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上向水平分层充填采矿法的优化研究摘要：针对极不稳定矿体中在采矿和充填不接顶时进路容易失稳的问题，以现场勘察及数值模拟分析为基础，提出了维持进路稳定的进路超前关系以及喷射纤维混凝土支护方案。
现场试验表明，该方案能有效提高回采效率和采场稳定性，对极不稳定破碎矿体安全高效开采有示范意义。
关键词：破碎岩体；进路充填；纤维混凝土；采场优化引言在采矿工程中，由于上向水平分层充填采矿法具有的有点较多，例如采掘工程量小，且具有较强的矿体形态变化的适应能力，由此可见，在采矿工程中加强上向水平分层充填采矿法的应用具有十分重要的作用。
但在认识到这些优点的同时，仍有一些需要改进的地方。
基于此，笔者结合实践经验，就上向水平分层充填采矿法存在的问题及改进实践进行探讨。
一、上向分层充填采矿方法的应用矿山在合并整合后，为了安全持续正常生产，结合矿体开采现状，选择了上向盘区点柱分层充填采矿法。
采矿方法，如图1所示。
图1上向水平分层充填采矿法（一）、采场结构参数矿块垂直矿体走向布置。
中段高度为30m，矿块长为100m，宽为矿体厚度；分层高位6～7m，回采完后充填4～5m，留1.5～2m的空区作为上一分层回采爆破的补偿空间；间柱宽4m，点柱初始尺寸为6.5×6.5m2，准备充填之前，将矿柱下部3.5m扩刷至Φ5m，上部2.5～3.5m仍为6.5×6.5m2。
中段平巷及其分层联络道为汽车运矿巷道，巷道规格为3.7×3.8m2；副中段平巷及其分层联络道为铲运机通道，巷道规格为3×2.8m2。
溜井规格为Φ1.8m2、δ12mm的钢溜井。
回风充填上山和穿脉的规格均为2×2m2。
（二）、回采工艺中段内，从矿体底部自下而上按照6～7m的分层高度进行各分层的回采作业。
第1分层回采时，先自中段运输平巷向矿体掘进联络道至采场中央，规格为3.7×3.8m2，然后，自联络道向矿体上盘掘穿脉凿岩巷道，将采场划分为两部分，自凿岩巷道向采场两边同时回采，回采结束后，将联络道挑高一个分层高度，并及时以喷混凝土支护，用非胶结充填体充填采空区，充填高度为4～5m，用高标号胶结充填体浇面0.3～0.5m，空顶1.5～2m做上一分层回采爆破补偿空间；第1分层回采结束后，其它各分层自挑高的联络道开始进行回采，回采实际高度为4～5m；分层回采中，回采方式为采场内回采时，留6.5×6.5m2的矿柱，待本分层矿石回采结束后，将矿柱下部 3.5m刷至Φ5m，上部 2.5～3.5m仍保持6.5×6.5m2。
世上无难事，只要肯攀登上向分层充填采矿法的特点及方案上向分层充填法是自下而上分层回采，每分层先采出矿石，而后填入充填料，以支撑采空区两帮和作为工作平台。
该方法为工作面循环作业，凿岩爆破、出矿、充填和护顶完成一个循环后，进行下一分层的循环；回采空间和范围可以控制，人员、设备在暴露的顶板下工作，需有效地控制顶板；可以用任何充填材料进行充填。
该方法一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体，能适应形态不规则、分枝复合变化大的矿体。
除点柱式外，矿石的损失率、贫化率低，是一种适应范围广的充填采矿法。
据国外85 个充填法矿山统计，上向分层充填法采出的矿石量占充填采矿法总产量的38.3%；该法在我国充填法中占60%以上。
上向分层充填法按分层倾角，可分为水平分层充填法与倾斜分层充填法。
目前国内外应用较为普遍的是上向水平分层充填法。
倾斜分层充填法仅在使用干式充填材料的某些矿山中采用。
图1 为连续回采的倾斜分层充填法。
倾斜分层的优点在于出矿和充填可以借自重完成。
图1 倾斜分层采矿法a-充填阶段;b-落矿阶段;1-自行矿车;2-垫板;3-无轨装运设备上向水平分层充填法按采场结构、工作面形态和工艺特点，分为沿走向、垂直走向和点柱上向分层充填法三个基本方案。
[next] （1）沿走向上向分层充填采矿法。
该方案结构特点是：沿矿体走向一定的长度或整个矿体的走向长作一个采场，可以实现回采工作的平行作业，以便充分发挥设备效率，提高矿石回收率。
它适用于厚度在10～15m 以下的矿体。
采场宽为矿体厚度，采场长100～300m，最长达800m。
图2 为红透山铜矿沿走向上向水平分层充填法。
