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銅礦石采礦工藝中充填采礦法概述

時(shí)間:2014-05-06 10:23:15

作者:世邦機(jī)器

隨回采工作面的推進(jìn),逐步用充填料充填采空區(qū)的采礦方法,稱為充填采礦法,主要特征在于充填工序作為回采工序的一環(huán)。有時(shí)還用支架與充填料的相配合,以維護(hù)采空區(qū),秒為支架充填采礦法。充填法可在工作面內(nèi)手選,礦柱可以用充填體代替,礦石損失、貧化較低,在開采貴金屬、稀有金屬、有色金屬富礦等礦山中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

充填采礦法的應(yīng)用條件主要是:圍巖不穩(wěn)固,或圍巖及礦石均不穩(wěn)固的有色金屬富礦或貴金屬、稀有金屬礦床。由于近年來采用了無軌設(shè)備、高分層落礦及充填系統(tǒng)自動(dòng)化等技術(shù),使采礦成本下降,采場生產(chǎn)能力及勞動(dòng)生產(chǎn)率提高,在一些銅礦石及圍巖均穩(wěn)固的礦山,亦開始使用充填法,并取得了較好的采選綜合經(jīng)濟(jì)效果。充填法有利于開采深部礦床,水下、建筑物下的構(gòu)筑物下礦床以及有自然傾向的礦床。

按礦塊結(jié)構(gòu)和回采工作面推進(jìn)方向,銅礦石破碎充填采礦法可分為單層充填采礦法、上向分層充填采礦法、下向分層充填采礦法。根據(jù)所采用的充填和輸出方法不同,充填采礦法又可分為:

(1)干式充填采礦法,用礦車、風(fēng)力或其他機(jī)械輸送干充填料(如廢石、砂石等)充填采空區(qū)。(2)水力充填采礦法,用水力沿管路輸送選廠尾砂、冶煉廠爐渣、碎石等充填采空區(qū)。(3)膠結(jié)充填采礦法,用水泥或水泥代用品與脫泥尾砂或砂石配制而成的膠結(jié)性物料充填采空區(qū)。

充填采礦法有許多優(yōu)點(diǎn)。這種采礦方法采準(zhǔn)切割工程量小,適應(yīng)礦體形態(tài)變化的能力強(qiáng),靈活性大,礦石的損失、貧化率小,能有效地支撐圍巖,減緩巖石的移動(dòng),有利于防止礦床開采中內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)生,有利于深熱礦井的工作面降溫,此外還可以選別回采極薄礦脈、多品種礦石的礦體。

銅礦石破碎工藝復(fù)雜,除需將礦石運(yùn)出外,還要把充填料運(yùn)來充填空區(qū),勞動(dòng)生產(chǎn)率低,開采成本高,采場生產(chǎn)周期長,故多用于開采高價(jià)富礦或地表不允許崩落的礦體。充填采礦法使用的充填料應(yīng)是惰性材料,不應(yīng)有自然性、放謝性、不會(huì)分解,不會(huì)放熱,不會(huì)產(chǎn)生有害氣體,還要具有一定強(qiáng)度。

單層充填采礦法多用于開采水平微傾斜和緩傾斜礦體,或者上盤巖石由穩(wěn)固到不穩(wěn)固,地表或圍巖不允許崩落的礦體。

將階段(或盤區(qū))劃分成礦塊(或采區(qū)),沿礦塊(采區(qū))傾斜全長用壁式工作面沿走向回采,或沿傾向劃分成分條按一定順序?qū)⒌V體全厚單層一次回采。隨工作面的推進(jìn),有計(jì)劃的用水砂或膠結(jié)充填采空工,以控制頂板崩落。由于采用壁式工作面回采,也叫壁式充填法。

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分段采礦法是將階段劃分為若干分段,每個(gè)分段又劃分為礦房與分段礦柱。分段是獨(dú)立的回采單元,它們都有獨(dú)立的落礦、出礦系統(tǒng)。礦房回采時(shí),分段礦柱支撐空區(qū),待礦房礦石采完出盡后,及時(shí)回采分段礦柱并處理空區(qū)。

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銅礦石破碎后的礦塊布置沿走向布置,礦塊長50m,間柱寬10m,階段54m ,頂柱厚度6~8m,底柱高8~9m。布置脈內(nèi)或脈外上下盤運(yùn)輸平巷,在間柱下部掘進(jìn)穿脈運(yùn)輸平巷,形成環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng)。

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礦房回采到較上面分層時(shí),進(jìn)行接頂充填。礦柱則在采完若干礦房或全階段采完后,再進(jìn)行回采,視情況采用不同的方式回采礦柱?;夭傻V房的充填方法,可用干式充填、水力充填或膠結(jié)充填。

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水力充填是以水為輸送介質(zhì),利用自然壓頭或泵壓,從制備站沿管道或與管道相連接的鉆孔,將山砂、河砂、銅礦石破碎砂、尾砂或水淬爐渣等水力充填材料輸送和充填到采空區(qū)。

銅礦石膠結(jié)充填采礦法的實(shí)例

過去,這種采礦方法用礦塊回采,如圖9―21所示。充填料自充填井溜至傾斜工作面,自重鋪撒。鋪設(shè)墊板后進(jìn)行落礦,崩落的礦石靠自重溜入溜礦井,經(jīng)漏口閘門裝入礦車。

銅礦石的找礦標(biāo)志

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