第二篇采矿方法充填法

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1、第二篇：采矿方法第二篇：采矿方法 第五章第五章 空场采矿法空场采矿法 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 第七章第七章 崩落采矿法崩落采矿法 第第八八章章 地地下下矿矿无无轨轨采采矿矿设设备备 第第九九章章 采采矿矿方方法法选选择择与与单单体体设设计计 基本内容基本内容第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.1 6.1 概述概述 6.2 6.2 单层充填采矿法单层充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法6.6 6.6 充填技术充填技术6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.

2、1 6.1 概述概述 1 1）基本特征：）基本特征：n 在回采过程中，按照回采工艺的要求，用充填料回在回采过程中，按照回采工艺的要求，用充填料回 填采空区的采矿方法叫充填采矿法；填采空区的采矿方法叫充填采矿法；n 充填体起控制采场地压，支撑围岩，减少、延缓和充填体起控制采场地压，支撑围岩，减少、延缓和 阻止采后空区围岩的破坏和移动的作用；阻止采后空区围岩的破坏和移动的作用；n 可以有效回收矿柱，且处理废料，保护环境。可以有效回收矿柱，且处理废料，保护环境。 2 2）使用条件：）使用条件：不允许围岩崩落以及矿石品位高、矿床价值大。不允许围岩崩落以及矿石品位高、矿床价值大。3 3）应用情况：）应用

3、情况：n 3030年代有色金属矿约占年代有色金属矿约占50%50%，6060年代约占年代约占4.3%4.3%；黄；黄 金矿山占金矿山占31%31%；n 8080年代，加拿大占年代，加拿大占35-40%35-40%，日本占，日本占43%43%。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.1 6.1 概述概述 4 4）优点：）优点：n 支护岩层，控制采场地压活动；支护岩层，控制采场地压活动；n 防止地表沉陷，保护地表地物；防止地表沉陷，保护地表地物； n 提供继续向上回采的工作平台（类似于留矿法功提供继续向上回采的工作平台（类似于留矿法功 能）；能）；n 改善矿柱受力状态（由单轴受压变为三轴受压），改

4、善矿柱受力状态（由单轴受压变为三轴受压）， 保证最大限度的回收矿产资源；保证最大限度的回收矿产资源； 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.1 6.1 概述概述 n 保证安全回采有内因火灾危险的高硫矿床；保证安全回采有内因火灾危险的高硫矿床； n 控制深井开采岩爆，将低深部地温；控制深井开采岩爆，将低深部地温；n 保证露天、地下联合开采时生产的安全；保证露天、地下联合开采时生产的安全；n 处理固体废料，保护环境。处理固体废料，保护环境。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.1 6.1 概述概述 5 5）典型方案：）典型方案：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.1 6.1 概述概述 n

5、单层充填采矿法单层充填采矿法 n 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法n 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法n 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 1 1）基本特征：）基本特征：n 矿块的回采按矿体全厚向前推进，在岩石顶板下的矿块的回采按矿体全厚向前推进，在岩石顶板下的 回采空间作业；回采空间作业；n 当回采工作面推进一定距离后，除保留继续回采所当回采工作面推进一定距离后，除保留继续回采所 需的工作空间外，其余空区用隔墙进行密闭，用充需的工作空间外，其余空区用隔墙进行密闭，用充 填处理空区并控制地压。填处理空区并控制地压。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.2 6.2 单层充填采矿法单层充填采

6、矿法 2 2）适用条件：）适用条件：n 矿石和围岩（顶板）稳固性较差；矿石和围岩（顶板）稳固性较差；n 矿体倾角矿体倾角3030；n 矿体厚度矿体厚度2m2m。3 3）结构（）结构（图图6-16-1）：）：n 顶底柱：无工程；顶底柱：无工程；n 间间 柱：无间柱；柱：无间柱；n 矿房内：上山作为最初回采的工作面；切割巷道用矿房内：上山作为最初回采的工作面；切割巷道用 于行人、通风、卸水、出矿。于行人、通风、卸水、出矿。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.2 6.2 单层充填采矿法单层充填采矿法 图图6-1 6-1 单层充填采矿法单层充填采矿法1-1-注砂管；注砂管；2-2-充填管；充填管；

7、3-3-上阶段脉内平巷；上阶段脉内平巷；4-4-半截门子；半截门子；5-5-溜矿井；溜矿井；6-6-切割巷道；切割巷道；7-7-帮门子；帮门子；8-8-堵头门子；堵头门子；9-9-半截门子；半截门子；10-10-木梁；木梁；11-11-木条；木条；12-12-立柱；立柱；13-13-砂门子；砂门子；14-14-横梁；横梁； 15-15-半半圆木；圆木；14-14-脉外巷道脉外巷道4 4）采准切割：）采准切割：n 阶段运输巷：下盘脉外单一沿脉布置；阶段运输巷：下盘脉外单一沿脉布置；n 行人溜矿井：双格溜井行人溜矿井：双格溜井 一格溜矿一格行人通风；一格溜矿一格行人通风；n 切割巷道：脉内沿脉布置

8、；切割巷道：脉内沿脉布置；n 上上 山：从切割巷道掘进；山：从切割巷道掘进； n 上部脉内平巷：回风上部脉内平巷：回风 行人行人 下放充填料。下放充填料。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.2 6.2 单层充填采矿法单层充填采矿法 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.2 6.2 单层充填采矿法单层充填采矿法 5 5）回采充填工作：）回采充填工作：n n 钻孔：钻孔：钻孔：钻孔：沿走向全面推进一次全厚回采，以切割平巷沿走向全面推进一次全厚回采，以切割平巷沿走向全面推进一次全厚回采，以切割平巷沿走向全面推进一次全厚回采，以切割平巷 为自由面，以上山为工作面，打水浅孔为自由面，以上山为工作面

