削壁充填法（削壁充填法）

簡介

在開采礦石晶位較高或多金屬共生的極薄礦脈時，為保證采場必要的作業(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出，廢石則留在采空區(qū)用做充填料，廢石堆做為工作臺。先采礦石還是先采圍巖，應(yīng)根據(jù)礦巖的物理力學性能來確定。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)濟不合理；采用選別回采方法，可以在采場內(nèi)手選，這種方法勞動強度大，礦石損失大。所以，削壁充填法在一些極薄礦體中被采用，同時該法可以控制圍巖的大面積移動。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?shù)V脈的傾角大于70°以上時，礦石由人工或電耙運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，使用的礦山有金廠溝梁、紅花溝、撰山子。大水清、昌巴山礦等。個別礦山運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?shù)V脈的傾角為20°一35°時，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。它又可分單斜扇形和“V”形兩種方案。

單斜扇形推進方案，工作面為一直線，電耙固定于一點，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。

單斜扇形推進方案

“v”形推進方案

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

沿走向壁式推進方案

為了便于無軌設(shè)備進出采場，采用斜坡道采準形式。鏟運機的斜坡道，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)點是在掘進斜坡道時，可獲得副產(chǎn)礦石，但由于它的位置不在礦塊的中央，回采時無法保證兩個等長的工作面同時交叉進行崩落礦巖，使礦塊的生產(chǎn)能力受到限制。同時它也不如脈外斜坡道運搬礦石靈活機動：所以，湘西金礦在運用這種方案開采0.8—1.3m厚的緩傾斜礦體時，在礦體下盤開鑿一條斜坡道(坡度為12%)，如下圖所示。

機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，一般先崩落礦石，而在圍巖穩(wěn)固條件差時應(yīng)先崩落圍巖；開采緩傾礦脈時，先崩落圍巖，當?shù)V石穩(wěn)固性差時，應(yīng)崩落頂板圍巖。先落礦時，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，并采用間隔裝藥進行爆破以減輕對圍巖的破壞。先崩落圍巖時，落礦參數(shù)可適當加大，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寬度的最小尺寸是：采用人工、電耙或獨輪車運搬礦石時，不小于0.8m；當采用CT-500HE型電動鏟運機運搬礦石時，不小于1.1～1.2m。開采緩傾斜礦脈時，采幅高度不小于1.8～2.0m。確定崩落圍巖量時，還應(yīng)滿足充填采空區(qū)的要求，力爭既不外取充填料，也不放出多余的廢石。

崩落的礦石在采場內(nèi)可用人工或用機械搬運至礦石溜井。人工運搬礦石時，由于工作面狹窄作業(yè)條件差，勞動強度大，效率低。為實現(xiàn)窄工作面礦石運搬機械化，目前已成功地使用5.5kw小型電耙和CT-500HE小型電動鏟運機運搬礦石。開采緩傾斜礦脈時，多采用電耙運搬。

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。實踐表明，木板或鐵板在崩落礦石時易被砸斷或變形，從而造成大量粉礦損失。利用半舊膠帶鋪設(shè)墊層時，為防止膠帶在爆破時被砸壞，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，強度達3MPa即可滿足落礦和機械運搬的要求。實踐表明，混凝土墊層有利于機械化運搬，也能最大限度地回收粉礦。

采場中的順路人行井和順路礦石溜井要隨分層的向上推進而不斷加高。順路天井通常布置成雙格，以供行人和運料。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，充填料用人工、電耙或鏟運機倒運、平整充填料堆面。

其他

開采緩傾斜礦脈時，充填工作是一項較繁重的體力勞動，隨回采工作面的掘進，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密接頂。當開采局部礦脈較厚、崩落圍巖量不夠充填時，也可采用間隔充填，這時為增加充填體穩(wěn)定性還應(yīng)在適當位置架設(shè)一些由鋼筋混凝土預制件垛成的擋墻。

評價

1、適用條件

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

2、優(yōu)、缺點

該法最大的優(yōu)點是能降低廢石的混入率，提高礦石的人選品位。與混采相比，能減少廢石的運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，回采工序多而且復雜，崩礦效率低，材料消耗多，勞動強度大，工班效率低，采場生產(chǎn)能力小。但該法能以產(chǎn)出礦石質(zhì)量高和總經(jīng)濟效益好而取勝。