北京科技大学膏体充填采矿技术中心

1 中心简介

国际矿业形势发展日新月异，矿业科学技术不断创新，但矿山生态环境和矿业安全问题是困扰我国矿业可持续发展的两大顽疾。“国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006--2020年）”明确指出：“重点研究深层和复杂矿体采矿技术及无废开采综合技术，强化废弃物的减量化、资源化利用与安全处置”；2012年，国家安监总局等五部委联合下发了《关于进一步加强尾矿库监督管理工作的指导意见》（安监总管一〔2012〕32号），要求矿山优先推行充填采矿法。

膏体充填采矿技术具有安全、环保、经济、高效等优点，是全球矿业领域的研究热点和发展趋势，是国家建设绿色矿山和无废矿山的重要手段。为了研究全尾膏体充填采矿技术的基础理论，并努力解决膏体充填采矿技术的关键技术，北京科技大学膏体充填采矿技术研究中心

(The Research Center of Paste Backfill and Mining，USTB)于2012年12月经北京科技大学批准，正式挂牌。

膏体充填技术研究中心充分利用北京科技大学土木与环境工程学院、金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室的科研和人才等综合优势及基础条件而成立。本中心先后承担了包括国家科学支撑计划在内的几十项膏体充填采矿技术研究课题，在充填作用机理、充填材料散体力学特性、管道输送流体力学、尾矿脱水与膏体制备技术、绿色开采综合技术等研究中获得重要研究成果。获得了多项国家发明专利，发表了百余篇学术论文。在本中心，拥有教授10余名，其中教育部“长江学者”1名，杰出青年基金获得者1名，教育部新世纪人才3名，全国百篇优博论文获得者1名。

本中心的总体目标是促进中国矿业产业发展，搭建膏体技术开发平台、汇聚人才、激励创新、发展产业。围绕膏体充填采矿技术进行新技术研发和集成，缩短膏体科研成果转化周期、刺激膏体充填采矿技术的自主创新研发、提升现有膏体研究成果的成熟性、配套性和工程化水平。努力建成具有国际先进水平的国家级膏体充填采矿技术研究中心，为推进我国尾矿膏体研究技术进步、大幅度地提高经济和社会效益做贡献。

2 研究条件

连续动态浓密实验

间歇实验适合于在实验室研究尾矿的沉降性能，但无法模拟实际生活过程中进料、稀释、絮凝、沉降、搅拌、压缩、循环等多工艺环节。连续动态浓密实验能够避免上述问题，而将整个实验过程模拟的更真实。动态沉降浓密实验通过现场运行过程中多影响因素的还原与再现，实现浓密过程的小型半工业化实验，获得更加可靠的底流浓度预测、生产能力预测等，为工业浓密机选型和系统设计提供精确的指导。

实验采用专用尾矿动态连续实验装置进行。该装置与传统静态沉降装置主要有两点不同，一是顶部有专门的填料口；二是采用微电机技术，在沉降筒内部添加了一个转速可调的耙架。经过一年多时间的运行，成功完成了大量尾矿动态压密室内试验，结果显示，该装置对于膏体浓度、膏体浓密时间等参数预测具有较高的可靠性。

动态沉降实验不仅能更精确的获得静态沉降实验所获得的参数，而且能够确定搅拌参数对浓密机底流浓度的影响，为下一步浓密机设计中搅拌耙架结构、搅拌动力参数等的确定提供支撑。另外一个重要的方面是动态实验可以研究尾矿颗粒沉降时间对于底流浓度的影响，从而为浓密机设计和系统整体设计提供数据。

静态沉降

工程上利用沉降进行悬浮液的固液分离，使悬浮液分成澄清液和浓缩矿浆。重力浓缩是借悬浮液中的固体颗粒在重力作用下发生沉降而提高浓度的。在浓缩过程中细颗粒可通过絮凝达到较好的沉降效果。因此，重力浓缩在固液分离过程中占有非常重要的地位，并得到广泛应用。

在实验室多利用量筒进行间歇静态沉降实验来研究其脱水性能。利用搅拌器配置絮凝剂溶液，在量筒中开展沉降实验，利用天平进行计量工作。

本实验可在实验室内开展絮凝剂种类优选、絮凝剂单耗优化、最大沉降速度检测等实验内容。其中，最重要的参数是最大沉降速度，从而计算单位面积固体通量，固体通量是浓密机设计的基础。

流变测试

流变性质的研究对深入了解膏体料浆在管道中的运动状态和变化特点、指导充填工程系统设计和工业生产、调节充填物料配比、确定管输参数、加强充填系统动态管理等具有十分现实的意义。

目前，国内外主要采用浆式流变仪测试膏体的流变性，其优点在于能够有效降低壁面滑移效应，同时不破坏膏体内部絮网结构。中心已购进国际上较为先进的桨式旋转流变仪。

流变实验获取浆体的屈服应力和粘度，在管道输送中，用于计算膏体管道输送阻力和水力坡度；在浓密机设计中，用于计算耙架的运动阻力和放砂阻力。

物理力学性质测试

1 比重、容重、孔隙率

（1）比重测试

比重是物料的最基本参数。比重是干燥试样完全密实（没有孔隙）的重量和同体积的蒸馏水在4℃时的重量之比。实验室主要采用比重瓶法测定充填物料的比重。

在工程上，比重主要用于膏体密度和孔隙率计算。

（2）堆积密度、孔隙率测试

一般情况下，工程上检测矿堆或者尾矿堆的堆积密度。堆积密度是把粉尘或者粉料自由填充于某一容器中，测得单位体积质量，采用容量筒测量。工程上，堆积密度主要用于粉状或粒状物料计量、粉料容器容量及承载力计算等方面。

孔隙率，指散粒状材料堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占总体积的比例。孔隙率等于1-散状物料堆积密度/散状物料比重。

2 材料的粒级组成测试

尾砂或者其它骨料的粒度分布是非常重要的参数。其中细颗粒的含量对于膏体流动性能、可浓缩性能有着极其重要的影响。在膏体中添加粗骨料对于提高膏体强度、降低充填成本亦有着极其重要的作用。

物料中各组成颗粒的分级和搭配称为级配，级配通过筛分试验确定。筛分法的适应范围是粒度大于35μm。粒度过细，无法利用干法进行筛分，对于粒度小于35μm的颗粒，一般采用湿筛法进行筛分。但对于10μm以下的颗粒，筛分法一般难以获得其粒度分布，需要借助激光粒度分析仪来完成。我中心配有先进的激光粒度分析仪，能够完成1mm以下颗粒的全粒级粒度分析。

粒度分布的获取对于了解物料可浓缩性能、分级性能、堆积稳定性能、干燥固结性能有着重要的意义。

3 凝结时间测定

添加胶凝材料后的膏体，其凝固性能对于输送工艺和采矿工艺均具有影响。首先，膏体的初凝时间是指从添加胶凝材料拌和至开始失去流动性所需要的时间；其次，膏体的终凝时间是指从拌和开始至开始形成强度的时间实验室可测量水泥净浆和砂浆的凝结时间，主要仪器为维卡仪和砂浆凝结时间测定仪。

在工程应用上，初凝时间决定了膏体在管道中能够停留的最长时间，即在管道输送的最长时间和发生堵管后的最长处理时间，否则将会发生堵管；终凝时间决定了采场内部物料形成强度的时间，从而影响采场接替周期。

