s06193采场上向进路与上向水平分层充填采矿法结合回采技术研究

非煤固体矿床地下开采大作业学号: _______________姓名：_______________班级：_______________指导老师：________________上向水平分层干式充填采矿法摘要：充填采矿法作为一种绿色的的采矿方法，能够很好的控制围岩崩落和地表下沉，随着矿床埋深的不断增大，在矿山中正得到越来越普遍的应用。

本文介绍一种新型的采矿法——干式充填采矿法，通过对该方法特点、分类、使用条件以及实际案例的分析，对干式充填采矿法进行了全面的介绍，并对其未来进行了展望。

关键词：干式充填上向水平分层干式充填系统系统评价近年来，随着浅部矿产资源逐渐减少，矿床开采深度正不断增加，面对的地压问题也越来越严峻。

充填开采作为一种绿色开采方式不仅能够减少或者避免地表沉陷，而且可以很好地控制地压。

随着充填技术不断的进步，充填开采在矿山的应用正得到较快的发展。

本文介绍了充填法的一种——干式充填法，指出了干式充填法的特点、分类和使用条件，并对上向水平分层干式充填法做了详尽的阐述，以期对充填采矿法在矿山的普及工作有所帮助。

一、干式充填采矿法的特点和适用条件（一）特点：（1）将矿块划分为矿房和矿柱，先采房，后采柱，两步骤回采。

矿房是自下而上分层回采，随着回采工作面的向上推进，逐层充填采空区的维护上、下盘围岩，同时为继续上采创造作业条件。

（2）干式充填采矿法多用废石作为充填料，充填料利用主充填井下放到井下，再用其他运输送到工作面进行采场充填工作。

（3）矿房回采到最后一个分层后，要进行接顶充填。

（4）矿柱回采工作是在采完一批矿房以后或采完一个阶段后进行。

（二）适用条件适用开采品位高，价值高的矿石；（采矿体厚度小于 4 米的）；开采矿石稳固，而围岩不稳固的急倾斜薄到中厚的矿体；矿体太厚时，充填工作量大，输送充填料和在矿房中铺平充填料的工作太繁重；缺乏水力充填的廉价材料；矿山开采中自然涌水量大，不宜采用水力充填法开采；缺乏水源地区的矿山，用水力充填法供应不上水。

上向进路(分层间隔)充填采矿法的实际应用李超;权鹏程【摘要】介绍了某矿床地质构造及实际开采现状,采用上向进路(分层间隔)充填采矿法进行开采;此采矿方法适合该矿体矿床形态及围岩结构,且高效、经济、安全,提高矿石的回采率,减少矿石贫化,降低了资源的损失.【期刊名称】《现代冶金》【年(卷),期】2017(045)006【总页数】2页(P49-50)【关键词】上向进路(分层间隔)充填采矿法;镇北铁矿;胶结充填【作者】李超;权鹏程【作者单位】徐州铁矿集团,江苏徐州 221138;徐州铁矿集团,江苏徐州 221138【正文语种】中文【中图分类】TD853.35引言镇北铁矿二期5#矿体矿床地质构造及围岩情况：矿体赋存于-280～-350 m水平之间，整体走向NW-SE，约270°～-310°，倾向SW，倾角50°～70°左右，赋存于闪长斑岩及灰岩之间，以热液充填交代为主，金属矿物主要为磁铁矿，其次为赤铁矿及伴有少量矿化带。

围岩主要为闪长斑岩、花岗斑岩及灰岩组成，矿岩矿物为方解石、绿泥石及次生高岭土。

1 技术特点上向进路充填采矿法是采用自下而上分层回采，每一分层的回采是以分层全高垂直矿体走向划分进路(进路编号为1～10)，隔一采一式进行采矿，单号进路回采完毕后立即进行尾砂充填，然后再回采并充填双号进路，待整个分层的单、双号进路全部回采充填结束后，再回采上一分层，依此类推。

本采矿方法的优点是：①矿石回采率高，不需预留矿柱，可采到矿石边界。

②矿石贫化率低，进路采用YT-27浅孔凿岩爆破，避免开采围岩。

③回采安全，因分层回采高度控制在5 m以内，能有效预防片帮冒顶现象发生。

2 实施方法2.1 采准布置设计分层采高为5 m，宽10 m，长度为垂直矿体走向，每10 m一个分层留设分层巷道，在矿体下盘布置一条运输巷道，沿矿体走向在中部布置另一条主要运输巷道，两侧为回采进路，留设多个溜井；-360 m水平～-310 m水平人行设备斜道分多次错位，设计倾角15°，铲运机可自行上、下各分层，分层排水可利用溜井或钻孔进行排水。