9、，打水浅孔为自由面，以上山为工作面，打水浅孔为自由面，以上山为工作面，打水浅孔；n n 爆破：爆破：爆破：爆破：逆倾向以宽逆倾向以宽逆倾向以宽逆倾向以宽1.2m 1.2m 1.2m 1.2m 的小断面推进的小断面推进的小断面推进的小断面推进；n n 出矿：出矿：出矿：出矿：采用人力或电耙，将矿石运搬进溜井，两步采用人力或电耙，将矿石运搬进溜井，两步采用人力或电耙，将矿石运搬进溜井，两步采用人力或电耙，将矿石运搬进溜井，两步 耙矿；耙矿；耙矿；耙矿； 支柱：支柱：支柱：支柱：支柱须紧跟工作面，落矿后立即支护；支柱须紧跟工作面，落矿后立即支护；支柱须紧跟工作面，落矿后立即支护；支柱须紧跟工作面，落

10、矿后立即支护； 最大悬顶距最大悬顶距最大悬顶距最大悬顶距4.8m4.8m4.8m4.8m，充填步距，充填步距，充填步距，充填步距2.4m2.4m2.4m2.4m，控顶，控顶，控顶，控顶 距距距距2.4m2.4m2.4m2.4m，支柱间距，支柱间距，支柱间距，支柱间距0.7-0.9m0.7-0.9m0.7-0.9m0.7-0.9m，排距，排距，排距，排距1.2m1.2m1.2m1.2m； 撬毛：撬毛：撬毛：撬毛：通风后进入采场注意顶板通风后进入采场注意顶板通风后进入采场注意顶板通风后进入采场注意顶板撬毛撬毛撬毛撬毛安全工作安全工作安全工作安全工作, , , , 充填准备：充填准备：充填准备：充填

11、准备：清理待充场地，建滤水密闭结构，架清理待充场地，建滤水密闭结构，架清理待充场地，建滤水密闭结构，架清理待充场地，建滤水密闭结构，架 设充填管道具体是架设帮门子，堵头门设充填管道具体是架设帮门子，堵头门设充填管道具体是架设帮门子，堵头门设充填管道具体是架设帮门子，堵头门 子，半截门子；子，半截门子；子，半截门子；子，半截门子； 充填：充填：充填：充填：逆倾斜分段采用水砂充填，先自下而上分逆倾斜分段采用水砂充填，先自下而上分逆倾斜分段采用水砂充填，先自下而上分逆倾斜分段采用水砂充填，先自下而上分 段拆除立柱，再分段进行充填。段拆除立柱，再分段进行充填。段拆除立柱，再分段进行充填。段拆除立柱，再

12、分段进行充填。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.2 6.2 单层充填采矿法单层充填采矿法 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.2 6.2 单层充填采矿法单层充填采矿法 6 6）评价：）评价：n n 该法适用于顶板岩石不稳固而又不允许陷落的微倾该法适用于顶板岩石不稳固而又不允许陷落的微倾该法适用于顶板岩石不稳固而又不允许陷落的微倾该法适用于顶板岩石不稳固而又不允许陷落的微倾 斜和缓倾斜薄矿脉斜和缓倾斜薄矿脉斜和缓倾斜薄矿脉斜和缓倾斜薄矿脉；n n 矿石回收率高，贫化率低矿石回收率高，贫化率低矿石回收率高，贫化率低矿石回收率高，贫化率低；n n 回采工艺复杂，矿块生产能力低，回采工效低，

13、采回采工艺复杂，矿块生产能力低，回采工效低，采回采工艺复杂，矿块生产能力低，回采工效低，采回采工艺复杂，矿块生产能力低，回采工效低，采 矿成本高。矿成本高。矿成本高。矿成本高。1 1）基本特征）基本特征（图（图6-26-2）：n 通常将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿通常将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房，后采矿 柱；柱；n 矿房自下而上分层回采，依次充填以维护上下盘围矿房自下而上分层回采，依次充填以维护上下盘围 岩，并创造不断上采的作业条件，矿房回采到最后岩，并创造不断上采的作业条件，矿房回采到最后 一个分层时，进行接顶充填；一个分层时，进行接顶充填；n 矿柱在采完若干矿房或全阶段后，再

14、进行回采；矿柱在采完若干矿房或全阶段后，再进行回采；n 目前该方法占我国充填法的目前该方法占我国充填法的60%60%。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 图图6-2 6-2 分层充填采矿法分层充填采矿法2 2）主要工艺：）主要工艺：n 该法为工作面循环作业，凿岩爆破、出矿、充填和该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；护顶完成一个循环后，进行下一分层的循环；n 回采空间和范围可以控制，人员设备在暴露的顶板回采空间和范围可以控制，人员设备在暴露的顶板 下作业，需有效地控制顶板；下作业，需有效地控制

15、顶板；n 可以使用任何充填料进行充填。可以使用任何充填料进行充填。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 3 3）适用条件：）适用条件：n 一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜 矿体；矿体；n 能适应形态不规则、分支复合变化大的矿体；能适应形态不规则、分支复合变化大的矿体；n 且矿体的损失、贫化率低，是一种适用范围广的充且矿体的损失、贫化率低，是一种适用范围广的充 填采矿法。填采矿法。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 4 4）基本方案：）

16、基本方案：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 沿走向布置采场沿走向布置采场垂直走向布置采场垂直走向布置采场点柱式上向分层点柱式上向分层（1 1）沿走向布置采场上向分充填法：）沿走向布置采场上向分充填法：n 当矿体厚度小于当矿体厚度小于10-15m10-15m时，沿走向布置矿块，矿房时，沿走向布置矿块，矿房 长度长度30-60m(30-60m(图图6-36-3) )，大者可达，大者可达100-300m100-300m，如红透山，如红透山 铜矿沿矿体走向长铜矿沿矿体走向长180m(180m(图图6-46-4) ) ；n 长采场可以实现回采工作的

17、平行作业，充分发挥设长采场可以实现回采工作的平行作业，充分发挥设 备效率，提高矿石回收率。备效率，提高矿石回收率。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 图图6-3 6-3 沿走向布置采场上向分层干式充填法沿走向布置采场上向分层干式充填法1-1-阶段运输平巷；阶段运输平巷；2-2-回风巷道；回风巷道；3-3-充填天井；充填天井；4-4-放矿溜井；放矿溜井；5-5-人行通风天井；人行通风天井； 6-6-联络道；联络道；7-7-隔墙；隔墙；8-8-垫板；垫板；9-9-电耙绞车；电耙绞车；10-10-顶柱；顶柱；11-11-底柱；底柱；12-12-充