图2 红透山铜矿沿走向（长采场）上向分层充填法1-风井;2-脱水井;3-溜矿井;4-提升井;5-斜坡道;6-充填隔墙;7-排水管;8-脱水塔;9-崩落矿柱;10-上向炮。
浅谈煤矿开采中的充填采矿技术应用摘要：虽然在当前社会的不断发展下各类新型能源出现，作为不可再生资源，煤矿资源仍旧占据了一定的比例，且在整个开采过程中会对生态环境造成影响，其中为从根本上减少煤矿开采所带来的负面影响，充填采矿技术得到有效应用，为进一步分析充填采矿技术的有效性，本文多方面的展开了分析与研究，旨在实现煤矿开采的可持续发展。
关键词：煤矿开采；充填采矿技术；应用众所周知，当前我国矿产资源已经迈入了高峰期，且矿产业面临地质灾害与生态环境双重困境，为实现资源再利用，推动可持续发展，充填采矿技术得到了有效的应用。
其中在与传统采矿方式的对比中可以了解到，充填采矿技术可以提高矿石的回采率，减少资源浪费现象，并且还可以提高采矿的安全性，除此之外，充填采矿技术在井下无轨自行设备中得到广泛应用，现逐渐发展成为了开采效率高且具备环保性的采矿方法。
一、充填采矿技术的概念与类型从理论上分析，充填采矿技术是应用人工力量对矿区支护的一种采矿方式，尤其在伴随着采矿作业深度的不断增加，需要做好采空区防护工作，并且严格按照实际的发展情况向采空区输送填充材料，实现对围岩的控制，减少崩塌现象的发生。
其中从类型上分析，充填采矿技术主要包括三种：第一是干式充填法。
干式充填法主要是将采石场所提供的碎石作为主要的采空区填充材料，将石料进行破碎加工，用人工机械的方式将其送到采空区，从某个角度分析，干式填充法可以实现矿房与矿柱的相互分离，并且在进行回采的时候可以严格按照先采房后采柱的方式，形成自下而上的顺序。
除此之外，在整个充填过程中，还需要根据回采的效果进行推行，这种方式在经济价值较高的矿石开采中得到有效的应用，且保证矿体的整体厚度在四米以下得到应用，包括倾斜分层，上向水平分层等多种填充方法；第二种是水力填充法。
所谓的水力填充法主要是应用碎石、沙子、炉渣等各类材料，将其作为主要的填充物，并且通过输水管道的方式用水流的力量对材料加以运输，水力填充，将水和填充材料混合成砂浆，并且应用泵压或者自然水压的方式，从钻孔中将填充物运输到回采作业区域之内进行脱水处理，这样可形成有效的田冲体。
1.1采矿方法1.1.1采矿方法选择长田金矿主要矿体呈层状、似层状，埋藏于地表250m以下，平均厚度6.05m，倾角0～60°，多为20°，主要矿体赋存特征见表5-3。
矿石中等稳固，围岩稳固性差，顶板不允许有较大的暴露面积；部分工业设施位于地表开采移动边界线以内，地表不允许塌陷，因此不适合采用空场法和崩落法采矿。
的实际生产情况，设计选择两种充填采矿方法：对倾角30°以上的矿体，采用上向分层充填法，所占比例约37％；对倾角30°以下的矿体，采用上向进路充填法，所占比例约63％。
采矿方法使用比例详见表5-4。
1.1.2采切系统、回采工艺及采切工程量估算1.1.2.1上向分层充填法a）矿块构成要素矿块沿走向布置，长50m，采场宽为矿体厚度，宽中段高40m，分段高9m，分层高3m，采场不留顶柱和间柱，留设4m的底柱在下中段采场回采时回收,详见图X078SQ-7。
沿脉中段运输平巷下盘脉外布置，从中段运输巷中垂直矿体掘进穿脉与脉内运输巷，脉内掘进人行天井，通过天井掘进联络巷道与采场各分层相连，于采场中央向上掘进充填井。
对矿体倾角＞40°的矿块，随矿石回采顺路架设溜井与泄水井，将矿石溜入装矿巷道。
对矿体倾角30～40°的矿块，于矿体下盘布置脉外溜井与装矿巷道相联。
矿块采切工程量1371.85m3，采切比100.87m3/kt，详见表5-5。
c）回采工艺矿房各分层自下而上进行回采，分层高3m，回采时在胶结充填体底板上用YSP-45型凿岩机进行凿岩，爆落矿石用电耙运至溜井。
d）采场通风新鲜风流→脉外运输巷→采场穿脉→人行天井→联络巷→回采工作面（清洗）→污风→另侧天井→上中段穿脉→上中段运输巷→风井→地表。
贵州长田金矿800t/d采选工程可行性研究采矿贵州长田金矿采选工程（一期800t/d）可行性研究采矿e）地压控制及空区管理上向水平分层回采，人员和设备在顶板下作业，必须对顶板或围岩进行加固和支护，对围岩较破碎的采场采用锚杆加固，在分层采矿完成后进行尾砂胶结充填，每层预留作业空间，分段采完后，确保充填密实接顶以控制地压。
