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金属矿地下开采方法

1、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。

2、充填采矿法的适用条件
(1)开采品位较高的富矿,并且要求有比较高的回采率和比较低的贫化率;或开采稀贵金属。

(2)赋有条件件和开采技术条件比较复杂的矿床,如:
①水文地质条件、矿体形状比较复杂;②矿体埋藏较深而且地压较大;③矿石或围岩有自燃发火的危险;④地表或围岩不允许有大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护;⑤露天和地下同时进行开采。

(3)适用于矿石稳固,围岩不稳固的矿床
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)适用于开采急倾斜矿体
因为急倾斜矿体便于向采场输送充填料,并且可以减少充填不到的空间及充填料接顶的面积。

但是,如果能采用水力或风力充填的话,也可以用于缓倾斜薄矿脉的开采中。

3、充填的目的:
(1)进行地压管理
利用形成的充填体进行地压管理,用的控制围岩崩落和地表下沉,并为回采工作面而创造方便条件和安全条件,保护地表建筑物,缓和大面积地压活动,恢复安全生产。

(2)杜绝内因火灾
有些矿山用这种方法来预防有自燃性的矿床(内因火灾或其他灾害)。

[参考]如我国湘潭锰矿,矿体的直接顶板为叶片状黑色页岩,崩落后在有水和空气的条件下,经30~50天后发生自燃。

采用充填法后,杜绝了内因火灾。

(3)为回采矿柱创造了条件
矿房采完以后空场能否及时进行充填,将直接导致矿柱能否进行回采,由此将直接影响矿山三级矿量的平衡和均衡生产。

如我国凡口铅锌矿,用水平分层充填法回采了两侧均为水泥尾砂、胶结充填体的矿柱。


(4)为深部、水下开采创造条件。

用于深部开采,水下采矿以及预防冲击性地压。

4、充填采矿法分类
(1)按充填料的性能和充填工艺特点分类:
可分为胶结充填和非胶结充填,非胶结充填又分为干式充填和水沙充填。

(2)按矿块回采工作面的推进方向和回采工艺特点分类:
①上向分层充填采矿法;②下向分层充填采矿法;③壁式充填采矿法;④削壁充填法;⑤支架充填法。

5、充填采矿法与其他采矿方法比较的优缺点:
(1)充填采矿法的优点:
①采、切工程量小,灵活性大;②矿石损失、贫化小;③能够比较有效的维护围岩,减少围岩的移动和防止大量冒落;④对于薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采;⑤可以防止矿床开采的内因火灾;
(2)缺点:
①回采工艺和充填工艺复杂。

②充填和采矿互相影响,如果回采作业机械化所不能妥善解决,则生产效率和生产能力都比较低;③充填料的开采,加工、输送及其他一系列消耗使矿石成本较高。

开采运输与堆积充填料这些工作所需要的费用占采矿成本的40—50%。

④劳动强度大;
(三)崩落法
1、崩落采矿法的概念
什么叫崩落采矿法呢?崩落采矿法就是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。

即在崩落矿石的同时强制或自然崩落围岩,充填空区,用以控制和管理地压。

2、崩落采矿法的适用条件
一般地讲,崩落法对矿体赋存条件,矿岩的物理力学性质等都具有比较广泛的适应范围。

理想的适用条件是——上盘围岩能呈块状自然崩落,矿石中等以上稳固的急倾斜原矿体。

地表允许塌落是使用这种方法的必要前提。

由于这种方法在开采时矿石损失贫化大,因而它不用于开采高价、高品位的矿床。

3、崩落采矿法特点
(1) 崩落法不再把矿块划分为矿房和矿柱,而是以整个矿块作为一个回采单元,按一定的回采顺序,连续进行单步骤回采。

(2) 在回采过程中,围岩要自然或强制崩落,矿石是在复盖岩石的直接接触下放矿。

因此,这种采矿方法对放矿进行科学管理是十分必要的。

(3) 崩落法的开采是在一个阶段内从上而下进行的。

与空场采矿法不同。

4、崩落法的分类
崩落采矿法目前应用比较广泛有三种方法是:
(1)有底柱崩落法;
(2)无底柱崩落法;
(3)竖式)崩落法
它们共同的特点都是自上而下回采,在采矿的同时,(或稍后),用崩落围岩的方法来管理地压,以减少作用在开采矿段上的应力。

它们都是在复盖岩层下放矿,多数方案都采用挤压爆解破和有较高的机械化程度。

这类采矿方法具有作业安全,开采强度大,劳动生产率高成本低的优点。

但矿石贫损大。

三种崩落各法有自己的特点和适用条件,各有自己的优缺点,而最终使用那一种方法,要进行具体分析研究。

对于每种采矿方法都不是绝对的。

不是一成不变的。

随着新的采掘设备的发现,工艺技术的改进,加采方案的革新,都会使它的使用范围和优缺点发生变化。

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