18、填料；充填料；13-13-崩下矿石；崩下矿石；14-14-炮孔炮孔图图6-4 6-4 红透山铜矿机械化水砂上向分层充填法红透山铜矿机械化水砂上向分层充填法1-1-采区斜坡道；采区斜坡道；2-2-采场联络道；采场联络道；3-3-充填天井；充填天井；4-4-放矿溜井；放矿溜井；5-5-滤水井；滤水井； 6-6-尾砂；尾砂；7-7-隔墙；隔墙；8-8-砼砼垫层；垫层；9-9-充填管；充填管；10-10-废石堆垫斜坡道废石堆垫斜坡道（2 2）垂直走向布置采场上向分充填法：）垂直走向布置采场上向分充填法：n 当当矿矿体体厚厚度度大大于于10-15m10-15m时时，沿沿矿矿体体走走向向划划分分矿矿房房和

19、和矿柱矿柱, ,采场垂直矿体走向布置采场垂直矿体走向布置( (图图6-5a6-5a、b b) )；n 第第一一步步回回采采矿矿房房，用用胶胶结结充充填填料料充充填填，第第二二步步回回采采间柱；间柱；n 该该方方案案适适合合于于厚厚及及特特厚厚的的高高品品位位矿矿床床，矿矿石石损损失失贫贫化小，可以使用无轨铲运机出矿化小，可以使用无轨铲运机出矿( (图图6-66-6、7 7) )。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 图图6-5a 6-5a 垂直走向布置矿块上向分层水力充填法垂直走向布置矿块上向分层水力充填法1-1-顶柱；顶柱；2-2-充填天井

20、；充填天井；3-3-矿石堆；矿石堆；4-4-人行滤水井；人行滤水井；5-5-放矿溜井；放矿溜井；6-6-主副钢筋；主副钢筋；7-7-人行天井联络道；人行天井联络道；8-8-沿脉巷道；沿脉巷道；9-9-穿脉巷道；穿脉巷道；10-10-充填体；充填体；11-11-脉外巷道脉外巷道图图6-5b 6-5b 垂直走向布置矿块上向分层胶结充填法垂直走向布置矿块上向分层胶结充填法1-1-下盘肪外平巷；下盘肪外平巷；2-2-装矿横巷；装矿横巷；3-3-胶结充填体；胶结充填体；4-4-溜井；溜井；5-5-行人天井；行人天井；6-6-充填回风井充填回风井图图6-6 6-6 凡口铅锌矿机械化上向分层充填法凡口铅锌矿

21、机械化上向分层充填法图图6-7 6-7 新桥硫铁矿机械化上向分层充填法新桥硫铁矿机械化上向分层充填法（3 3）点柱式上向分层充填法：）点柱式上向分层充填法：n 用于回采矿岩比较稳固，品位不很高的连续厚大倾用于回采矿岩比较稳固，品位不很高的连续厚大倾 斜倾矿体斜倾矿体( (图图6-86-8、9 9）；）；n 可垂直或沿走向布置采场，矿块间留可垂直或沿走向布置采场，矿块间留4-6m4-6m临时带状临时带状 矿柱，矿房内留规则或不规则的点永久性柱，直径矿柱，矿房内留规则或不规则的点永久性柱，直径 为为5-8m5-8m；n 全部作业采用无轨自行设备，回采效率高。全部作业采用无轨自行设备，回采效率高。第

22、六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 图图6-8 6-8 脉外溜井斜脉外溜井斜坡道布置点柱式上坡道布置点柱式上向分层回采向分层回采1-1-分段巷道；分段巷道；2-2-斜坡道；斜坡道；3-3-溜矿井；溜矿井；4-4-采场联络道；采场联络道；5-5-通风排水平巷；通风排水平巷；6-6-点柱；点柱；7-7-阶段运输平巷；阶段运输平巷；8-8-顶柱顶柱图图6-9 6-9 点柱式上向点柱式上向分层回采立体图分层回采立体图5 5）结构参数：）结构参数：n 布置方式：布置方式：垂直走向、沿走向；垂直走向、沿走向；n 矿房水平面积：矿房水平面积：300-500

23、m300-500m2 2；第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 矿岩稳固性矿岩稳固性阶段生产能力，及可布矿块数阶段生产能力，及可布矿块数使用的设备使用的设备n 阶段高度：阶段高度：一般一般30-60m30-60m；第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 勘探类型勘探类型天井的掘进和维护天井的掘进和维护溜井的矿石通过量溜井的矿石通过量n 矿柱尺寸：矿柱尺寸：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 间柱尺寸取决于矿岩稳固性，当间柱用充填法间柱尺寸取

24、决于矿岩稳固性，当间柱用充填法回采时，取回采时，取7-10m7-10m；薄矿脉可以不留间柱，矿房之间浇注砼隔墙；薄矿脉可以不留间柱，矿房之间浇注砼隔墙；为降低损失贫化，可构筑人工底柱和假巷，在为降低损失贫化，可构筑人工底柱和假巷，在运输平巷顶板只留运输平巷顶板只留2-3m2-3m厚的底柱；厚的底柱；上部巷道需保护时，留顶柱上部巷道需保护时，留顶柱3-5m3-5m。6 6）采准工作：）采准工作：（1 1）采准布置：）采准布置：n 脉内采准系统：脉内采准系统：开采急倾斜和缓倾斜薄矿体；开采急倾斜和缓倾斜薄矿体；n 联联 合合 采采 准：准：开采厚大矿体，采用脉外平巷与独开采厚大矿体，采用脉外平巷与

25、独 头横巷相结合或环形采准方式；头横巷相结合或环形采准方式；n 斜斜 坡坡 道：道：采用无轨设备时，采用下盘斜坡道采用无轨设备时，采用下盘斜坡道 和溜井或服务性提升井和溜矿井为和溜井或服务性提升井和溜矿井为 主的采准方式。主的采准方式。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 （2 2）采准巷道：）采准巷道：含沿脉平巷、天井、充填井、溜矿井、分段平巷等。含沿脉平巷、天井、充填井、溜矿井、分段平巷等。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 运输平巷：运输平巷：为便于探矿和出矿，单一采准的沿脉平为便于

