基本介紹
- 中文名：削壁充填法
- 外文名：resuing stoping
- 套用：採礦
- 本質：乾式充填法
- 特點：降低廢石的混入率
- 方案：水平分層上向回採方案等
簡介,削壁充填法主要方案,工藝流程,崩落礦石和圍岩,礦石運搬,鋪設墊層,架設順路井,充填,其他,評價,
簡介
在開採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空間，在回採過程中必須採下部分圍岩。回採的方法是分別崩落礦石和圍岩，採下的礦石用電耙或人工運出，廢石則留在採空區用做充填料，廢石堆做為工作檯。先採礦石還是先採圍岩，應根據礦岩的物理力學性能來確定。該法適用於礦脈產狀穩定，與圍岩接觸明顯且易於分離，圍岩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、筒狀礦體賦存於超基性岩體中，礦體厚度大，工業價值高，開採容易。還有-IJ,部分礦脈，厚度0.1~1m，圍岩條件比較好，含鎳品位和含銅品位均在1%以上的富礦，棄之可惜，開採又特別困難，若混合開採則貧化、損失率很高，放出的礦石變成貧礦，經濟不合理；採用選別回採方法，可以在采場內手選，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採用，同時該法可以控制圍岩的大面積移動。削壁充填法主要適用於0.2~0.7m厚極薄礦脈，圍岩為中等穩固，礦石品位高，與圍岩有較明顯的區別。
削壁充填法主要方案
1、水平分層上向回採方案
當礦脈的傾角大於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採傾斜或緩傾斜礦體，如湘西金礦等，見下圖。
湘西金礦開採2、傾斜工作面上向回採方案
當礦脈的傾角為20°一35°時，礦石不能從順路架設的溜井放出，為了有利於電耙出礦，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，電耙固定於一點，扒礦效率高，是目前使用較多的一種方案，套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，工作面呈“V”形，一側鑿岩、扒礦，另一側充填，可使出礦和充填交叉平行作業，采、充效率高，采場生產能力大。但電耙需轉角二次扒礦，增加一套導向滑輪，影響扒礦效率。套用的礦山有秦嶺、湘西等金礦，見下圖所示。
“v”形推進方案3、沿走向壁式推進方案
工作面沿傾向呈直線，工作面長度較大，一側為充填體，另一側為礦壁。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4、機械法削壁充填法開採
為了便於無軌設備進出采場，採用斜坡道采準形式。鏟運機的斜坡道，有脈外和脈內兩種布置方式，其中斜坡道沿礦體的偽傾斜方向布置的最大優點是在掘進斜坡道時，可獲得副產礦石，但由於它的位置不在礦塊的中央，回採時無法保證兩個等長的工作面同時交叉進行崩落礦岩，使礦塊的生產能力受到限制。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採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採工藝流程
崩落礦石和圍岩
削壁充填採礦法要求對礦石和圍岩分次崩落，崩落礦岩的先後順序取決於礦脈傾角和礦岩的穩固程度。開採急傾斜礦脈時，一般先崩落礦石，而在圍岩穩固條件差時應先崩落圍岩;開採緩傾礦脈時，先崩落圍岩，當礦石穩固性差時，應崩落頂板圍岩。先落礦時，由於礦脈過薄夾制性大，宜用小直徑釺頭鑽鑿深度不超過1.0～1.5m的淺孔，孔間距為0.4～0.6m，並採用間隔裝藥進行爆破以減輕對圍岩的破壞。先崩落圍岩時，落礦參數可適當加大，圍岩的崩落量必須滿足最小回採空間的要求，開採急傾斜礦體采場寬度的最小尺寸是：採用人工、電耙或獨輪車運搬礦石時，不小於0.8m；當採用CT-500HE型電動鏟運機運搬礦石時，不小於1.1～1.2m。開採緩傾斜礦脈時，采幅高度不小於1.8～2.0m。確定崩落圍岩量時，還應滿足充填採空區的要求，力爭既不外取充填料，也不放出多餘的廢石。
礦石運搬
崩落的礦石在采場內可用人工或用機械搬運至礦石溜井。人工運搬礦石時，由於工作面狹窄作業條件差，勞動強度大，效率低。為實現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。開採緩傾斜礦脈時，多採用電耙運搬。
鋪設墊層
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。利用半舊膠帶鋪設墊層時，為防止膠帶在爆破時被砸壞，應在膠帶下鋪設一層草袋等緩衝材料。為回收從膠帶搭接處漏掉的粉礦，還應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，混凝土墊層有利於機械化運搬，也能最大限度地回收粉礦。
架設順路井
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。為給回採創造條件，順路天井應超前回採分層一定距離，多用木撐架設，但靠充填體的一側要用密集木板隔開。為節省木料天井還可用鋼板圍成的圓筒逐段加高，筒內焊接人行梯子。順路礦石溜井最好用3mm厚鋼板圍成的倒錐形圓筒架設，每節高為0.5～1.0m，直徑0.6～0.8m。順路礦石溜井還可以用木料架設，為防止粉礦損失，在溜井的內側必須釘一層密接木板。
充填
開採急傾斜礦脈時，充填料用人工、電耙或鏟運機倒運、平整充填料堆面。
其他
開採緩傾斜礦脈時，充填工作是一項較繁重的體力勞動，隨回採工作面的掘進，每隔1.5～2.0m用崩落下來的大塊廢石砌築一道石牆，為使其具有良好的承壓性能和不致在爆破時被擊倒，應使牆面與水平面間有70°～80°夾角，石牆間用碎石填滿。堆築石牆和充填廢石都要做到嚴密接頂。當開採局部礦脈較厚、崩落圍岩量不夠充填時，也可採用間隔充填，這時為增加充填體穩定性還應在適當位置架設一些由鋼筋混凝土預製件垛成的擋牆。
評價
1、適用條件
該法適用於開採品位高、價值貴的極薄礦脈，對礦脈傾角要求不嚴，礦石與圍岩界限明顯、易分離更為有利。
2、優、缺點
該法最大的優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，提高精礦產出率。該法與混采相比，回採工序多而且複雜，崩礦效率低，材料消耗多，勞動強度大，工班效率低，采場生產能力小。但該法能以產出礦石質量高和總經濟效益好而取勝。
