削壁充填法（削壁充填法）

簡(jiǎn)介

在開采礦石晶位較高或多金屬共生的極薄礦脈時(shí)，為保證采場(chǎng)必要的作業(yè)空間，在回采過程中必須采下部分圍巖?；夭傻姆椒ㄊ欠謩e崩落礦石和圍巖，采下的礦石用電耙或人工運(yùn)出，廢石則留在采空區(qū)用做充填料，廢石堆做為工作臺(tái)。先采礦石還是先采圍巖，應(yīng)根據(jù)礦巖的物理力學(xué)性能來確定。該法適用于礦脈產(chǎn)狀穩(wěn)定，與圍巖接觸明顯且易于分離，圍巖不含礦或礦化少的緩傾斜和急傾斜的極薄礦體。

銅鎳礦床大多是呈透鏡狀、筒狀礦體賦存于超基性巖體中，礦體厚度大，工業(yè)價(jià)值高，開采容易。還有-IJ,部分礦脈，厚度0.1~1m，圍巖條件比較好，含鎳品位和含銅品位均在1%以上的富礦，棄之可惜，開采又特別困難，若混合開采則貧化、損失率很高，放出的礦石變成貧礦，經(jīng)濟(jì)不合理；采用選別回采方法，可以在采場(chǎng)內(nèi)手選，這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，礦石損失大。所以，削壁充填法在一些極薄礦體中被采用，同時(shí)該法可以控制圍巖的大面積移動(dòng)。削壁充填法主要適用于0.2~0.7m厚極薄礦脈，圍巖為中等穩(wěn)固，礦石品位高，與圍巖有較明顯的區(qū)別。

削壁充填法主要方案

1、水平分層上向回采方案

當(dāng)?shù)V脈的傾角大于70°以上時(shí)，礦石由人工或電耙運(yùn)至順路木溜井或鋼溜井放出。工作面多呈水平或階梯形向上推進(jìn)，使用的礦山有金廠溝梁、紅花溝、撰山子。大水清、昌巴山礦等。個(gè)別礦山運(yùn)用此法開采傾斜或緩傾斜礦體，如湘西金礦等，見下圖。

湘西金礦開采

當(dāng)?shù)V脈的傾角為20°一35°時(shí)，礦石不能從順路架設(shè)的溜井放出，為了有利于電耙出礦，工作面呈上向傾斜推進(jìn)。它又可分單斜扇形和“V”形兩種方案。

單斜扇形推進(jìn)方案，工作面為一直線，電耙固定于一點(diǎn)，扒礦效率高，是目前使用較多的一種方案，應(yīng)用的礦山有湘西金礦等，如下圖所示。

單斜扇形推進(jìn)方案

“v”形推進(jìn)方案

工作面沿傾向呈直線，工作面長(zhǎng)度較大，一側(cè)為充填體，另一側(cè)為礦壁。采場(chǎng)主要靠充填和局部加支柱來支撐頂板，以維護(hù)工作面的安全。這種方案，工作面出礦能力大，礦石貧化損失小，通風(fēng)條件好。但開鑿的漏斗多，采準(zhǔn)工程量大。如下圖所示。

沿走向壁式推進(jìn)方案

為了便于無軌設(shè)備進(jìn)出采場(chǎng)，采用斜坡道采準(zhǔn)形式。鏟運(yùn)機(jī)的斜坡道，有脈外和脈內(nèi)兩種布置方式，其中斜坡道沿礦體的偽傾斜方向布置的最大優(yōu)點(diǎn)是在掘進(jìn)斜坡道時(shí)，可獲得副產(chǎn)礦石，但由于它的位置不在礦塊的中央，回采時(shí)無法保證兩個(gè)等長(zhǎng)的工作面同時(shí)交叉進(jìn)行崩落礦巖，使礦塊的生產(chǎn)能力受到限制。同時(shí)它也不如脈外斜坡道運(yùn)搬礦石靈活機(jī)動(dòng)：所以，湘西金礦在運(yùn)用這種方案開采0.8—1.3m厚的緩傾斜礦體時(shí)，在礦體下盤開鑿一條斜坡道(坡度為12%)，如下圖所示。