抗剪、抗压力学测试

1 抗剪强度力学实验

为了探索库存尾矿力学性质与含水率之间的关系，进而确定不同含水率情况下库存尾砂的流动性，找出保证库存尾砂流动性能最佳的含水率，为库存尾砂的现场工程应用提供依据。需要进行全尾散体的固结与直剪试验。

固结试验在固结仪上进行。先配制浓度不同的几组试样，分别对应不同的含水率，在固结仪上固结，并记录不同压力值下随时间变化的变形量，测量各组实

验固结后的试样含水率。固结压缩特性是膏体堆存中尾矿散体的重要性质，它关系着堆积体的稳定性和尾矿库的库容等。

直剪实验在电动等应变直剪仪上进行。不同含水率的试样在不同的垂直压力下，分别对其施加水平的剪切力直至减损，测得试样破坏时的剪应力，得出其抗剪强度指标粘聚力c和摩擦角 。

抗剪强度指标的获取在工程上的应用包括：粉状物料放料角度及料仓设计；粉状物料皮带输送最大角度；地表堆存角度计算；尾砂-废石混合处置稳定性计算；

2 单轴抗压力学实验

当试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度，即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。为通过实验方法寻求能够满足强度要求的膏体配比，需要进行单轴抗压力学实验，测量并记录不同试件的单轴抗压强度，用于后续的对比分析。

在井下充填过程中，膏体的主要作用有三个方面：抵抗围岩的压力、承受人员设备的重力、抵抗爆破振动和其它震动并保持自立。而单轴抗压强度是井下充填体设计的基础，只有达到一定的单轴强度之后才能满足上述要求。

流动性测试

1 塌落度测试

塌落度是指膏体料浆因自身重力而流动、因内部阻力而停止的最终变形量。它的大小反映膏体料浆的和易性，是指料浆拌和物是否易于施工操作和均匀密实的性能，是一个综合性能，其中包含流动性、粘聚性和饱水性。

塌落度是在工程作业中简单直观的参考指标，塌落度的高低，直接反映了膏体的流动状态和摩擦阻力大小。塌落度过小的必然管道输送阻力大，要有很高的泵送压力，使分配阀和液压系统磨损增大；但是，塌落度太大又会泌水离析堵塞管道。

塌落度检测仪器是一个截头圆锥桶，上部直径10cm，下部直径20cm，高度30cm。将物料装满塌落度桶，并振实后，均速提起桶体，物料在无侧限重力作用下向塌落，初始高度与最终高度之间的差值即为塌落度值。

2 稠度测试

稠度又叫流动度，表示料浆体以胶质体的形态流动，还可以表示料浆内部固体颗粒之间的相对运动。用实验来检测稠度指标的主要目的一是来判断料浆内部固体颗粒之间的相对运动状态和不同浓度浆体的形态；其次稠度的检测是分层度测试分析的基础，分层度是稠度随时间的变化量。

砂浆的稠度是用一定几何形状和重量的标准圆锥体以其自身的重量自由地沉入砂浆混合物中沉度的厘米数来表示。

3 分层度测试

分层度是料浆离析程度的技术指标，指构成膏体充填料的固体颗粒之间产生了相对运动，导致了固体颗粒在垂直断面上的分布不均匀性即浓度梯度。

水泥砂浆的保水性指标，水泥砂浆装入分层度桶前，测定砂浆的稠度，将静止一定时间并去掉分层度桶上面三分之二的砂浆，再做一次稠度，两次的稠度差即分层度，分层度越小，浆体物料稳定性越好，分层度太大则保水性不良，易离析。

分层度桶内径为15厘米，由上下两节组成，上节高20厘米，下节高10厘米，带底，用金属板制成，上下节用螺栓连接。

沿程阻力测试

沿程阻力是指流体流经一定管径时，由于流体内摩擦力而产生的阻力，阻力的路径与管长成正比。沿程阻力的计算对于评价膏体料浆输送性能及泵送设备选型具有重要意义。

由于具有与工业系统相似的规模，因此环管实验是膏体料浆流变参数测试的最有效手段，能够还原工业实验中的各项影响因素，达到小型试验无法达到的效果。

该装置主要包括：管道输送系统、泵送系统、自动控制系统、数据采集系统。

能够系统地研究膏体料浆浓度、料浆级配、水泥掺量等对其流变特性的影响，能够充分考虑管道内径、粗糙度等因素对膏体料浆输送的影响规律，为矿山膏体充填系统设计提供重要的参考依据。

建立环管实验测试平台，采用环管试验主要测量参数是测量段上的压力降ΔP和料浆的流量Q，通过数据计算确定各系列不同料浆浓度条件下的水力坡度值，从而确定工业管道的各项关键参数。

3业务范围

技术研发

本中心拥有一批长期从事充填采矿工艺研究和新技术开发的研究人员，科研实验仪器设备数十台套，包括MTS刚性压力机、激光粒度仪、破碎筛分设备、软固体流变仪、扫描电镜、尾矿动态浓密系统等先进实验仪器与系统，具备充填材料物理化学性质试验测试、力学测试、充填料浆流变参数及输送性能测定的条件与能力。通过多年的科研积累，本中心可开展破碎复杂难采矿体开采及膏体充填相关技术研究与开发。技术研发版块的主要内容包括：

（1）全尾高效浓密技术

（2）膏体大流量制备技术

（3）高黏性尾矿膏体泵压输送技术

（4）充填管道减磨降阻技术

（5）充填系统技术改造

（6）膏体充填采矿方法

（7）不良岩层加固与控制技术

设备选型

本中心与国内外相关设备厂家保持密切联系，可根据矿山实际需求，通过室内试验、理论计算、经验对比等手段对膏体制备及处置过程中的关键设备进行选型。

（1）深锥浓密机；

（2）膏体输送泵；

（3）尾矿输送泵；

（4）膏体搅拌机；

（5）充填系统计量与监测设备；

（6）粉料添加与控制设备；

（7）粗骨料添加与控制设备；

（8）湿式喷射混凝土施工设备；

（9）树脂锚杆施工设备；

（10）长锚索加固施工设备；

（11）金属矿山井下开采施工设备；

6成功案例

谦比希铜矿—降低水泥单耗的全尾砂膏体充填技术

1、背景

(1) 谦比希铜矿隶属于中国有色矿业集团，地处世界著名的赞比亚－刚果

（非洲）铜矿带上，由主矿体、西矿体及东南矿体三个矿床组成，其中西矿体矿石量5631万t，含铜品位2.16%，铜金属量122 万t，矿体倾角30°左右，平均厚度为7.36m，为典型的缓倾斜中厚难采矿体。

（2）设计采用上向进路充填采矿法回采，原充填工艺为分级尾砂充填，进路沿矿体走向布置。因矿岩稳定性较差，进路采用隔一采一的回采方式，矿石损失较大。

（3）选厂全尾砂-200目达到70-75％，分级尾砂产出率只有30%左右，不能满足矿山充填要求；

（4）西矿体矿岩稳定性差，矿体具有遇水泥化特性，采场泄水工程施工难度大，泄水困难。

（5）当地水泥单价较高，约200 美元/t（1200元/t），为提高回采率。原设计针对部分厚大矿体采用分级尾砂胶结充填进行二步骤回采，但设计强度下的水泥添加量较大，充填成本极高。