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采准及回采工艺（1）采准。

脉内采准系统：通常从脉外运输巷道掘进穿脉巷道，自穿脉巷道上掘脉内中央天井，将运输水平与上阶段通风巷道相通，作为运送人员、材料、设备和通风的通道；大型长采场中，在中央天井两翼设置通风井；自运输巷道布置两条以上顺路溜矿井和顺路人行滤水井。

对于走向很长而规则的薄矿体，可布置脉内斜坡道，它是在回采过程中形成的。

在两步回采的厚矿体，往往共用顺路溜矿井和人行滤水井以及回风天井，从而降低了采准费用。

脉外采准系统：在采用无轨设备的上向分层充填法中，有脉外斜坡道或脉外设备井的采准系统。

该斜坡道自阶段巷道掘进，或从地表下掘，供人员、材料和设备进入盘区或采场，斜坡道经各分段巷道、分层联络道与回采工作面沟通。

斜坡道坡度为10～15%，少数为20%，弯道半径15～20m；分段巷道之间高度8～15m，分层高3～4m。

顺路脱水井和通风井布置在脉内。

采用电耙出矿，溜矿井间距受耙运距离限制，一般为30m 左右；采用无轨自行设备出矿时，溜井间距达80～120m。

溜井布置在充填体内或脉外，金川二矿区和凡口矿用ф1.5m和ф2.0m天井钻机钻进溜井。

顺路溜矿井支护结构有木框、混凝土预制构件、混凝土和钢溜井等。

木框支护木材消耗多，使用寿命短；混凝土预制构件人工架设劳动强度大；浇灌混凝土和钢溜井支护应用广泛，直径一般为1.6～2.0m，可放出矿量10～15 万吨。

随着无轨设备的广泛应用和阶段高度的增加，采用脉外溜井较多，溜井直径2.0～2.4m，布置在矿体下盘较稳固的围岩中，矿石通过量20～30 万吨。

（2）人工底柱及切割工作。

采用上向分层充填法的矿山一般矿石品位较高，为提高矿石回收率，减少底柱损失，及为下阶段回采顶柱创造条件，可采用人工底柱。

人工底柱有尾砂胶结假底（亦铺设一层金属网或钢绳）、混凝土假底和钢筋混凝土假底几种形式。

通常将底柱。

上向水平分层充填采矿法的优化研究摘要：上向水平分层充填采矿法适用于矿岩中等稳固以上的矿体；矿体内夹石、夹层较多。

工作面自下而上水平分层回采，各分层以采矿、出矿、充填形式循环作业。

充填体维护上下盘围岩，并作为继续上采的工作平台。

分层回采，分层充填，崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运到溜井中。

矿房回采到最上面分层时，进行接顶充填。

关键词：上向水平分层；充填采矿法；优化研究引言：在矿山工程中，上向水平分层充填开采方法的优点比较多，比如开采量少，对矿体的变形有很强的适应性；因此，加强上向水平分层充填采矿方法在矿山建设中的应用是非常重要的。

