(一)削毕充填法是干式充填法的一种。
当开采厚度很小的极落矿脉时,由于矿脉厚度很小,采下矿脉之后的采空区也很小,工人不能在其中工作。如果将围岩一块采下来,则贫化过大,增加运输和加工费用,在经济上不合理。其实质是在工作面中,将矿石和围岩分别开采,矿石运搬出来,而废石则留在矿房中作为充填料。在这种情况下,可以运用分采充填法或叫削毕充填采矿法。)
削毕充填采矿法的特点:这种方法是在阶段中工作面连续推进。矿块天井多为川之路天井。由于矿体很薄,故不留间柱,有时留很小的底柱,但也有时不留底柱,而是架设人工底柱(木梁的或是混凝土的)。回采时先采矿石,后采岩石。在落矿之前,要在充填料上铺好垫层,(胶皮带或草袋子,铺钢板等铺15~20合分厚的混凝土),将矿石用1.0米深的炮眼崩下来后,用人工或用电耙出矿,然后再崩落围岩充填采空区,形成人员可以工作的最小空间,如此循环作业,将一个矿块采完为止。
(二)矿块构成要素:
(1)阶段高度:一般小于30~45米;
(2)天井间距:一般为50米,采用尺寸不大的采区其主要原因是:在极落矿脉中有用成份一般分布不均匀,矿体沿走向和沿倾斜常常有膨大缩小的情况,采区尺寸不大,则有利于在采准时更好的探清矿脉情况。
(3)一般不留顶柱、底柱和间柱,底柱多用人工底柱(木结构的或混凝土的)
(4)采矿中矿石留于间距约10米左右(用人工运搬时间距小,若用电耙运搬间距可增大)。
(三)采准工作
(1)掘进运输平巷
(2)掘进人行通风天井
(3)这种采矿方法一般采容区宽度不大,如果是开采贵重金属,则一般不留平巷顶部的矿柱,而是加强运输平巷的支护。
(四)切割工作:
对于削毕充填法、切割工作主要是拉底工作,通常在掘进运输平巷时,即同时进行拉底工作。
(五)回采工作
这种方法的回采工作是向上而上水平分层进行回采。
先采矿石,还是先采围岩,应当根据具体情况而定。如果围岩比矿石较固,矿石易于采掘,矿体有足够的厚度,矿石易于脱邦,以后有用成份易于震落,此时可先开采矿石后开采围岩,反之先采用围岩,后采矿石。(总之,若矿石围岩软,则在分层上超前崩矿,反之情况时,则先崩围岩)。
当先采矿石时,则将矿石崩落在产生铺好的热层上,按照这种工作循环,重复工作。如果是先采围岩,则应将充填所用的崩落下来的围岩加以平整,铺好垫层,然后再崩落矿石。
(1)凿岩工作:
用上向式凿岩机打浅眼,炮眼间距一般为0.3~0.6米,炮眼深度一般为1.2米。炮眼多布置在矿脉中间。一个炮眼所担负的面积为0.1~0.25米2。回采分层高度一般为1.0米。
当矿脉厚度很小时,最好用小直径炮眼(30毫米左右),这样可以将炮眼之间的距离缩短一些,这样有利于减少,矿石损失和节省人工。(虽然炮眼数目增加了,可是凿岩速度随着炮眼直径的减小而加大了)。
(2)装药爆破工作:
炮眼打完之后,即可进行装药爆破工作。一般用人工装药包的办法装药。
在崩矿之前,先要在采场内的充填料上铺设好垫层。垫层的种类很多,可用下面铺一层草袋、麻袋或油布之后再铺一层木板;有的铺钢板。前面的方法垫层易损坏,复用次数少,且易出矿,同时也不利于采矿内矿石运搬,不便于电耙耙矿。选择的垫层应当是材料可就地取材、廉价,坚固耐用,复用次数多,便于运搬。铺钢板就具有这些优点。目前有的矿山采用运输皮带作为垫层材料,经实践证明,效果良好,这种皮带经久耐用,复用次数多,使用方便。如果开采贵重金属且品位高,为了提高回收率,比较有效的方法是在充填料上的铺设一层10~15公分厚的混凝土。
(3)采场通风工作:
这种方法晃利用全矿的总负压,新鲜空气自运输平巷,经采区天井进入工作面,清洗工作面,由另一天井进入通风平巷中。
(4)平场运搬工作
崩落下来的矿石,可以人工运搬,也可以用机械运搬,如型电耙子为了减轻工人体力劳动尽量采用小型机械运搬。这样也可以提高采场运搬效率。
(5)崩落围岩工作:
当采矿中的矿石运搬完毕之后,拆除垫层(混凝土底板除斜)在围岩中打眼装药并起爆,爆破后崩下的岩石填入采空区。如果崩下的岩石过多,则可通过高先在下部砌筑的废石放矿漏口放出多余的矿石,用的调节充填层高度。然后加充填工作面进行平整。当铺设垫层后,即可进行下一个工作循环。
(6)注意安全
不论是崩落矿石还是岩石,都应当注意生产安全所。要随时注意检查顶板稳固性,及时撬除浮石。
(六)削毕充填法的适用条件及评价
<一>适用条件
(1)矿脉埋定要素稳定;
(2)矿岩接触面明显,矿脉易与围岩分离,矿脉规则;
(3)矿脉厚度小于0.3~0.4米;
(4)矿石的运输和加工费用很高;
(5)围岩不含有用成份;
(6)选厂能力小;
(7)采用小直径错头和小直径药包;
(8)采空区需要支护。;
(9)矿石可能是稳固和较固性较低的;
(10)对于极贵重的矿石,采用消毕充填法是合适的;
<二>主要优点:
(1)采出矿石贫化率低;
(2)当垫板材料选择的适当,且铺设的严密时,矿石损失率小。
(3)能利用分采所得到的废石的运输和加工费用,提高了有用组份的回收率。
(4)由于矿石品位高,故一吨精矿所需的矿砂,所以选矿的基建投资也少。
<三>主要缺点:
(1)工作组织复杂;
(2)劳动生产率低;
(3)凿岩工作量大,爆药消耗量多;
(4)要铺设严密的垫层;
(5)单位矿石成本高。
对于削毕充填采矿法,过去有些矿山进行过试验,成为削毕充填法效果不好,不如用留矿法。实际上这不是削毕填法的下,而是由于回采工艺的事。比如所用的钻头直径太大,垫层铺设的不严密,垫层材料选择的不当,矿石留子的构造不合理等,同时某些矿山所选择的采区的地质条件也不合乎要求。
<四>关于最小工作厚度:
应用削毕充填法时,采区的宽度有很大意义,由于矿脉的宽度不够,必须崩落一部分围岩来满足最低限度的工作宽度。而崩落围岩又属于非生产性的工作,因而应当想尽一切办法来缩小这部分工作。实践证明,对于急倾斜矿脉,工作而宽度有0.8~0.9米工人即可顺利的进行工作,所以工作面宽度超过0.8~0.9米是不合适的。对于缓倾斜矿脉最小工作宽度可取1.0~1.2米。
(七)应用削毕充填法实例:
内蒙红花沟金矿使用削毕充填法,取得了良好效果。
<一>红花沟金矿400矿块地质条件:
围岩为混合花岗岩和角内斜长片底岩,矿体为黄金矿,平均品位为14.46克/吨,平均脉幅厚为0.52米,窄处为0.3~0.5米,局部有大于0.8米以上的。
<二>采矿方法选择
该矿采用水平分层干式充填采矿法,而在脉宽0.3~0.5米处则采用削毕充填法开采。
<三>采场构成要素:
矿块长45米,阶段高34.5,底柱高4.0米,回采分层高度为0.6~0.8米。
采准切割工作
(1)由于有的地方需要下充填料,故在采场中设计有一个充填井(断面(1.8×1.8米)。
(2)利用沿脉坑道做运输坑道。(2.0×1.5)
(3)在矿块的一端设一个人行通风天井(断面 ),在另一端设顺路天井作人行通风井。
(4)采场中布置有四个漏斗(规格1.5×1.5米)
(5)开有沿脉切割巷道(规格1.8×2.0米)
<五>回采工作
采场工作完毕后,在采场拉底空间中,向下而上按水平分层进行回采,回采过程中充填料驻外填采空区,窄脉幅的地方用削下的围岩作充填料。脉幅略宽的地方从充填井下充填料充填。充填完毕后加以平整。并严密地铺好垫层(胶带和草袋配合用)。随着采矿工作面的推进,随时加高金属矿留的(可用钢板焊接成园筒)。
凿岩用7655型凿岩机,打上向倾斜炮孔。当矿石稳固,落矿的炮孔角度稍大些,(60°左右),当矿石不稳固时,落矿的炮孔角度可稍小些(30°左右)。炮孔间距0.4~0.8米,炮眼深度应与回采分层高度相适应。崩落围岩时,炮孔间距略大一些为0.5~1.0米。
[参政]:(1)使用消毕充填法的国家有:东德、罗马尼亚、克斯洛伐克,使用较广泛,而苏联采用的少。
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