26、探矿和出矿，单一采准的沿脉平巷可靠矿体上下盘沿脉掘进，断面巷可靠矿体上下盘沿脉掘进，断面2.12.5m2.12.5m2 2； 人行通风井：人行通风井：一个矿块至少要两个人行通风井；一个矿块至少要两个人行通风井； 人行滤水井：人行滤水井：顺路架设，内设人行梯，外设滤水材顺路架设，内设人行梯，外设滤水材料，担负滤水面积为料，担负滤水面积为200200m m2（图图6-106-10）；）； 图图6-106-10 人行滤水井人行滤水井第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 充充 填填 井：井：用于回风、下放充填料或人行；用于回风、下放充填料或人行； 溜

27、溜 矿矿 井：井：脉内溜井顺路架设，可考虑与人行井、脉内溜井顺路架设，可考虑与人行井、滤水井共用，每矿房要布置两个溜矿井；电耙出矿滤水井共用，每矿房要布置两个溜矿井；电耙出矿时，断面时，断面2m2m，铲运机出矿时，断面，铲运机出矿时，断面2-2.5m2-2.5m；溜；溜井可采用钢筋砼预制件或钢溜井形式井可采用钢筋砼预制件或钢溜井形式(图图6-116-11) ；采；采用大型出矿设备时，考虑采用脉外布置溜矿井；用大型出矿设备时，考虑采用脉外布置溜矿井；分段平巷：分段平巷：用于机械化斜坡道采准的方式，沿走向用于机械化斜坡道采准的方式，沿走向布置，同时服务于上中下三个分层。布置，同时服务于上中下三个分

28、层。 (a)(a)图图6-116-11 溜矿井结构图溜矿井结构图a-a-预制砼溜井图；预制砼溜井图；b-b-钢溜井图钢溜井图（b b）7 7）切割工作：）切割工作：n 从联络道掘进拉底巷道与溜矿井相通，然后沿矿体从联络道掘进拉底巷道与溜矿井相通，然后沿矿体 全厚切开，铺设钢筋砼层；全厚切开，铺设钢筋砼层；n 从运输平巷或穿脉全面拉开，后挑顶至从运输平巷或穿脉全面拉开，后挑顶至6m6m高高; ;n 浇注砼巷道，构成底柱：钢筋网度浇注砼巷道，构成底柱：钢筋网度300300mm300300mm，主，主 筋筋12mm12mm，副筋，副筋8mm8mm，设间距，设间距0.3-0.7m0.3-0.7m的双层

29、钢的双层钢 筋筋( (图图6-126-12) )。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 图图6-126-12 钢筋砼底板结构图钢筋砼底板结构图11主钢筋；主钢筋；22副钢筋副钢筋8 8）回采作业：）回采作业：分层崩矿回采，分层空间保持分层崩矿回采，分层空间保持2-2.2m2-2.2m；每层作业循环；每层作业循环相同：崩矿、通风、护顶、出矿、充填准备、充填、相同：崩矿、通风、护顶、出矿、充填准备、充填、浇砼底板等；最后进行充填接顶。浇砼底板等；最后进行充填接顶。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采

30、矿法 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 崩矿：崩矿：可采用上向孔或水平孔；国内常用可采用上向孔或水平孔；国内常用01-4301-43、01-4501-45、YSP-45YSP-45型钻机打孔，型钻机打孔，43-45mm43-45mm，孔深，孔深1.6-2m1.6-2m，孔，孔距距0.8-1.2m0.8-1.2m； 国外多用凿岩台车打孔，深国外多用凿岩台车打孔，深3-5m3-5m；每个分层以充填井为自由面分每个分层以充填井为自由面分2-32-3次爆破；次爆破；国内常用先打上向孔挑采，再打水平孔压采。国内常用先打上向孔挑采，再打水平孔压采。通

31、风：通风：新鲜风流从阶段运输平巷新鲜风流从阶段运输平巷顺路天井顺路天井分层工作面分层工作面清洗采场；污风从充填回风天井清洗采场；污风从充填回风天井充填回风平巷充填回风平巷回风井。回风井。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 护顶：护顶：可用锚杆、金属网、锚索加喷浆支护。可用锚杆、金属网、锚索加喷浆支护。出矿：出矿：多采用电耙、装运机和铲运机出矿。多采用电耙、装运机和铲运机出矿。充填准备：充填准备：包括架设顺路天井、溜矿井等，接长采场充填管道，包括架设顺路天井、溜矿井等，接长采场充填管道，砌筑砼充填隔墙等。砌筑砼充填隔墙等。第六章第六章 充填采

32、矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 充填：充填：干式充填时，用矿车将充填料运至充填天井卸载，干式充填时，用矿车将充填料运至充填天井卸载，充填料自溜入采场，用电耙或铲运机整平；充填料自溜入采场，用电耙或铲运机整平；水力充填时，先放清水冲洗疏通管路水力充填时，先放清水冲洗疏通管路10-15min10-15min，再，再由远而近向滤水井，充填料要低于人行滤水井和溜由远而近向滤水井，充填料要低于人行滤水井和溜井口井口50-100mm50-100mm，避免充填料从井口溢流和跑砂。，避免充填料从井口溢流和跑砂。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充

33、填采矿法上向分层充填采矿法 浇砼底板：浇砼底板：待充填水渗透出采场后，先平整充填场地，然后铺待充填水渗透出采场后，先平整充填场地，然后铺0.15-0.3m0.15-0.3m厚的砼地板。厚的砼地板。减少无轨设备轮胎磨损，提高出矿效率；减少无轨设备轮胎磨损，提高出矿效率；减少粉矿的损失和矿石贫化。减少粉矿的损失和矿石贫化。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 充填接顶：充填接顶：矿房全部回采结束后，进行接顶充填；多采用分区、矿房全部回采结束后，进行接顶充填；多采用分区、分次加压输送充填料，即在接顶层分区段构筑隔墙，分次加压输送充填料，即在接顶层分

