块结构参数、回采工艺。补充内容：阶段嗣后充填采矿法补充内容：阶段嗣后充填采矿法一、充填采矿法发展现状20世纪80～90年代以来，随着采矿工业的发展，原充填工艺已经不能满足回采工艺和进一步降低采矿成本或环境保护的需要，因而发展了高浓度充填技术、膏体充填、废石胶结充填和全尾砂胶结充填技术。这些充填技术分别在凡口铅锌矿、张马屯铁矿、湘西金矿、大厂铜坑锡矿、丰山铜矿和铜绿山铜矿等矿山投产应用。现代充填采矿技术已将低效率的充填工艺改造成为大规模高效率的先进的采矿工艺。充填采矿法在国外发展的特点：各工序实现机械化和设备大型化，主要表现在落矿、支护和出矿等方面。在回采工艺方法上，从提高分层分段高度直至发展大孔落矿，阶段全高嗣后充填技术有较大发展；改进采场结构参数，实现盘区机械化充填；充填系统实现了微机控制的半自动化、自动化；采用全尾砂胶结膏体泵送充填新工艺，从而使充填采矿法进入高效采矿的先列。河北矿业集团司家营铁矿南采区南矿段设计采用大直径深孔爆破、阶段出矿、阶段充填采矿方法进行开采。本讲以此为例对高效采矿方法进行讲解。补充内容：阶段嗣后充填采矿法二、矿山简介司家营铁矿为“鞍山式”大型沉积变质铁矿床，南区划分为司家营南和大贾庄两个矿段，共6个矿体。南区一期开采范围内，主要矿体为南矿段Ⅰ、Ⅱ号矿体和大贾庄矿段Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体，以南矿段Ⅰ号矿体规模最大，占全矿床储量的71.43%。南矿段Ⅰ号矿体形态及产状较稳定，矿体走向近南北，平均水平厚度207m（包括夹石），倾角40°～50°，属极厚大倾斜矿体。矿体的矿石品位比较均匀，在控制范围内品位变化幅度不大，矿体内含多层夹石。补充内容：阶段嗣后充填采矿法矿床为第四系覆盖之下的隐伏矿体，地表仅见少许露头。第四系厚度一般60m～130m，由北向南有变厚趋势。矿体围岩主要为成分比较简单、变质较浅的变粒岩、片岩和经受不同程度混合岩化作用而形成的混合岩、含铁石英岩等。南区处于滦河冲积扇及滦河河漫滩阶地上，地面标高15m～20m，矿区内村庄较多。铁矿床隐伏于第四系之下，第四系厚度100~120m。矿区地下水丰富，绝大部分赋存于第四系地层中。地下开采方式采用充填采矿方法、采用自下而上的开采顺序等有效措施，可减小地下开采对第四系和地表的影响，解决困扰南区开发的难题。补充内容：阶段嗣后充填采矿法补充内容：阶段嗣后充填采矿法三、矿块结构参数盘区沿矿体走向布置，长120m，宽为矿体水平厚；阶段高度100m，间柱宽度20m。盘区内矿块沿走向布置，矿块长度50m，宽度25m，高度100m，每个盘区沿矿体走向方向上布置2个矿块，垂直矿体走向方向布置矿块数根据矿体厚度确定。补充内容：阶段嗣后充填采矿法2-23-3补充内容：阶段嗣后充填采矿法1-13-3补充内容：阶段嗣后充填采矿法2-21-1补充内容：阶段嗣后充填采矿法四、采准切割工作主要采切工程：出矿巷道、装矿进路、堑沟拉底巷、凿岩硐室、凿岩硐室联络道、通风天井、溜井等。通风天井脉外布置，上下盘各布置一条，沿走向间距120m，倾角46º。下盘通风天井由出矿水平至回风水平，长度82m；上盘通风天井由运输水平至凿岩水平，长度136m。矿石溜井布置在间柱中，长度25m，沿穿脉运输巷布置，间距约100m，下盘矿石回收溜井长度100m。出矿水平沿脉巷脉外布置，距矿体20m。穿脉巷沿走向间距120m。出矿水平沿脉巷与采区斜坡道相通。出矿巷道沿走向布置，四个矿块共用一条出矿巷道，出矿巷道间距50m，从出矿巷道施工装矿进路。凿岩中段即为上个中段的出矿水平，盘区凿岩水平穿脉巷、凿岩硐室等布置在上中段出矿水平底部结构下方。凿岩水平穿脉巷沿走向间距120m，由沿脉巷施工，从穿脉巷中开掘凿岩硐室联络道，从联络道中施工凿岩硐室。凿岩硐室宽25m，长50m，高4.5m，矿体不稳固时，在凿岩硐室内留条形或点式矿柱，矿柱宽度3m，喷锚网加固支护。