综上所述，采用膏体充填技术是非常必要的，不仅可以提高采矿回收率、降低采矿成本，还可以实现全尾砂充填，最大限度减少充填水泥用量。

2、膏体充填工艺

设计两套充填系统，目前已建立并正常运行一套；

充填物料为选厂全尾砂（粒径：-200目占70.845％，-400目占47.0 %）及普通硅酸盐水泥（P32.5）；

全尾砂浓密系统：采用德国FL SMIDTH（福勒-史密斯）公司生产的深锥浓密机，规格（直径11m，高16m），其由絮凝剂制备及添加系统、底流循环系统、耙架搅拌系统等几大部分构成，能将选厂30%质量浓度的矿浆来料浓缩至70%以上。该系统为一段浓密脱水，工艺简单，自动控制程度较高，浓密效果好。

水泥存贮及添加系统：设有300 m3水泥仓1个，水泥添加设备为微粉秤，添加量可变频调节，添加范围为3~33 m3/h。与传统的水泥螺旋给料相比，微粉秤的添加及计量更为精确，保证了膏体制备质量，降低了水泥成本。

膏体搅拌制备及泵送系统：采用二段卧式搅拌工艺，配备双轴叶片卧式搅拌机，制备能力约75 m3/h；矿山最大充填倍线约14.46，管线长约1500 m，采用泵压输送，泵送设备选用德国Putzmeister公司KOS 2180 HP高密度固体泵，额定泵压6.9 MPa，流量60 m3/h；

自动控制采用DCS分布式控制系统，控制回路包括：尾砂浓度控制回路、尾砂流量控制回路、搅拌机液位控制回路、水泥量控制回路、浓密机底流稀释控制回路、浓密机底流高、低循环控制回路，絮凝剂添加控制回路等。通过控制室上位机界面即可实现对各种工艺命令的操作，自动化程度较高。

膏体充填制备

站

深锥浓密机

泵压输送系

统

膏体充填自动控制系统

搅拌槽内膏体（浓度70%） 膏体充填料浆形态

3. 技术指标

（1）浓密机处理能力：120t/h （干矿）

（2）浓密机底流浓度：65%~70%；

（3）膏体充填浓度：66%~71%；

（4）单套充填能力：60m3/h ，年充填能力30 万m 3/年 (按1天16 h 工作时间算)；

（5）水泥单耗（二步骤回采）：100~150 kg/m 3；

（6）最大连续充填时间及充填量：30 h ，1800m 3；

充填采矿方法通用版

操作规程编号：YTO-FS-PD569 充填采矿方法通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

充填采矿方法通用版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所开成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。按采用的充填料和输出方式不同，又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法和胶结充填采矿法。 (1)单层充填采矿法。适用于缓倾斜薄矿体中，用矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向一次按矿体全厚回采，随工作面的推进有计划地用水力或胶结充填采空区，以控制顶板。 (2)上向水平分层充填采矿法。一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房

充填采矿法简介

第十二章充填采矿法 §1 充填采矿法概述 一、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。 二、充填采矿法的发展情况 充填采矿法在国内外金属矿山应用的历史悠久，古代就用采掘的废石留在采空区的办法来采矿， 发展到现在的机械化作业的充填采矿法。 （1）国内情况 充填采矿法在金属的矿山应用情况也是变化的，有起有落，开始应用的比较多，后来减少了，现 在又兴盛起来。目前仍然有日益增加的趋势。全国约有20多个冶金山采用了充填法，不是今年的统计 数字。 [参考资料] ①我国的红透山铜矿、凤凰山铜矿、铜录山铜矿、焦家金矿、凡口铅锌矿、湘潭锰矿、黄沙坪铅锌矿等都使用充填采矿法。② ③国内使用充填Array法的历史情况 1）解放时期—— 我国仅有少数几个冶 金矿山采用干式充填 采矿法、水砂，胶结充填法还没有用过。 2）大跃进期间——各种高效率的采矿方法在冶金矿山中大力推广，有些原来采用干式充填采矿法的矿山，改用了其他方法，故充填法比重急剧下降。 3）1964年——我国凡口铝锌矿开始使用胶结充填法。 4）1965年——我国某矿山南矿由于采空区的面积过大，发生地压活动，故开始了尾砂充填空区的试验。后来其他矿又进行了胶结充填法试验。 5）1966年——湘潭锰矿第一期扩建设计，采用3水砂充填壁式采矿法。1969年投产，用到现在， 对防止内因火灾取得了较好效果。

有色金属矿山节能设计规范正文

住建部第676号公告 有色金属矿山节能设计规范GB50595-2010 1 总则 1.0.1 为贯彻《中华人民共和国节约能源法》和国家节约能源的方针，统一有色金属矿山工程咨询和工程设计中节能设计标准，根据建设部《关于印发<2005年工程建设标准规范制定、修订计划（第二批）>》的计划安排，特制定本规范。 1.0.2 本规范是有色金属矿山工程可行性研究和初步设计阶段节能篇（章）编制及评估的依据。 1.0.3 固定资产投资项目（包括新建、改扩建工程）可行性研究报告及初步设计文件中必须包含节能篇（章）。节能篇应包括项目总能耗指标，工艺流程中各单项作业能耗指标，工艺设计和设备选型主要节能方案、各项作业节能措施及节能目标等。 1.0.4 本规范适用于大中型有色金属矿山新建和改扩建工程项目，小型矿山项目参照执行。 1.0.5 有色金属矿山节能设计，除应符合本规范有关规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的相关规定。 1.0.6 本规定一级能耗指标为目前国内先进水平，二级能耗指标为国内平均先进水平，三级能耗指标为国内平均水平。 1.0.7 节约能源必须与综合利用资源、保护生态环境、提高经济效益统筹兼顾。

2 采矿 2.1 一般规定 2.1.1 矿山工程总体布置，选矿工业场地应靠近采矿工业场地，有条件时主井提升的矿石应直接卸入选矿厂原矿仓，减少矿石转运和地表运输的能耗。 2.1.2 在选择矿床开采方式时，要考虑能耗因素。经过资源—能耗—经济—环境综合评价后确定开采方式。有条件时，应优先选择露天开采。 2.1.3 应选择高效、低能耗的采矿方法。当采矿方法能耗指标与损失率、贫化率以及成本发生矛盾时，应进行综合技术经济比较。 2.1.4 尽量采用先进技术和设备，扩大矿山生产能力，因为规模经营可降低单位矿石耗能量。 2.1.5 选择矿山开拓运输方案应把节能指标做为重要内容参与方案比较。 2.1.6 合理选择矿井提升系统、坑内运输系统、压风系统、通风系统、排水系统、充填系统等重点能耗工艺设计方案。 2.1.7 坑内探矿工程应与开拓、采准工程互为利用。 2.1.8 应采用新技术、新工艺、新设备，促进技术进步，降低采矿能耗；不得选用高耗能的落后生产工艺和已淘汰的高能耗机电设备。 2.2 节能措施 2.2.1 露天开采节能措施 1在岩石力学研究基础上，合理确定露天矿边坡角，在岩石稳定条件下，采用陡帮开采。 2表土和软岩的开采应选择“松土—装运”工艺。 3合理选择露天矿开拓运输方式，在条件具备时，优先采用平硐溜井开拓方式。 4在总图运输方案选择时，合理确定选矿厂和排土场位置，缩短矿石和废石运输距离。 5正确选用露天矿穿爆作业参数：孔间距、排距和抵抗线；采用高效新式穿孔设备、提高穿孔和爆破效率，降低大块率，提高装载效率。 6铲装作业挖掘机斗容和汽车（电机车）吨位匹配合理，最大限度发挥挖掘机效率。 7尽量采用大型挖掘机，提高台阶高度。 8临近边坡的矿体爆破宜采用预裂爆破、光面爆破、微差爆破等控制爆破技术。 9露天开采条件具备时，应尽量采用土岩内部回填措施。 10露天排土一般不得压矿，避免二次倒运。