34、区段构筑隔墙，先充先充1-21-2次，让充填料沉缩后，再用砂浆泵泵送充次，让充填料沉缩后，再用砂浆泵泵送充填料强行灌入接顶的缝隙中，以利于提高接顶的密填料强行灌入接顶的缝隙中，以利于提高接顶的密实性。实性。新桥硫铁矿充填实践证明，充填接顶率达新桥硫铁矿充填实践证明，充填接顶率达50%50%时，时，即可对顶板岩层地压起到良好的控制作用，从而突即可对顶板岩层地压起到良好的控制作用，从而突破了过于强调破了过于强调100%100%充填接顶的传统观念。充填接顶的传统观念。9 9）发展方向：）发展方向：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 （1 1）简化

35、工序，缩短分层回采周期，提高能力）简化工序，缩短分层回采周期，提高能力n 提高分层回采高度；提高分层回采高度；n 采用尾砂胶结充填工艺。采用尾砂胶结充填工艺。（2 2）简化矿块回采步骤，强化无轨机械化开采）简化矿块回采步骤，强化无轨机械化开采n 构筑高强度人工底柱或人工钢筋砼隔板，研制完构筑高强度人工底柱或人工钢筋砼隔板，研制完 善的砼施工机械；善的砼施工机械；n 应用长采区机械化上向分层充填法，结合锚固技应用长采区机械化上向分层充填法，结合锚固技 术，保证采场安全。术，保证采场安全。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 （3 3）大力采用先

36、进技术）大力采用先进技术n 应用合理的回采方案：采用盘区机械化上向分层应用合理的回采方案：采用盘区机械化上向分层 充填法开采厚大富矿体，脉外斜坡道采准，实现充填法开采厚大富矿体，脉外斜坡道采准，实现 凿岩出矿充填平行进行，有利于设备、材料、人凿岩出矿充填平行进行，有利于设备、材料、人 员调运，方便设备维修保养，改善作业条件；员调运，方便设备维修保养，改善作业条件；n 寻求来源丰富、且符合技术要求的充填料，研究寻求来源丰富、且符合技术要求的充填料，研究 制备简单、输送方便、易于自动控制的充填系制备简单、输送方便、易于自动控制的充填系 统，缩短充填时间，提高采矿强度；统，缩短充填时间，提高采矿强度

37、；第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 n 实现采、装、运及服务性工作的综合机械化；实现采、装、运及服务性工作的综合机械化；n 采用先进的测试仪器，对充填体性质和作用加采用先进的测试仪器，对充填体性质和作用加 强室内模拟和现场观测，提出合理的充填体尺强室内模拟和现场观测，提出合理的充填体尺 寸。寸。1010）方案评价：）方案评价：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 （1 1）适用条件）适用条件n 适用于矿石品位高、价值高的贵金属和稀有金属适用于矿石品位高、价值高的贵金属和稀有金属 的矿体开

38、采；的矿体开采；n 矿体上下盘岩石中等稳固或稳固性稍差；矿体上下盘岩石中等稳固或稳固性稍差；n 矿石中等稳固或中等稳固以上的急倾斜中厚至极矿石中等稳固或中等稳固以上的急倾斜中厚至极 厚矿体及多层矿体。厚矿体及多层矿体。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 （2 2）优点）优点n 使用的回采方案多，机动灵活，适应多种开采技使用的回采方案多，机动灵活，适应多种开采技 术条件的需要；术条件的需要；n 损失率和贫化率低；损失率和贫化率低；n 使用自行设备，采场生产能力大；使用自行设备，采场生产能力大；n 采准切割简单；采准切割简单；n 木材消耗量少。

39、木材消耗量少。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.3 6.3 上向分层充填采矿法上向分层充填采矿法 （3 3）缺点）缺点n 回采工艺复杂，部分工作劳动强度大；回采工艺复杂，部分工作劳动强度大；n 常规设备能力低；常规设备能力低；n 成本高；成本高；n 排泥费用高。排泥费用高。1 1）基本特征：）基本特征：n 用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固、用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固、 矿石品位或价值很高的有色金属或稀有金属矿；矿石品位或价值很高的有色金属或稀有金属矿；n 从上往下分层回采和逐层充填，每分层的回采工作从上往下分层回采和逐层充填，每分层的回采工作 是在上一分层人工假

40、顶的保护下进行；是在上一分层人工假顶的保护下进行；第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 n 回采分层为水平的或与水平成回采分层为水平的或与水平成4-10(4-10(胶结充填胶结充填) ) 或或 10-15(10-15(水力充填水力充填) )倾斜；倾斜；n 倾斜分层主要是为了充填接顶，同时也有利于矿石倾斜分层主要是为了充填接顶，同时也有利于矿石 运搬，但凿岩与支护作业不如水平分层方便；运搬，但凿岩与支护作业不如水平分层方便；n 可用常规设备或无轨设备回采出矿，可用水砂充填可用常规设备或无轨设备回采出矿，可用水砂充填 或胶结充填，但不用干式充填或

41、胶结充填，但不用干式充填 。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 2 2）回采方案：）回采方案：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 壁壁式式下下向向分分层层充充填填：以以充充填填体体假假顶顶暴暴露露面面积积较较大大的的长工作面，自上而下回采分层长工作面，自上而下回采分层( (图图6-136-13) )；进进路路下下向向分分层层充充填填：将将矿矿块块划划分分为为若若干干分分层层，从从充充填填体体假假顶顶暴暴露露面面积积小小的的进进路路工工作作面面，自自上上而而下下回回采采每一分层每一分层(

42、(图图6-146-14) )。图图6-136-13壁式下壁式下向分层充填向分层充填1-1-钢筋混凝土钢筋混凝土假顶；假顶；2-2-尾砂尾砂充填体；充填体；3-3-人人行天井；行天井；4-4-分分层切割平巷；层切割平巷；5-5-矿石溜井；矿石溜井； 6-6-阶段运输平阶段运输平巷；巷；7-7-壁式工壁式工作面作面图图6 614 14 进路下向分层充填进路下向分层充填11巷道回采；巷道回采；22进行充填的巷道；进行充填的巷道；33分层运输巷道；分层运输巷道；44分层充填巷道；分层充填巷道；55矿石溜井；矿石溜井；66充填管路；充填管路；77斜坡道斜坡道3 3）矿块构成要素：）矿块构成要素：n 阶段