上向分层充填采矿法实际运用的综合分析摘要：上向水平分层充填采矿法对损失贫化指标较小、灵活性大，可根据矿石及岩石性质调整采准和回采方式，对高品位或贵金属资源的回收有更大的指导意义。
关键词：上向水平分层；充填采矿按矿块结构和回采工作面推进方向，充填采矿法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。
如果根据所采用的充填料和输出方法不同，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三种。
本文重点阐述上向分层胶结充填采矿法的构成要素及具体实际应用。
一、方法概述上向水平分层充填采矿法是自下而上分层回采，每分层采出矿石后充入充填体，用于支撑采空区边帮和作为工作平台。
该采矿方法为工作面循环作业，凿岩爆破、出矿、充填和护顶完成一个循环后，进行下一分层的循环。
回采空间和范围可以控制，人员、设备在暴露的顶板下作业，需有效控制顶板，可用诸多充填材料进行充填。
该方法一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体，能适应形态不规则、分枝复合变化大的矿体。
除点柱式回采外，矿石损失、贫化率较低，是一种适应范围较广的充填采矿法。
据国外矿山统计，使用此方法采出的矿石量占充填采矿法总产量的38.3%，在我国充填法中占60%以上，也是国内外普遍使用的一种采矿方法。
用很少。
二、矿块的构成要素2.1结构和参数矿体厚度不超过lO～15m时，矿房的长度沿走向布置；超过15m时，矿房垂直走向布置。
矿房沿走向布置的长度一般为30-60m，有时达100m或更大。
垂直走向布置矿房的长度一般控制在50m以内，此时矿房宽度为8～10m。
阶段高度一般为30-60m，如果矿体倾角大，倾角和厚度变化小，矿体形态规整，则可采用较大的阶段高度。
间柱的宽度取决于矿石和围岩的稳固性以及间柱的回采方法。
用充填法回采间柱时，其宽度为6～8m，矿岩稳固性较差时取大值，阶段运输巷道布置在脉内时，一般需留顶柱和底柱。
顶柱厚4～5m，底柱高5m，为减少矿石损失和贫化，或回采高品位矿石及贵金属，也有用混凝土假巷，以代替矿石矿柱。
上向进路（分层）充填采矿法的矿石损失贫化控制措施作者：刘铭陈贤初朱洁来源：《数码设计》2017年第05期摘要：矿产资源作为人类赖以生存和发展的物质基础，是有限的不可再生的耗竭性的，如何合理开发利用，降低矿床开采中损失和贫化，保护资源和环境，走可持续发展的道路，为子孙后代开发利用留下良好的发展空间和足够的资源，是亟待解决的问题。
关键词：矿产资源；损失和贫化；保护资源和环境；可持续发展中图分类号：TP853.34 文献标识码：B 文章编号：1672-9129（2017）05-0169-02Abstract：Mineral resources， as the material base for human survival and development， are limited， non-renewable and exhausting. How to exploit and utilize resources rationally， reducing loss and dilution in ore mining， protecting resources and the environment，leaving a good development space and adequating resources to make sure our generations could exploit resources is an top urgent to be solved.Keywords：Mineral resources； Loss and depletion； Protecting resources and environment；Sustainable development引言当今社会飞速发展，经济建设步入快车道，对能源和矿物原料的需求不断增大。
然而能源、矿产品的短缺和矿床品位的降低，使矿产资源的有限性和经济需求之间的矛盾日益尖锐。