削壁充填采矿法(分采充填采矿法)

削壁充填采矿法（分采充填采矿法） 1. 适用条件 矿石品位价高的薄矿体（小于0.8m），保证正常开采工作空间（0.8-0.9m）。 矿块尺寸不大（段高30-50m，天井间距50-60m），运输巷布置在脉外岩石中。为了缩短运搬距离，常在矿块中间架设顺路天井 2. 回采方法 将矿石和岩石分别采下，运走矿石，岩石留在空区作充填料，也作为继续上采工作平台。 自下向上分层回采时，可根据具体条件决定先采矿石或先采岩石。当矿石易于采掘，有用矿石又易被震落，则先采矿石；反之则先采岩石。 采用小孔径炮孔，间隔装药，进行松动爆破。 3. 削壁充填法回采 在回采时，若矿石比围岩稳固则先采围岩，若围岩比矿石稳固则先采矿石。 削壁充填法回采工艺过程包括：落矿、矿石运搬、崩落围岩和充填、铺设垫层、架设顺路天井等。

3.1 崩落矿石和围岩 削壁充填采矿法要求对矿石和围岩分次崩落，崩落矿岩的先后顺序取决于矿脉倾角和矿岩的稳固程度。开采急倾斜矿脉时，一般先崩落矿石，而在围岩稳固条件差时应先崩落围岩。先落矿时，由于矿脉过薄夹制性大，宜用小直径钎头钻凿深度不超过1.0--1.5M的浅孔，孔间距为0.4--0.6M，并采用间隔装药进行爆破以减轻对围岩的破坏。围岩的崩落量必须满足最小回采空间的要求，开采急倾斜矿体采场宽度的最小尺寸是：采用人工、电耙或独轮车运搬矿石时，不小于0.8M；当采用CT-500HE型电动铲运机运搬矿石时，不小于1.1--1.2M。确定崩落围岩量时，还应满足充填采空区的要求，力争既不外取充填料，也不放出多余的废石。 3.2 矿石运搬 崩落的矿石在采场内可用人工或用机械运搬至矿石溜井。人工运搬矿石时，由于工作面狭窄作业条件差，劳动强度大，效率低。为实现窄工作面矿石运搬机械化，目前已成功地使用 5.5KW小型电耙和CT-500HE型电动铲运机运搬矿石。 3.3 铺设垫层 为避免高品位的碎块矿石或粉矿混入充填料中，在充填体面上必须铺设垫层。垫层的材料可以是木板、铁板、胶带、水泥砂浆或混凝土等。实践表明，木板或铁板在崩落矿石时被砸坏或变形，从而造成

关于充填采矿技术应用与缺陷的分析

关于充填采矿技术应用与缺陷的分析 摘要：新技术的不断提高，采矿业取得了迅速发展。人们对该行业的要求也不 断增多，以往的填充材料无法满足现代采矿业的需求，同时，为了使现代采矿新 技术得到高效率深层次的运用，在进行深部采矿作业时，必须对填充材料进行更 新换代。充填不当也会对资源的合理利用造成很大伤害，将不利于可持续发展战 略和环境友好型社会的建设。因此，本文探究充填采矿技术应用与缺陷，希望能 提供一些新的思路。 关键词：充填采矿；应用；缺陷；措施 前言 我国拥有丰富的矿产资源，但人均矿产资源量却远低于世界水平，而且我国 矿产资源分布不平均，探测和开采更为复杂。随着能源危机的不断蔓延，我国的 矿产开采技术受到了多方的重视。近年来，虽然矿产开采技术已有了很大的进步，但是采矿效率和环境保护仍不能达到国际标准，这就为充填采矿技术的发展打下 了基础。文章就有关充填采矿技术用于采矿的问题进行探讨，希望对充填采矿技 术在采矿作业的应用方面有一定的工程指导作用。 1.充填采矿法优点： 充填采矿法与空场法和崩落法对比，具有矿岩稳定性适应广泛、地压控制效 果好、安全性高、资源综合利用率高、高回采率、低贫化率、环保效果好的优点。 充填采矿法应用条件主要是地表不允许塌陷、围岩不稳固或者围岩与矿体均 不稳固的有色金属矿或贵金属、稀有金属矿床，现在已经逐步向“三上一下”（即 村庄下、铁路下、水体下、水体下）开采、保水采矿等领域发展，可以实现“三下”矿床、深部矿床及复杂难采矿床的开采。 现阶段，人们的生活水平不断提高，而生态环境却恶化加速，为了对环境情 况进行有效地改善，应当对充填采矿此种环保的采矿技术进行大范围地应用。采 矿过程中的塌方事故时常发生，导致作业人员的生命安全受到严重的威胁，这些 事故的发生几乎都是由于管理不到位和技术不成熟所导致的。充填采矿技术在进 行填充时采用煤渣和膨化材料等，能够对地表进行稳固，对采空区进行有效地控制，对安全性进行提升。充填采矿作为一种新兴技术，主要是以回采的工作突面 为基础，将填充的材料送入到采空区内，控制围岩的崩落和管理地压，其主要的 优势是：其一，能够对回采率和资源利用率进行提升，节能环保；其二，对深部 的矿床开采有着积极的作用；其三，贫化率低，经济效益高；其四，机械设备的 使用进一步提升了矿产开采工作的工作效率；其五，成本效益之间较为均衡。 2.我国充填采矿法应用现状分析 目前，充填采矿法在金属矿山已获得日益广泛的应用，例如世界上已有德国、澳大利亚等较多国家立法，矿山必须采用胶结充填采矿法以解决固体废弃物污染 和地质灾害长期隐患，胶结充填法以充填体强度高、输送成本低、适应性广、综 合利用率高等特点成为充填采矿法的主要发展方向。 我国采用充填采矿法的金属矿山比例仅为22.4%，使用胶结充填采矿的矿山 不足1%，绝大部分矿山因充填成本高而被迫放弃采用。图1为我国与部分国家 采用充填法的矿山数量比例对比图。 由图1可见，我国使用胶结充填采矿法的矿山还较少，为缓解矿山开采产生 的废渣、工业固体废弃物处理，消除矿区地质灾害长期隐患，必须尽快提高胶结

YSJ 021-93 有色金属矿山井巷工程设计规范

中国有色金属工业总公司标准 有色金属矿山井巷工程设计规范 YSJ 021—93（试行） 1993年北京 主编单位：北京有色冶金设计研究总院 批准部门：中国有色金属工业总公司 试行日期：1993年10月1日 中国计划出版社 1993 北京 关于颁发《有色金属矿山井巷工程设计规范》（试行）的通知 （93）中色投字第0484号 由北京有色冶金设计研究总院主编、昆明有色冶金设计研究院参编的《有色金属矿山井巷工程设计规范》，经审查，现颁布给你们，作为中国有色金属工业总公司标准（YSJ021—93），自1993年10月1日起试行。各单位在执行中要注意总结经验，积累资料，如有意见和建议，请与中国有色金属工业总公司工程建设标准规范管理处联系。 中国有 色金属工业总公司 1993年6月28日 编制说明 本规范是根据1988年5月中国有色金属工业总公司（88）中色基设字第36号《关于下达标准、规范、定额、指标和业务建设计划的通知》要求编制的。 本规范编制过程中，编制组在总结国内多年实践经验，并在吸取国外有益经验的基础上，进一步调查研究，收集资料，先后提出了征求意见稿、初稿和送审稿，经广泛征求意见，反复讨论修改，最后通过审查定稿。 本规范共分10章50节354条，其主要内容包括：总则，基本规定，竖井，斜井，平巷与平硐，溜井、溜槽与装卸矿硐室，地下破碎系统，硐室，锚杆喷射混凝土支护，地下动力设备基础。 《有色金属矿山井巷工程设计规范》编制组 1993年6 月 第一章总则 第1.0.1条为统一有色金属矿山井巷工程设计技术要求，推动技术进步，提高设计质量，特制定本规范。 第1.0.2条本规范适用于新建一、二类有色金属矿山井巷工程设计，三类矿山和改扩建矿山设计可参照执行。 第1.0.3条有色金属矿山井巷工程设计，应从技术方案、材料选用及结构设计等方面，做到技术先进、经济合理、安全适用。 第1.0.4条有色金属矿山井巷工程设计必须坚持安全第一、预防为主的方针，认真贯彻执行《矿山安全法》、《矿山安全条例》、《矿山安全监察条例》、《冶金地下矿山安全规程》、《有色金属矿山生产技术规程》等国家现行的有关法规。 第1.0.5条有色金属矿山井巷工程设计，除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准规范的规定 第二章基本规定 第一节基础资料 第2.1.1条井巷工程应根据矿区地质变化规律和生产工艺要求进行设计，对竖井、斜井和其他重要工程设