43、高度：阶段高度：30m-80m30m-80m；n 进路长度：进路长度：电耙出矿时，电耙出矿时，25-50m25-50m( (图图6-156-15) )；无轨设备；无轨设备 出矿时，出矿时，100-300m 100-300m ( (图图6-166-16) ) ；n 进路尺寸：进路尺寸：普通进路普通进路(22)m(22)m2 2-(33)m-(33)m2 2；高进路；高进路 (44)m (44)m2 2；六角开断面上顶宽；六角开断面上顶宽3m3m，下底宽，下底宽 3m 3m，腰宽，腰宽5m5m；第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 7-7-出矿电

44、耙绞车出矿电耙绞车；8-8-分层巷道；分层巷道；9-9-下盘溜井；下盘溜井；10-10-分层道出矿电分层道出矿电耙绞车；耙绞车；11-11-充填天井；充填天井；12-12-充填小井；充填小井；13-13-充填耙道；充填耙道；14-14-扩帮炮扩帮炮孔；孔；15-15-充填平巷；充填平巷；16-16-充填用人行材料井；充填用人行材料井；17-17-电耙；电耙；18-18-压顶炮压顶炮孔；孔；1919、20-20-上下盘阶段平巷；上下盘阶段平巷；21-21-横巷；横巷；22-22-切割平巷切割平巷图图6-156-15下向分层进路充填法下向分层进路充填法1-1-横巷；横巷；2 2、4-4-下盘人行天

45、下盘人行天井；井；3-3-回采进路；回采进路；5-5-第四分第四分层道；层道；6-6-上盘通风天井；上盘通风天井；图图6-166-16下向分层进路充填法下向分层进路充填法1-1-阶段平巷阶段平巷;2-;2-横巷横巷;3-;3-切割切割平巷平巷;4-;4-回采进路回采进路;5-;5-充填平充填平巷巷;6-;6-溜井溜井;7-;7-充填天井充填天井;8-;8-斜坡道斜坡道;9-;9-通风沟通风沟;10-;10-充填充填管道管道;11-;11-隔墙隔墙;12-;12-铲运机铲运机;13-;13-凿岩台车凿岩台车4 4）采准切割工作）采准切割工作（1 1）采准布置方式）采准布置方式第六章第六章 充填采

46、矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 脉内采准脉内采准: :适于矿体比围岩稳固的中小急倾斜矿体；适于矿体比围岩稳固的中小急倾斜矿体；脉外采准脉外采准: :适于厚大矿体，围岩比矿体稳固的情况；适于厚大矿体，围岩比矿体稳固的情况；联合采准联合采准: :在脉外采准的基础上，为缩短运矿距离，在脉外采准的基础上，为缩短运矿距离， 增设脉内溜井，以提高采场出矿效率。增设脉内溜井，以提高采场出矿效率。（2 2）采准工程）采准工程( (图图6-156-15) )第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 上下盘沿运输平巷上下盘沿运输

47、平巷1919、2020穿脉穿脉2121天井天井充填横巷充填横巷1313上盘天井通风行人上盘天井通风行人下盘天井出矿下盘天井出矿天天井井上上段段顺顺路路架架设设，通风、行人、上料通风、行人、上料 主充填平巷主充填平巷1515（3 3）切割工程）切割工程( (图图6-156-15) )第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 分层横巷分层横巷8 8切割平巷切割平巷2222充填小井充填小井1212砼耙道坡度为砼耙道坡度为55，以提高耙运效率。，以提高耙运效率。5 5）回采工作）回采工作（1 1）分层回采顺序）分层回采顺序( (图图6-156-15) )

48、 ：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 第第一一层层为为预预备备层层，各各进进路路间间隔隔回回采采，先先采采单单数数进进路路(2m(2m高高3m3m宽宽) )；待待单单数数进进路路回回采采结结束束，平平整整各各进进路路和和分分层层道道底底板板，安安装装吊吊挂挂锚锚杆杆，撤撤出出全全部部设设务务，封封闭闭溜溜井井，架架设设顺顺路天井模板，充填已采进路和分层道；路天井模板，充填已采进路和分层道；第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 第第二二层层进进入入正正常常生生产产，先先在在第第一一分分层层

49、道道下下面面从从下下盘盘溜溜井井至至上上盘盘天天井井掘掘进进一一2m2.5m2m2.5m的的分分层层道道，而而后后回回采双数进路，其断面采双数进路，其断面4m4m4m4m，进路坡度，进路坡度8-108-10。（2 2）进路回采方式：）进路回采方式：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 进进路路回回采采第第一一步步是是掘掘进进切切割割平平巷巷2222(2m2m)(2m2m)至至进进路路尽尽头头，再再上上掘掘一一直直径径0.8m0.8m的的充充填填小小井井1212，与与上上水水平平的充填横巷的充填横巷1 1贯通，形成回采通风系统；贯通，形成回采通

50、风系统；进进路路回回采采包包括括崩崩矿矿、通通风风、出出矿矿、进进路路支支护护、铺铺设设假顶和充填；假顶和充填；（3 3）回采循环：）回采循环：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 崩崩矿矿：YT-25YT-25型型凿凿岩岩机机，2 2岩岩石石炸炸药药，浅浅孔孔扩扩帮帮将将切割巷道挑顶至切割巷道挑顶至4m4m4m4m；通风：通风：通风时间达通风时间达40min40min；出出矿矿：28Kw28Kw的的电电耙耙1717将将进进路路中中的的矿矿石石耙耙运运至至分分层层集集矿矿道道，再再用用分分层层道道中中的的30Kw30Kw的的主主电电耙耙101