但是，在承认上述优势的同时，也存在着许多有待完善之处。

本文根据实际工作经验，对上向水平分层充填开采工艺中的问题和改善措施进行了讨论。

一、地质条件1、矿体特征某矿山矿体主要赋存于奥陶系峰峰组灰岩和燕山期闪长岩的接触带上，属典型的接触交代型矿床，均为隐伏矿体，东西走向。

该矿床有2个矿体，编号为Fe4、Fe6。

Fe6矿体为主要矿体。

矿体形态较为简单，总体西高东低，多为透镜状。

矿体为近东西走向，南倾，倾角0-28°之间，15线剖面矿体局部地段为北倾，倾角20°左右。

矿体沿走向长2055m，倾向延深为681m。

最大埋深为810.9m，最小埋深为77.7m；赋存标高-513.60～162m；矿层真厚度1.25～45.41m，平均真厚度13.19m。

Fe4矿体：矿体长62m，宽80m，最大厚度4.46m，埋藏深度588.0～595.5m，赋存标高-302.0～-307.0m。

矿体似层状，走向NE，倾向SE，倾角5°。

矿体顶、底板均为结晶灰岩。

2、矿体围岩和夹石矿体主要见于闪长岩与中奥陶统灰岩接触带上，其上盘主要为奥陶系中统灰岩、结晶灰岩，下盘为燕山期闪长岩，局部为矽卡岩。

围岩具较明显的蚀变分带，大致为闪长岩+褪色即钠化闪长岩—透辉石化闪长岩带—矽卡岩及含铁矽卡岩带—磁铁矿体—结晶灰岩及大理岩带—中奥陶统灰岩。

上向水平分层充填采矿法的优化研究作者：卜照伟张志强孔祥业刘庆禄来源：《科学与财富》2013年第06期摘要：随着我国矿业的快速发展，各种先进的采矿技术方法也在不断的被应用在矿业生产过程中，其中上向水平分层充填采矿法就是这样一种较为先进的采矿方法。

为了进一步的提高其采矿效率，增大采矿技术方法的经济效益，我们决定对其进行优化改进，并通过实践证明了优化后的上向水平分层充填采矿法更具优越性和经济性。

现本文就对该采矿技术方法的优化改进过程进行研究分析。

文章是以某矿区的生产为例来论证探讨的，首先指出了上向水平层充填采矿法的应用条件以及存在的问题，继而详细探讨了其优化方法。

关键词：上向水平分层填充采矿法；开采条件；问题；优化某矿是一座以硫矿为主，以少量铜矿、金矿、银矿、铁矿为辅的多产品综合利用矿山。

在最初的开采设计中，采用的开采技术方法主要是上向水平分层尾砂充填采矿法，这种采矿方法在最初的矿产开采中取得了不错的经济效益。

但随着矿山的开发范围越来越大，在开采过程中遇到一些特殊情况时，采用原有的开采技术方法不能保证生产的安全进行，因此必须要对开采技术进行改进与优化，以确保生产的正常顺利。

在本矿区中，由于硫铁矿的品位较高，且该矿山并没有尾砂产生，这就使得充填采矿法中的充填料不能及时供应。

并且经过勘探，发现在矿体与顶板之间有有一道2-8m厚的层间破碎带，这更是给生产带来了极大的安全隐患。

为了解决生产中遇到的这些问题，我们决定对采矿方法进行改进优化，重新设定了充填材料的配合比，以保证安全生产、降低开采成本，保证充填体的稳定性。

1、开采技术条件以及采矿法存在的问题在本矿山中，一共有80多个矿体，其中以硫矿居多，因为具有一定的自燃可能性。

本文中主要探讨了1号矿体的开采技术方法优化。

经地质勘测结果显示，该矿体大多底板是由高骊组砂质页岩，顶板为闪长岩、栖霞灰岩和船山灰岩组成，矿体呈似层状，产状与地层产状一致，倾角上陡下缓，上部约为45度，下部10-20度。

上向水平分层充填采矿法的优化分析作者：石康敏来源：《地球》2014年第01期[摘要]现代采矿技术及工艺有了显著的提高和完善。

其中上向水平分层充填采矿法极为十分常用的方法之一。

由于现代矿藏的情况十分复杂，且面对的问题较多，对于技术的要求也更高，因此需要对该技术进行优化及改进，更好的适应现代采矿业的发展。

本文结合某矿藏的情况简单阐述了上向水平分层充填采矿法的一般流程，如采场结构参数、回采技术、充填环节，并研究了其优化措施，包括优化采场机构参数、顶板管理、充分利用采场废石、推广无轨机械设备等，为从事矿产开采的人员提供一定的参考与借鉴。

[关键词]采矿业采矿技术上向水平分层充填采矿法优化改进措施[中图分类号] TD801 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-19-10前言矿藏的开采事业不断地发展，开采技术有了显著的提高。

情况不同的矿藏选择的开采技术也有较大的区别，如果矿石品位较高属于价值较高的贵金属矿体、矿体上下盘岩石的温度性一般或者稍差、急倾斜中厚至极厚矿体和多层且稳固性一般的矿体，可以选择上向水平分层充填采矿法。