有色金属采矿设计规范

中国有色金属工业总公司标准 有色金属采矿设计规范 YSJ 021-92 （试行） 1993 北京 中国有色金属工业总公司标准 有色金属采矿设计规范 YSJ 021-92 （试行） 主编单位： 批准部门： 试行日期： 中国计划出版社 1992 北京 关于颁发《有色金属采矿设计规范》 （试行）的通知 （92）有色投字第0484号 由长沙有色冶金设计研究主编的《有色金属矿山采矿设计规范》，经审查，现颁发给你们，作为中国有色金属工业总公司标准（YSJ 021-92），自1993年5月1日起试行。各单位在执行中要注意总结经验，积累资料，如有意见和建议，请与中国有色金属工业总公司工程建设标准规范管理处联系。

中国有色金属工业总公司 1992年12月3日 编制说明 本规划是根据1986年6月中国有色金属工业总公司中色基改字第133号《关于下达“七五”期间工程建设设计标准规范制订计划的通知》要求编制的。 本规划编制过程中，编制组在总结国内多年实践经验、吸取国外先进经验和今年科研成果的基础上，进一步调查研究，收集资料，先后提出了征求意见稿、初稿和送审稿，经广泛征求意见，反复讨论修改，最后通过审查定稿。 本规划共分15章63节540条，其主要内容包括：总则，基本规定，地质、水文地质露天开采、砂矿开采、地下开采、坑内通风、充填、竖井提升、斜井（坡）提升、坑内运输、坑内破碎站、矿山压气设施、矿山排水与排泥。 《有色金属采矿设计规范》编制组 1992年12月 目录 第一章总则 (1) 第二章基本规定 (2) 第三章矿床地质 (6) 第一节矿床工业指标 (6) 第二节选矿试样采取 (6)

充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析

充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析 摘要：当前，在新时代背景下，我国的采矿行业也实现了迅猛的发展，各类采 矿技术不断应用和创新，其中充填采矿技术是至关重要的技术类型，在岩层不够 稳定的区域得到切实应用，这样能够充分规避自然问题，在深度采矿过程中可以 在更大程度上提升采矿工作效率，使采矿企业的经济效益得到显著提升。针对这 样的情况，本文重点探讨和分析充填采矿技术的主要特点以及在采矿过程中的具 体应用情况和存在的相关问题，希望本文的简要分析能够为同行提供一定的启示。 关键词：充填采矿技术；采矿应用；问题 引言 当前，我国社会经济取得突飞猛进的发展，科学技术也有了长足的进步。在我国采矿行 业的发展过程中，针对相关的采矿技术进行不断的优化和改进，有效引用创新的采矿技术， 其中，充填采矿技术就是特别典型的代表。随着我国采矿深度的进一步加深，各类问题越来 越突出，针对这样的情况，就需要进一步充分应用充填采矿技术，使其应用价值得到充分的 体现，并着重针对该技术在实际应用过程中存在的问题进行深入分析，这显得至关重要。 1 充填采矿技术及其优势概述 充填采矿技术是一种新型的技术，在具体的操作过程中以回采工作突面作为基础，把填 充材料输入到采空区域内部，这样可以更有效的控制好围岩的崩落和管理地压。在采矿工作 推进过程中要结合实际情况，进一步有效选用高质量的原料针对在采空矿区进行原料充填， 这样能够在最大程度上有效预防和控制地表移动或者坍塌等相关问题。通过对采空区进行人 工的充填，这样能够切实有效的保护好矿房和矿块，对此就需要有效应用充填采矿技术。充 填采矿技术的有效应用，能够使岩层不稳定的区域得到切实的保护，在针对贵重稀有矿石进 行开采的过程中，通过该技术可以防止自然问题出现，与此同时也可以切实有效的控制好地 表压力，充分体现出该技术的有效性和针对性，使回采率和资源利用率进行提升，充分实现 节能环保的效果。对深部的矿床开采也有积极有效的作用，其经济效益更高，成本效益更为 均衡。 2充填采矿技术在采矿中的应用要点分析 2.1可持续发展理念下的绿色充填采矿 在现代采矿理念的指引下进行充填采矿，要秉持可持续发展理念，针对采矿技术手段进 行不断的创新和优化，使空气变化得到有效控制，进一步防止围岩破坏。充填采矿技术的核 心就是充填工序，这也是回填工作过程中的核心内容，矿石出现损失之后，要结合实际情况 进一步应用充填体代替矿柱，该技术在某些金属矿的开采过程中得到切实有效地应用，特别 是针对某些围岩并不够安全稳定的矿区内，能够呈现出更大的应用优势。从可持续理念来看，绿色采矿对采矿工作有全新的要求，当前我国已经构建相对应的全新模式，充分利用可以利 用的资源，在最大程度上有效降低采矿环节对生态环境的破坏和影响，使采矿资源得到有效 开发，协调各项采矿作业环节，充分保护环境，在采矿过程中，在最大程度上有效降低对生 态环境的负面作用。 2.2水利充填法的有效应用

有色金属采矿设计规范 地下开采有一般规定

有色金属采矿设计规范 （YSJ 021-92） 地下开采有一般规定 第7.1.1条采矿生产能力的确定，应符合下列规定： 一、阶段生产能力应根据阶段上同时回采的矿块数和矿块的日生产能力确定。 二、划分矿房、矿柱两步骤回采的矿山生产能力，应以一个阶段采矿房，一个阶段采矿柱为基础进行计算。特殊需要时，可增加回采阶段，但上、下相邻阶段的对应采场不得同时回采。当矿柱矿量比例小于20%时，可不计其生产能力。采用一步骤连续回采的矿山，应以一个阶段回采计算其生产能力。 三、计算出的生产能力，应结合矿床勘探类型、勘探程度、开采技术条件和采矿工艺复杂程度等因素，综合调整选定。达到设计生产能力的年限应大于设计服务年限的2/3。 四、选定的生产能力，应以合理服务年限和矿山开采年下降速度验证。必要时，应以采掘进度计划表最终验证。 第7.1.2条各种采矿方法的矿块利用系数，宜符合表7.1.2的规定。 第7.1.3条矿块生产能力应根据采场构成要素、凿岩方式、装备水平等，结合回采作业循环试算，并按表7.1.3选取。 第7.1.4条对价值高的富矿，应采用高回采率，适当控制贫化率的采矿方法。对价值低的贫矿，应采用低贫化率，适当控制损失率的采矿方法。 第7.1.5条矿山开采岩石移动角的确定，宜符合下列要求：