機(jī)械法削壁充填法開采

工藝流程

削壁充填法回采工藝包括：落礦、礦石運(yùn)搬、崩落圍巖和充填、鋪設(shè)墊層、架設(shè)順路天井等。

削壁充填采礦法要求對(duì)礦石和圍巖分次崩落，崩落礦巖的先后順序取決于礦脈傾角和礦巖的穩(wěn)固程度。開采急傾斜礦脈時(shí)，一般先崩落礦石，而在圍巖穩(wěn)固條件差時(shí)應(yīng)先崩落圍巖；開采緩傾礦脈時(shí)，先崩落圍巖，當(dāng)?shù)V石穩(wěn)固性差時(shí)，應(yīng)崩落頂板圍巖。先落礦時(shí)，由于礦脈過薄夾制性大，宜用小直徑釬頭鉆鑿深度不超過1.0～1.5m的淺孔，孔間距為0.4～0.6m，并采用間隔裝藥進(jìn)行爆破以減輕對(duì)圍巖的破壞。先崩落圍巖時(shí)，落礦參數(shù)可適當(dāng)加大，圍巖的崩落量必須滿足最小回采空間的要求，開采急傾斜礦體采場(chǎng)寬度的最小尺寸是：采用人工、電耙或獨(dú)輪車運(yùn)搬礦石時(shí)，不小于0.8m；當(dāng)采用CT-500HE型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)搬礦石時(shí)，不小于1.1～1.2m。開采緩傾斜礦脈時(shí)，采幅高度不小于1.8～2.0m。確定崩落圍巖量時(shí)，還應(yīng)滿足充填采空區(qū)的要求，力爭(zhēng)既不外取充填料，也不放出多余的廢石。

崩落的礦石在采場(chǎng)內(nèi)可用人工或用機(jī)械搬運(yùn)至礦石溜井。人工運(yùn)搬礦石時(shí)，由于工作面狹窄作業(yè)條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。為實(shí)現(xiàn)窄工作面礦石運(yùn)搬機(jī)械化，目前已成功地使用5.5kw小型電耙和CT-500HE小型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)搬礦石。開采緩傾斜礦脈時(shí)，多采用電耙運(yùn)搬。

為避免高品位的碎塊礦石或粉礦混入充填料中，在充填體面上必須鋪設(shè)墊層。墊層的材料可以是木板、鐵板、膠帶、水泥砂漿或混凝土等。實(shí)踐表明，木板或鐵板在崩落礦石時(shí)易被砸斷或變形，從而造成大量粉礦損失。利用半舊膠帶鋪設(shè)墊層時(shí)，為防止膠帶在爆破時(shí)被砸壞，應(yīng)在膠帶下鋪設(shè)一層草袋等緩沖材料。為回收從膠帶搭接處漏掉的粉礦，還應(yīng)在膠帶與草袋層間鋪一層帆布。用混凝土鋪面的厚度為0.1～0.15m，強(qiáng)度達(dá)3MPa即可滿足落礦和機(jī)械運(yùn)搬的要求。實(shí)踐表明，混凝土墊層有利于機(jī)械化運(yùn)搬，也能最大限度地回收粉礦。

采場(chǎng)中的順路人行井和順路礦石溜井要隨分層的向上推進(jìn)而不斷加高。順路天井通常布置成雙格，以供行人和運(yùn)料。為給回采創(chuàng)造條件，順路天井應(yīng)超前回采分層一定距離，多用木撐架設(shè)，但靠充填體的一側(cè)要用密集木板隔開。為節(jié)省木料天井還可用鋼板圍成的圓筒逐段加高，筒內(nèi)焊接人行梯子。順路礦石溜井最好用3mm厚鋼板圍成的倒錐形圓筒架設(shè)，每節(jié)高為0.5～1.0m，直徑0.6～0.8m。順路礦石溜井還可以用木料架設(shè)，為防止粉礦損失，在溜井的內(nèi)側(cè)必須釘一層密接木板。

開采急傾斜礦脈時(shí)，充填料用人工、電耙或鏟運(yùn)機(jī)倒運(yùn)、平整充填料堆面。

其他

開采緩傾斜礦脈時(shí)，充填工作是一項(xiàng)較繁重的體力勞動(dòng)，隨回采工作面的掘進(jìn)，每隔1.5～2.0m用崩落下來的大塊廢石砌筑一道石墻，為使其具有良好的承壓性能和不致在爆破時(shí)被擊倒，應(yīng)使墻面與水平面間有70°～80°夾角，石墻間用碎石填滿。堆筑石墻和充填廢石都要做到嚴(yán)密接頂。當(dāng)開采局部礦脈較厚、崩落圍巖量不夠充填時(shí)，也可采用間隔充填，這時(shí)為增加充填體穩(wěn)定性還應(yīng)在適當(dāng)位置架設(shè)一些由鋼筋混凝土預(yù)制件垛成的擋墻。

評(píng)價(jià)

1、適用條件

該法適用于開采品位高、價(jià)值貴的極薄礦脈，對(duì)礦脈傾角要求不嚴(yán)，礦石與圍巖界限明顯、易分離更為有利。

2、優(yōu)、缺點(diǎn)

該法最大的優(yōu)點(diǎn)是能降低廢石的混入率，提高礦石的人選品位。與混采相比，能減少?gòu)U石的運(yùn)輸量和選廠處理的廢石量，降低選礦成本和精礦成本，提高精礦產(chǎn)出率。該法與混采相比，回采工序多而且復(fù)雜，崩礦效率低，材料消耗多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工班效率低，采場(chǎng)生產(chǎn)能力小。但該法能以產(chǎn)出礦石質(zhì)量高和總經(jīng)濟(jì)效益好而取勝。