51、0转转运运至至下下盘盘溜井；国外多用小型铲运机与运矿卡车出矿；溜井；国外多用小型铲运机与运矿卡车出矿；第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 支护：支护：架间隔棚子；架间隔棚子；假假顶顶：隔隔离离充充填填体体，承承受受上上部部充充填填体体的的压压力力，保保护护下下部部分分层层矿矿体体安安全全回回采采；主主要要有有锚锚杆杆吊吊挂挂人人工工假假顶顶( (图图6-176-17、1818) )和预埋木梁人工假顶和预埋木梁人工假顶( (图图6-196-19) )；图图6-176-17龙首矿吊挂锚杆钢筋砼假顶龙首矿吊挂锚杆钢筋砼假顶图图6-18 6-18

52、KristinebergKristineberg矿锚杆吊挂人工假顶矿锚杆吊挂人工假顶1-1-回采进路回采进路;2-;2-矿体矿体; ;3-3-吊挂假顶吊挂假顶;4-;4-金属锚金属锚杆杆;5-;5-金属网金属网;6-;6-胶结充胶结充填体填体图图6-196-19 预埋木梁人工假顶预埋木梁人工假顶第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 充充填填：充充填填前前应应在在进进路路端端部部砌砌筑筑脱脱水水砂砂门门( (图图6-206-20) )，再再后后退退下下放放充充填填料料( (图图6-216-21) )；当当进进路路采采场场长长度度大大于于50m5

53、0m时时应应设设两两道道砂砂门门，分分段段充充填填；充充填填地地点点与与卸卸料料口口不宜大于不宜大于5m5m距离。距离。图图6-20 6-20 脱水砂门结构脱水砂门结构aa砖砌的脱水砂门；砖砌的脱水砂门；bb预制混凝土构件的脱水砂门预制混凝土构件的脱水砂门350mm50mm350mm50mm的条木；的条木；250mm20mm250mm20mm的条木；的条木；330mm15mm330mm15mm条木；条木；44旧麻布袋；旧麻布袋；530mm15mm530mm15mm条木；条木；66混凝土墙；混凝土墙；77混凝土预制砖；混凝土预制砖；88红砖；红砖；99充填管；充填管；1010泄水管泄水管图图6-

54、21 6-21 充填工作面布置示意图充填工作面布置示意图11木塞；木塞；22竹筒；竹筒；33脱水砂门；脱水砂门；44矿块天井；矿块天井；55尾砂充填尾砂充填体；体；66充填管；充填管；77混凝土墙；混凝土墙；88人行材料天井；人行材料天井；99钢筋混钢筋混凝土底板；凝土底板；1010软胶管；软胶管；1111楠竹楠竹6 6）金金川川公公司司龙龙首首矿矿下下向向六六角角形形进进路路胶胶结结充充填填采矿法采矿法( (图图6-226-22) ) ：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 六六角角形形进进路路是是采采用用仿仿生生学学原原理理，将将正正方方

55、形形断断面面进进路路改改为为六六角角形形断断面面，使使采采空空区区混混凝凝土土充充填填体体呈呈蜂蜂窝窝状状镶镶嵌嵌结结构构，从从而而改改变变其其受受力力状状况况，提提高高了了稳稳定定性性，有效地控制了地应力作用（有效地控制了地应力作用（图图6-236-23）。）。图图6-22 6-22 金川集团公司龙首矿下向六角形金川集团公司龙首矿下向六角形进路胶结充填采矿法示意图进路胶结充填采矿法示意图图图6-23 6-23 龙首矿六角形进路采场照片龙首矿六角形进路采场照片 7 7）发展方向）发展方向：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 增大进路规格；增

56、大进路规格；采用新型假顶，改善铺设方法；采用新型假顶，改善铺设方法；大力推广应用无轨自行设备大力推广应用无轨自行设备8 8）评价）评价：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 （1 1）适用条件：）适用条件：n 开采矿岩都不稳固；开采矿岩都不稳固；n 回采地压活动大，致使开裂的矿柱。回采地压活动大，致使开裂的矿柱。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.4 6.4 下向分层充填采矿法下向分层充填采矿法 （2 2）优缺点：）优缺点：n 矿石损失率矿石损失率4-5%4-5%，贫化率，贫化率8-10%8-10%，均较低；，均较低；n 在完整的假顶下作

57、业，工作安全；在完整的假顶下作业，工作安全；n 工工序序复复杂杂，回回采采周周期期长长，要要求求保保护护假假顶顶，限限制制 一次崩矿量，采场生产能力低一次崩矿量，采场生产能力低40-60t/d40-60t/d；n 建建造造封封闭闭墙墙耗耗时时费费料料，充充填填转转层层耗耗时时繁繁琐琐，整整 个辅助作业占正常回采时间的个辅助作业占正常回采时间的1/4-1/31/4-1/3。1 1）基本特征：）基本特征：n 划分矿房和矿柱，分两步骤回采，先用空场法或其划分矿房和矿柱，分两步骤回采，先用空场法或其 它方法回采矿房，采后一次充填，再回采矿柱；它方法回采矿房，采后一次充填，再回采矿柱；n 或不划分矿房矿

58、柱连续回采，即回采工作空间暴露或不划分矿房矿柱连续回采，即回采工作空间暴露 面积达到一定极限值时，充填空区控制地压活动。面积达到一定极限值时，充填空区控制地压活动。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法 2 2）结构参数：）结构参数：n 空场法采矿房嗣后充填时，其构成要素及参数与空空场法采矿房嗣后充填时，其构成要素及参数与空 场法一样场法一样( (图图6-24)6-24) ；n 湘西金矿采用的分条密接充填法，矿块沿走向长湘西金矿采用的分条密接充填法，矿块沿走向长 40-70m40-70m，斜长，斜长50m50m，分条宽度，分条宽度6-12m6-12m(

59、 (图图6-25)6-25)。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法 图图6-24 6-24 堑沟装运机底部结构的采后充填法堑沟装运机底部结构的采后充填法1-1-堑沟；堑沟；2-2-铲运机；铲运机；3-3-横巷；横巷；4-4-运输平巷；运输平巷；5-5-斜坡道；斜坡道；6-6-凿岩凿岩横巷；横巷；7-7-斜坡道折返站；斜坡道折返站；8-8-密封壁；密封壁；9-9-充填平巷；充填平巷；10-10-充填天井；充填天井；11-11-装运横巷及密闭墙；装运横巷及密闭墙；12-12-炮孔；炮孔；13-13-矿柱；矿柱；14-14-矿房矿房图图6-25 6-25