一、新建矿山的岩石移动角，可在分析岩性的构造特征的基础上，参考类似矿山的实际资料类比选取； 二、矿山地表有特殊要求需保护时，应进行岩石力学研究，其岩石移动角采用数值分析法和类比法综合确定； 矿块利用系数表7.1.2 注：当矿体产状规整、矿岩稳固、矿块矿量大、采准切割量小、阶段可布矿块数少或矿体分散，矿块间通风、运输干扰少，以及单阶段回采时，应取大值。 矿块生产能力（t/d）表7.1.3

上向分层充填采矿法的特点及方案

世上无难事，只要肯攀登 上向分层充填采矿法的特点及方案 上向分层充填法是自下而上分层回采，每分层先采出矿石，而后填入充填料，以支撑采空区两帮和作为工作平台。该方法为工作面循环作业，凿岩爆破、出矿、充填和护顶完成一个循环后，进行下一分层的循环；回采空间和范围可以控制，人员、设备在暴露的顶板下工作，需有效地控制顶板；可以用任何充填材料进行充填。该方法一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体，能适应形态不规则、分枝复合变化大的矿体。除点柱式外，矿石的损失率、贫化率低，是一种适应范围广的充填采矿法。据国外85 个充填法矿山统计，上向分层充填法采出的矿石量占充填采矿法总产量的38.3%；该法在我国充填法中占60%以上。上向分层充填法按分层倾角，可分为水平分层充填法与倾斜分层充填法。目前国内外应用较为普遍的是上向水平分层充填法。倾斜分层充填法仅在使用干式充填材料的某些矿山中采用。图1 为连续回采的倾斜分层充填法。倾斜分层的优点在于出矿和充填可以借自重完成。 图1 倾斜分层采矿法a-充填阶段;b-落矿阶段;1-自行矿车;2-垫板;3-无轨装运设备上向水平分层充填法按采场结构、工作面形态和工艺特点，分为沿走向、垂直走向和点柱上向分层充填法三个基本方案。[next] （1）沿走向上向分层充填采矿法。该方案结构特点是：沿矿体走向一定的长度或整个矿体的走向长作一个采场，可以实现回采工作的平行作业，以便充分发挥设备效率，提高矿石回收率。它适用于厚度在10～15m 以下的矿体。采场宽为矿体厚度，采场长100～300m，最长达800m。图2 为红透山铜矿沿走向上向水平分层充填法。 图2 红透山铜矿沿走向（长采场）上向分层充填法1-风井;2-脱水井;3-溜矿井;4-提升井;5-斜坡道;6-充填隔墙;7-排水管;8-脱水塔;9-崩落矿柱;10-上向炮

探究采矿工程中充填技术的应用与发展

探究采矿工程中充填技术的应用与发展 发表时间：2018-10-17T09:46:03.570Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：张潭 [导读] 摘要：随着我们国家矿山的不断开采，在开采过程中产生的土地塌陷补偿费用逐年增加，越来越高。 徐矿集团张双楼煤矿江苏徐州 221000 摘要：随着我们国家矿山的不断开采，在开采过程中产生的土地塌陷补偿费用逐年增加，越来越高。结果表明：采空区采煤成本的增加与开采引起的地面塌陷造成的吨煤成本相当。中国是一个富有丰富矿产资源的国家，同时也是最大的存储和资源消耗大的国家，在开采过程中，周围环境和表面被破坏的同时，开采成本也会随之上升，周边的环境也会受到影响，也极易造成安全隐患。采空区充填技术可以减少周围环境和地表的破坏，降低废物的排放率。能很好地处理废弃物污染并减少对耕地的破坏、提高了资源回收率。该技术在采矿工程中得到广泛应用，并得到很好的实施和使用。本文笔者根据工作实践经验对采矿工程中充填技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词：采矿工程；充填技术；应用；发展 1充填技术在采矿工程中的应用 1.1水利充填法 在我国最早出现的充填技术就是充填的方法。水利充填其自身的原理主要是把固体材料当作浆料形成充填体，使用长距离的输送，其自身的优势就是成本并不高，并且其自身的传输效率相对较高，同时不需要受到季节以及地形制约制。并且，当前我们国家已经成功的对于高浓度浆体管道其自身直流输送的过程进行了研究。 1.2胶结充填法 水泥充填法主要是把一些废弃材料当成是水泥的充填体，在工程里获得了非常普遍的使用。填料尾砂里拥有很多的颗粒，其自身胶结的面积不断的提升，体系其自身触变性构成。当前，高尾砂胶结充填技术在我们国家已经比较成熟，在采矿工程里也获得了非常普遍的使用。其自身的应用率能够达到80%，材料输送的质量也达到了70%。 1.3膏体充填法 当前，膏体充填法在我们国家的应用和发展还算不上十分的完善，其本身与其他的填充技术进行比较则是相对落后的。膏体充填方式自身的质量因为受到了其本身混合形式以及含水量，还有混合质量以及构成等多种因素的影响。令膏体充填法在技术上使用变得异常复杂，其本身的技术含量可以说也是比较高的，同时其自身所完成的操作管理过程也非常的复杂，会使用到非常多的实践分析以及对其进行以及持续的优化。 2充填采矿技术应用中存在的问题 2.1材料较少 充填装需要新材料和良好的充填工艺，但在混凝土施工中非常复杂。矿山个体差异存在差异，材料选择也存在很大差异。这是很难充填和挖掘，并根据新的规定进行现有的填充材料。因此，我们需要充分了解充填要求，然后加强对材料性能的研究。 2.2从实际情况看 在采矿中，采矿筛选的总体思路是不完善的。例如，在筛选现场的开发中，尚未进行综合比较和分析，实际情况被忽略，存在一定的盲目性，缺乏对现场、地质等因素的分析以及原则适应当地条件大大降低了开采率、总产值。一旦出现问题，采矿就难以继续。在这方面，采矿前，技术人员应在采矿现场进行彻底调查研究，根据调查结果制定最佳充填流程。 2.3不完善的管理体制 对于充填站来讲，以往的过程不起规管和监督的作用。目前，许多充填站没有电子和机械设备，例如：泵、流量计和浓度计。在许多方面，工作的有效性得到了提高。但是，对于充填站的管理，没有一套完善的规章制度，导致在时间条件下缺乏系统的检查。在此基础上，充填站施工工作处于混乱状态，不可能定期抽检，不利于矿山工作的进一步发展。 3充填技术的应用及发展前景 3.1优化充填管理措施 矿山项目的管理与分配工作主要是由矿山填充站负责的，一些先进的电子设备和机械设备对填充站提供便利条件。基于此采用先进的填充设备为填充站快速工作提供一定技术支撑，但与此同时，填充站工作时也会出现一些问题，如管理不到位问题，管理问题会导致设备不能正常运行，会对能源开采工作造成不良影响。为解决此类问题，需要对填充站管理工作进行改革与完善，对正在运行设备定期进行安全检测，制定一份详细检测流程，填充站的填充材料要进行统一储存。电子设备与开采机械设备，安排专业技术人员进行定期检查工作。对存在安全隐患的设备及时安排检修工程师及时维修，避免因设备隐患问题影响正常开采工作。 3.2创新采矿充填技术 同时，应充分利用充填采矿技术，促进矿山企业的快速发展，提高企业的竞争力。对于充填采矿技术的创新，首先对传统充填工艺进行详细分析，了解传统充填工艺的特点。其次，根据当地矿物类型和特点，对充填过程进行了研究和创新。例如：一些大型矿体中的矿山非常稳定，但是矿产资源的开采是非常困难的。在这种情况下，我们必须选择深孔浅层回采工艺，才能获得良好的开采效果。在这种情况下，采用高水材料和石材胶凝材料作为充填材料，更好地修复充填采空区。通过科学合理的创新和回填采矿技术，可以降低采矿成本和开采效率。在这方面，充填技术的革新可以达到更好的开采效果，提高矿山企业的经济效益。 3.3加强对充填材料创新的研究 充填采矿技术中，充填材料是必不可少的。不同充填材料对充填采矿技术的影响不同。良好的充填材料不但能够使得采矿工程自身的效率与质量得到提升，并且在极大程度上能够使得矿山工程自身的安全得到保证。随着采矿技术的不断革新，回填材料的应用逐渐向新的充填和固化材料发展。 3.4充填技术装备的维修 随着充填技术非常快速的发展，其操作方式以及与其有关的充填设备自身的升级也是十分快速的。在这些充填设备里，填充贮仓有着关键性的作用。它直接去对充填材料自身的质量以及充填效果产生影响，但在以往进行充填的时候并未获得有效的重视。然而，对新型充填技术进行使用的时候，能够运用对垂直填充贮仓进行改进的方式使得充填材料自身的质量得到有效的保证。在尾矿处置时候，还需要精