补充内容：阶段嗣后充填采矿法补充内容：阶段嗣后充填采矿法堑沟拉底巷在装矿进路端部开掘堑沟拉底巷，在堑沟拉底巷中采用中深孔钻机穿凿倾斜排面扇形孔形成切割槽，由切割槽侧向崩矿形成堑沟。下盘矿回收巷由辅助斜坡道联络道中施工下盘矿回收巷，通过下盘矿回收巷再施工下盘三角矿的装矿进路和堑沟拉底巷等底部结构。补充内容：阶段嗣后充填采矿法五、主要采切设备天井和溜井施工选用PGD-4型爬罐配YSP45型凿岩机凿岩，QZJ-100B型潜孔钻钻凿深孔，辅助天井溜井施工，人工装药，乳化炸药爆破，非电导爆系统起爆。无轨水平平巷掘进选用Boomer281D18型单臂掘进台车凿岩。凿岩硐室采用Boomer282D18型双臂掘进台车凿岩，BCJ型5t井下乳化炸药装药车装药，非电导爆系统起爆；TORO301型3m3柴油铲运机配MT2010型载重20t坑内卡车出碴。部分小断面巷道采用7655型浅孔凿岩机凿岩。采用SandvikDS310锚杆台车、Scamec2000撬毛台车和spraymec1050WPC喷浆台车（或PZ-5A型砼喷机）进行巷道维护。运输水平平巷掘进选用7655型浅孔凿岩机凿岩，人工装药，非电导爆系统起爆，ZL30电动装岩机配2m³曲轨侧卸式矿车出碴，人工撬顶、安装锚杆，PZ-5A型砼喷机进行巷道维护补充内容：阶段嗣后充填采矿法补充内容：阶段嗣后充填采矿法六、回采工作1、凿岩标准矿块底部集矿堑沟选用Simba1354型液压凿岩台车凿上向扇形中深孔，炮孔直径ф76mm，炮孔排距1.5m~2m，孔底距3m~4m。每次爆破1~2排炮孔，在堑沟拉底巷中采用倾斜排面炮孔爆破形成爆破空间，集矿堑沟形成后，采用大孔径深孔凿岩。深孔凿岩在凿岩硐室中进行。Simba364型高风压潜孔钻机穿凿垂直或倾斜深孔，炮孔直径ф165mm，孔深71m，炮孔间距和排距3.5m。潜孔钻机一次钻凿完一个采场的全部炮孔，然后分次装药爆破。【注】矿房高度小于50m的上下盘三角矿采用中深孔分段凿岩，铲运机出矿，嗣后充填的回采工艺。回采分4步，矿块间隔布置，前3步回采回采顺序为回采→充填→养护→下一步回采，直至回采完第4步矿块并进行充填。补充内容：阶段嗣后充填采矿法上盘三角矿块标准矿块下盘三角矿块121－正视图；2－俯视图盘区内矿块分布示意图补充内容：阶段嗣后充填采矿法2、装药炮孔装药前进行测孔，然后采用胶皮垫混凝土塞子法堵孔。BCJ型5t井下乳化炸药装药车装药，炸药采用现场混装乳化炸药，非电起爆系统双路起爆。采场端部采用VCR法形成切割天井，以切割天井和拉底层为自由面倒梯段侧向崩矿形成切割槽，以切割槽和拉底层为自由面倒梯段侧向崩矿。回采落矿采用柱装药包形式进行爆破，药包长度一般12m～17m，孔内多层药包及孔间均采用毫秒微差起爆，先爆中心炮孔，后爆边角炮孔，每层爆破高度12m~17m（药包长度）。破顶爆破时，将凿岩硐室内矿柱通过浅眼爆破一同崩落。补充内容：阶段嗣后充填采矿法3、出矿每次爆破后，出崩下矿石量的1/3，剩余矿石留在采场支撑围岩。当矿块矿石全部爆破后，高强度大量出矿，出空后立即进行充填。出矿采用SandvikLH625E型10m3电动和SandvikLH621型9m3柴油铲运机出矿。每台铲运机负担4个矿块出矿，采场内矿石利用铲运机运往矿石溜井。控制采场放矿块度为1000mm，采区溜井上部安装格筛，不合格大块在格筛上由液压碎石机进行二次破碎处理。采区溜井下部采用FZC4325振动给矿机放矿。4、充填盘区矿块分步回采，一、二步回采矿块采用尾砂胶结充填，三、四步回采矿块采用尾砂充填。矿山生产后期矿房全部回采结束后回采盘区矿柱，盘区矿柱回采采用分段凿岩，阶段出矿，盘区矿柱回采结束后一般采用尾砂充填。补充内容：阶段嗣后充填采矿法七、适用条件、主要技术经济指标1、适用条件矿石中等稳固以上；倾斜、急倾斜矿体；后极厚矿体。2、主要技术经济指标矿石回采率：79.75%；废石混入率：9.94%；盘区生产能力：143万t/a。补充内容：阶段嗣后充填采矿法