现代采藏业历很长时间，矿山的情况有了较大的变化，且对于产品的质量及生产效率有了较高的要求，需要不断的改进并优化该项技术。

1上向水平分层充填采矿法1.1采场结构参数某矿藏的5号坑矿体矿房与其走向布置形成垂直关系，矿房的宽度7m，长度即为矿体的厚度，阶段65m，分段高度15m，分层高度4m，不留底柱及间柱，选择钢筋混凝土假底方案，从而构成多个中段同时进行施工的形势。

分段平巷的位置处于下盘脉外10左右。

采场的联络通道与分段平巷相连接。

1.2基本开采流程确定了采场的基本结构参数后，即可以开始后续的开采流程，基本上可以分为两个环节，即回采和充填，具体情况如下：（1）回采：回采的基本顺序是先矿柱后矿房，从下到上，分层实施。

在进行第一分层回采时，从分层联络巷顺着矿体下盘网采场端部掘进，切割平巷，断面为3.0m×3.0m的三心拱。

上向进路充填采矿法充填接顶方案优化
温龙新;杨晨晖;焦鹏
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2024(40)1
【摘要】为解决上向进路充填采矿法进路充填接顶工艺要求高、难度大、成本高等问题,对进路布置方式及充填组织进行优化。

通过各条回采进路下坡施工,在回采进路迎头处挑顶形成放砂硐室,同时在回采进路入口处挑顶并架设上部敞口式的充填挡墙;回采进路接顶充填时,利用回采进路顶板的自然坡度及充填管道内的料浆压力实现充填接顶,对于局部不平整顶板区域,则利用充填管道振动实现局部接顶。

新方案接顶情况观察方便、工艺简单、成本低廉、充填挡墙要求较低且安全性好,便于推广应用。

【总页数】4页(P95-97)
【作者】温龙新;杨晨晖;焦鹏
【作者单位】南京银茂铅锌矿业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD8
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1.上向进路充填采矿法最佳充填接顶率研究
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上向水平分层进路胶结充填采矿法高强度结构板墙研究与应用摘要：上向水平分层进路胶结充填采矿法中在采场内部进行换层开采时，在充填过程中对板墙底部及侧向压力较大，易导致漏浆和板墙倒塌，给后续的采矿工作造成影响。

因此考虑如何减少这种情况的发生就显得十分重要，通过分析对比，提出采用高强度钢结构板墙的形式，控制每次充填高度分步充填，泄水效果显著，有效解决了普通组合板墙因压力过大造成跑浆漏浆现场，降低了生产成本，对矿山的经济效益具有重要意义。

关键词：上向水平胶结充填高强度板墙焦家金矿寺庄分矿采用上向水平分层进路胶结充填采矿法，在进行换层时，在对采空区进行充填[1]。

近几年来，随着生产工艺的不断更新产能的不断提高，为保证空区充填的安全顺利进行，有必要对充填隔离板墙进行进一步研究[2]。

1工程概况焦家金矿位于莱州市境内，寺庄深部北翼朱郭李家矿体应用上向水平分层胶结充填采矿法（大断面一、二步回采）进行回采，一步采进路长80～90m，进路宽9m，高4.5m，一步采采空区不小于3000m³，回采结束后需要进行封闭充填作业，采用1:20胶结充填，顶部0.5m采用1:4胶结充填，对于第一分层底板采用1:4胶结充填假底1m，由于一步采采空区较大，应用现有组合式板墙和木板墙进行封闭强度达不到使用要求，极易造成跑浆漏浆，污染出矿巷，隔离板墙的施工至关重要，不仅影响到充填施工效率和质量。

2技术方案上向水平分层胶结充填采矿法空区采用全尾胶结充填，充填骨料为选厂尾砂，胶结料为C料，充填料浆浓度为68%-71%，根据实际情况调节灰砂比，当上向采场采空区顶板较平整时，一次充填原则上在采空区平均顶板标高下1m处，若顶板有明显“卡腰”时为了保证绝大部分接顶，一次充填在采空区“卡腰”部位下1m水平；一次充填为1:20，二次充填为1:4充填距“卡腰”部位0.5m，对于采场第一分层采空区，采用1:4胶结体制作人工假底，充填高度1m。

采空区充填前必须完成高强度钢结构板墙的封闭工作，根据采空区治理方案，在一道板墙外侧为避免漏浆，二道板墙高度不低于1m，防止因过量回浆或漏浆时溢流。