露天采矿设计技术规定

露天采矿设计技术规定与定额 2001年6月

第一章总则 第101条为统一采矿设计主要技术要求，推动技术进步和创新，提高设计质量，适应市场经济的发展，特制定本规定。 第102条本规定适用于国有和国有控股企业，对其它所有制企业仅供参考。 第103条露天采矿设计除执行本规定外，尚应符合国家现行的有关规程、标准和工程建设标准强制性条文等。 第 104 条采矿设计应符合下列要求： 一、优先开发矿石质量高、易采易选和外部建设条件有利等经济效益和社会效益好的矿床。在矿床总体开发方案的指导下，在技术条件允许和保护资源的前提下，优先开采基建量小、投产快和品位较高的地段。 二、优先采用露天开采。在露天开采与地下开采进行全面技术经济比较中，应充分考虑露天开采在资源回收、劳动条件和生产能力可靠性等方面体现的优势。在方案比较中，一般露天开采可考虑优越系数。 三、加强矿产综合回收，坚持合理的开采顺序，有效利用和保护资源。在同一开采区段内，实行贫富兼采，大小兼采，降低贫化损失，提高入选品位；对暂时不能利用的资源应切实保护；开采主要金属的同时，应综合回收共生、伴生有用组分。 四、对生产规模较大的矿山，应根据市场需求、技术可行和经济

效益等，做多个规模方案比较，并研究分期建设的可行性和经济合理性。 五、应从设计方案、设备材料选择等多方面重视珍惜土地，降低能耗和节约木材。 第105条结合矿山建设规模、工艺要求和资金条件，应积极采用行之有效的新技术、新工艺、新设备，提高矿山装备水平和机械化、自动化程度，提高露天采矿劳动生产率和综合经济效益。 第106条采矿设计应从总体方案到生产工艺全面贯彻安全生产和环境保护法规。对开采引起的环境污染和土地损坏，应有相应的整治、复垦措施。 第107条露天矿设计要加强社会主义市场经济观念、资金周转观念、利息观念和投入产出观念，要进行多方案比较和动态经济分析，择优选取方案。

充填采矿方法

充填采矿方法 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

充填采矿方法随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所开成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。按采用的充填料和输出方式不同，又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法和胶结充填采矿法。 (1)单层充填采矿法。适用于缓倾斜薄矿体中，用矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向一次按矿体全厚回采，随工作面的推进有计划地用水力或胶结充填采空区，以控制顶板。 (2)上向水平分层充填采矿法。一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水平分层进行，随着工作面向上推进，逐层充填采空区，并留出继续上采的工

作空间。充填体维护两面帮围岩，并作为上采的工作平台。崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。矿房架采到最上面分层时，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采空后，再进行回采。矿房架采的充填方法，可用干式充填、水力充填或胶结充填。 (3)上向倾斜分层充填采矿法。这种方法与上向水平分层充填法的区别是用倾斜分层回采，在采场内矿石和充填料的搬运主要靠重力。这种方法只能用干式充填。 (4)下向分层充填采矿法。用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固，矿石品位很高或价值很高的有色金属或稀有金属矿体。这种采矿方法的实质是：从上往下分层回采和逐层充填，每一分层的回采工作是在上一分层人工假顶的保护下进行的。回采分层水平或与水平成4°～10°或10°～15°倾斜角。倾斜分层主要是为了充填直接顶，同时也有利、于矿石搬运，但凿岩和支护作业不如水平分层方便。

充填采矿方法(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 充填采矿方法(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-5606-78 充填采矿方法(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所开成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。按采用的充填料和输出方式不同，又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法和胶结充填采矿法。 (1)单层充填采矿法。适用于缓倾斜薄矿体中，用矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向一次按矿体全厚回采，随工作面的推进有计划地用水力或胶结充填

采空区，以控制顶板。 (2)上向水平分层充填采矿法。一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水平分层进行，随着工作面向上推进，逐层充填采空区，并留出继续上采的工作空间。充填体维护两面帮围岩，并作为上采的工作平台。崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。矿房架采到最上面分层时，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采空后，再进行回采。矿房架采的充填方法，可用干式充填、水力充填或胶结充填。 (3)上向倾斜分层充填采矿法。这种方法与上向水平分层充填法的区别是用倾斜分层回采，在采场内矿石和充填料的搬运主要靠重力。这种方法只能用干式充填。

上向水平分层充填法课程设计教学文稿

课程设计 课程名称：金属矿床地下开采 设计题目：某金矿，品味6g/t，矿体水平厚度9米， 倾角45°，f=8~10，矿石体重2.7t/m3。上向 水平分层尾砂充填采矿法。 学院：国土资源工程学院 专业：采矿工程 年级： 2009级 学生姓名：刘佶林（200910104134） 指导教师：郭忠林周宗红 日期： 2012/9/10 教务处制

课程设计任务书 国土资源工程学院采矿工程专业 2009 年级 学生姓名：刘佶林 课程设计题目：上向水平分层充填采矿法 课程设计主要内容： 选择采矿方法的原则（要求），根据矿床地质条件和开采技术条件，结合实习收集资料，设计采矿方法。包括：采矿方法三面视图（1：200或1：500），采矿方法简述，结构参数，采准巷道布置，切割工作，采切工程量及采切比计算，采切费用计算；回采工作（落矿、出矿、通风、支护、损失贫化管理），回采顺序，地压管理，采掘进度计划，劳动组织形式和作业循环图表，成本计算与技术经济指标。 设计指导教师（签字）： 教学基层组织负责人（签字）： 年月日

目录 前言 (1) 第一章设计题目、地质条件 1.1设计题目 (2) 1.2矿床赋存条件 (2) 第二章矿块布置和采场结构参数的确定 (5) 第三章采矿方法三面图绘制 (3) 第四章采准切割工作 (3) 第五章回采工作 (5) 第六章充填工作及地压管理 (8) 第七章技术经济指标 (10) 附录··································· 结束语 (12)

前言 一、课程设计的目的 1.通过课程设计，使学生对所学国的金属矿床地下开采及其它专业课程的 基础理论、基础知识和基本技能得到进一步系统地加深、巩固和提高。 2.理论联系实际，培养提高学生解决问题和分析问题的能力。 3.培养学生查阅和应用参考书，设计规范及其它设计资料的能力。 4.培养锻炼学生应用所得的专业理论知识去解决实际问题的本领。 设计中学生应遵循党和国家制定的各项方针、政策和法令，结合实际， 合理地应用国内外的新技术、新成就和先进经验。 二、设计工作量和要求 1.设计深广度应基本上达到现场单体初步设计要求。 2.设计应着重于方案选择的论证。 3.设计应包括图纸和说明书两部分。 （1）.设计说明书文词力求通顺简练，计算部分必须列出式子，代入数 据，写出结果。 （2）.图纸部分：1：200的采矿方法三面投影图各一张（手工、CAD）； 图纸必须符合工程上的要求。

充填采矿技术应用发展及存在问题研究 王焱

充填采矿技术应用发展及存在问题研究王焱 发表时间：2019-07-24T10:07:08.217Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：王焱 [导读] 摘要：在采矿行业的生产过程中，充填技术是一种常用的支护方式。 山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省莱州市 261400 摘要：在采矿行业的生产过程中，充填技术是一种常用的支护方式。当采矿企业开展回采作业时，要将充填材料首先送入作业面，从而在充填体对作业面形成保护后再开展后续施工作业。因此充填采矿技术直接关系到开采作业的安全性以及生产的效率。近年来，我国采矿行业在充填技术应用和发展方面取得了明显的进步，但是也必须看到在技术应用以及技术工艺的管理方面还存在很多的问题，需要对此进行全面的分析，并采取有效的措施来加以解决。 关键词：充填采矿；技术应用；问题；措施 一些传统的采矿技术随着我国科技和经济的不断发展逐渐的被淘汰，一些新的、效率更高的采矿技术随之出现，比如采矿工程中的充填技术，它具有很高的环保特性和很高的安全性能，它的回采率非常高。采矿充填技术通常选择煤灰渣、石块、沙砾和碎石等物质对采矿中出现的空区进行充填。 1目前我国采矿行业对充填技术的应用以及发展概况 随着我国经济的发展和科学技术水平的提高，采矿行业开始广泛的应用充填采矿技术，而这项技术的应用发展也紧随时代的变化而不断更新与完善，特别是我国进入网络信息时代后，网络信息技术也开始被逐步引入到了采矿企业的生产经营活动中，而信息技术在充填采矿技术设备中的融合将进一步提高我国采矿作业的技术水平和生产效率。 充填采矿技术在采矿行业中的应用曾经经历了几个重要的发展阶段。从上世纪中期开始，我国的采矿企业开始将水力充填以及废石干式充填技术应用于采矿作业中，当时主要以废石作为充填材料，工作人员需要进行大强度的劳动，工作效率十分有限，严重制约了采矿企业生产能力的提高。进入80年代初期阶段后，在废石充填技术的基础上发展出了尾砂凝结充填技术，主要采用尾砂以及天然砂作为充填材料，并利用水泥进行胶结固化。进入新时期后，随着近年来绿色环保观念的提高以及我国可持续性发展战略的提出，采矿行业也开始应用高浓度充填等一些新型的充填采矿技术，同时新技术新工艺新设备的研发还在不断加大力度，未来我国的充填采矿技术将获得更大的提高。 2充填采矿技术应用发展中存在的问题 2.1充填材料的使用量不断增加 随着科学技术的不断发展，充填采矿技术得到很大程度的发展。但是，在该技术的发展过程中，对充填材料的需求量也在不断增加。在金属矿产的实际开采过程中，所使用的填充工艺不同，会在一定程度上影响到采矿方式的选择，从而影响到矿产生产量。所以，为提高矿产产量，保证充填工艺的顺利使用，就需要增加充填材料的用量。但是，增加充填材料用量，就会增加企业的生产成本。要促进企业的发展，提高采矿量，就需要加大对充填材料的研究力度，保证企业的利益。 2.2充填采矿技术有待提高 在金属矿产的开采过程中，不少企业为降低开采成本，获取更多的利润，没有根据矿山的实际情况，对充填技术做出合理选择。所以，在实际的开采过程中，容易出现各种问题，开采效率不高，还可能导致一些安全事故的出现。要提高企业的生产效率，为企业未来的发展创造有利条件，企业就必须要对矿山进行实地考察，全面了解矿山的实际情况。根据考察结果，对不同的充填采矿技术做出合理选择。 2.3缺乏完善的管理体制 在以往的充填采矿技术使用过程中，金属矿产企业很少实施有效监督，缺乏完善的管理体制，会给充填技术的实际使用形成阻碍。比如，有的充填站没有准备泵、流量计、浓度计等电子设备或机械设备，在对充填技术进行应用时，就可能出现流量、浓度控制得不合理等情况。加上企业没有制定完善的规章制度，导致其对生产过程缺乏系统性的监督，也没有定期进行抽检，会对采矿过程造成不利的影响。并且，有的采矿人员专业技术水平不高，会存在操作不当的问题，这也会影响到矿山的开采质量，增加开采风险。 3充填采矿技术的应用发展策略 3.1合理选择充填技术 充填采矿技术就是在采矿工程中，利用砂砾材料充填采空区，使其具备支护功能，避免因为围岩降落导致变形情况的出现。充填采矿技术有很多种类型，在实际的采矿工作中，采矿企业应根据实际，合理选择最佳的充填采矿技术。比如，水利充填技术，即将浆液附着在固体材料上，使其成为膏体，然后进行长距离输送。这种技术的成本相对较高，施工效果取决于传输效率，但不会受到季节、地形的影响。 目前，在许多矿山的开采中，都开始使用高浓度浆体管道进行直流输送，能达到比较好的采矿效果。又如，废石胶结充填技术，即利用自然级配废石料作为充填集料，废石与水泥浆分流输送到井下，再通过水泥浆自淋混合废石料，采用无轨设备运输充填料充入采空区。充填过程中所选用的废石粒径应控制在30cm以内，在废石与砂浆分流输送到井下以后，会同时下放到采场，从而形成胶结充填体。 3.2积极研发充填新材料 充填材料使用量的不断增加，会增加企业的生产成本，降低企业的利润空间，还会影响到采矿效率。所以，企业应积极研发充填新材料，以提高采矿效率，增加采矿产量。比如，赤泥胶结充填材料，是利用赤泥的潜在活性，通过添加激活剂开发出来的一种胶结料。赤泥胶结充填料具有良好的保水性能，赤泥全尾砂料浆的不脱水浓度仅为58%，还能使料浆的稳定性得到很好的保障。同时，其具有良好的胶结性能，将其与全尾矿进行配合，试块的单轴抗压强度能超过水泥的2倍。这种材料即使遭到破坏，也能在短时间内愈合。当充填体出现微裂破坏后，能通过自行愈合获得新的强度。高水固化材料的固水能力很强，具有良好的流动性和单浆悬浮性，能以很快的速度凝固。通过高水固化胶结充填料，能使比例很高的水快速地凝固，成为承载能力较强的固体。此外，还有矿渣胶结充填材料、高浓度全尾矿胶结充填料等，都具有良好的性能。将这些新型充填料应用到充填采矿技术中，能有效提高采矿效率。 3.3建立完善的充填采矿技术管理体系 在金属矿产企业的发展过程中，必须要建立完善的充填采矿技术管理体系，使采矿人员能够严格按照体系中的规定，完成采矿工作，