60、分条密接充填法（湘西金矿）分条密接充填法（湘西金矿）1-1-底盘运输平巷；底盘运输平巷；2-2-溜井；溜井；3-3-电耙；电耙；4-4-切割上山；切割上山；5-5-回风平巷；回风平巷；6-6-护顶锚杆；护顶锚杆；7-7-滤水墙；滤水墙；8-8-充填体斜壁；充填体斜壁；9-9-尾砂充填体尾砂充填体3 3）采准切割：）采准切割： 以倾斜横巷出矿的采后充填法以倾斜横巷出矿的采后充填法( (图图6-26)6-26)为例。为例。n 采准工作包括掘进运输平巷采准工作包括掘进运输平巷1 1，倾斜横巷，倾斜横巷2 2，充填平，充填平 巷巷5 5，通风天井，通风天井4 4，充填钻孔，充填钻孔7 7及斜坡道及斜坡

61、道1010；n 切割工作是在各采场的下盘矿体边界处开切槽切割工作是在各采场的下盘矿体边界处开切槽1111。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法 图图6-26 6-26 倾斜横巷出矿的采后充填法倾斜横巷出矿的采后充填法( (无轨无轨) )1-1-运输平巷；运输平巷；2-2-横巷；横巷；3-3-凿岩巷道；凿岩巷道；4-4-通风天井；通风天井；5-5-通风平巷；通风平巷；6-6-溜井；溜井；7-7-充填钻孔；充填钻孔；8-8-铲运机；铲运机；9-9-隔墙；隔墙；10-10-斜坡道；斜坡道；11-11-切槽；切槽；12-12-风门风门4 4）回采工作：）回采

62、工作：n 采用凿岩台车在倾斜横巷采用凿岩台车在倾斜横巷3 3中钻凿倾斜扇深孔；中钻凿倾斜扇深孔；n 铲运机在铲运机在3 3内装矿运至附近溜井内装矿运至附近溜井6 6；n 胶结充填料从上一分段的充填平巷，经钻孔胶结充填料从上一分段的充填平巷，经钻孔7 7送入送入 采空区。采空区。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法 同同一一分分段段内内，分分批批间间隔隔回回采采，先先采采矿矿房房用用胶胶结结充充填填，后后采采矿矿房房除除开开始始回回填填几几米米高高的的胶胶结结料外，可用干料或水砂充填，以降低成本。料外，可用干料或水砂充填，以降低成本。 5 5）新新桥桥

63、硫硫铁铁矿矿分分段段空空场场嗣嗣后后充充填填采采矿矿法法( (图图6-6-27)27) 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法 在在阶阶段段内内，将将矿矿体体交交替替划划分分为为矿矿房房和和矿矿柱柱，先先用用空空场场法法回回采采矿矿柱柱，待待整整个个矿矿块块回回采采完完毕毕后后，一一次次进进行行胶胶结结充充填填，形形成成人人工工矿矿柱柱，胶胶结结体体达达到到养养护护时时间间后后，在在人人工工矿矿柱柱保保护护下下，用用同同样样的的方方法法回回采采矿房，矿房回采完毕后，一次进行非胶结充填。矿房，矿房回采完毕后，一次进行非胶结充填。图图6-27 6-27 新

64、桥硫铁矿分段空场嗣后充填采矿法示意图新桥硫铁矿分段空场嗣后充填采矿法示意图11运输平巷；运输平巷；22穿脉；穿脉；33电耙道；电耙道；44溜井；溜井；55底盘漏斗；底盘漏斗；66切割天井切割天井( (兼充填兼充填) )；77分段凿岩巷道；分段凿岩巷道；88矿柱；矿柱；99矿房矿房 6 6）发展方向发展方向 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法 大力发展无轨设备大力发展无轨设备研制新型高效深孔凿岩机研制新型高效深孔凿岩机采用多种充填料，大体积充填，推广新工艺采用多种充填料，大体积充填，推广新工艺7 7）评价：评价： 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法

65、6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法 （1 1）适用条件）适用条件n 任何倾角、厚度的矿体轮廓比较规则，品位适任何倾角、厚度的矿体轮廓比较规则，品位适 于充填法；于充填法；n 矿岩稳固；矿岩稳固；n 坑露同时开采；坑露同时开采；n 有内因火灾危险的矿山等。有内因火灾危险的矿山等。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法 （2 2）优点）优点n 具有上向分层充填法和空场法的优点；具有上向分层充填法和空场法的优点；n 消消除除了了上上向向分分层层充充填填的的某某些些复复杂杂工工艺艺，缩缩短短时时 间，提高采矿强度；间，提高采矿强度；n 回填空区，提高

66、矿石回收率；回填空区，提高矿石回收率； 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.5 6.5 嗣后充填采矿法嗣后充填采矿法 （3 3）缺点）缺点n 采采后后一一次次胶胶结结充充填填，水水泥泥浆浆骨骨料料产产生生离离析析，引引 起充填体强度不均匀；起充填体强度不均匀；n 充填前，电耙道封闭困难，底柱回收困难；充填前，电耙道封闭困难，底柱回收困难；n 接顶充填困难；接顶充填困难；n 中中深深孔孔落落矿矿，易易于于引引起起充充填填料料贫贫化化矿矿石石，且且丢丢 矿严重。矿严重。 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 充填材料及特性充填材料及特性充填材料及特性充填材料及特

67、性充填工艺充填工艺充填工艺充填工艺充填系统充填系统充填系统充填系统水力计算水力计算水力计算水力计算充填设备充填设备充填设备充填设备第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 1 1）充填材料及特性）充填材料及特性（1 1）充填材料特性要求：）充填材料特性要求：n 来源丰富，价廉物美；来源丰富，价廉物美；n 无发火危险，不含有毒有害成分，含硫应控制；无发火危险，不含有毒有害成分，含硫应控制；n 具有一定强度；具有一定强度；n 化学性质稳定；化学性质稳定；n 充填料的渗透速度达到充填料的渗透速度达到10cm/h10cm/h，尾砂充填时应脱，尾砂充填时应脱 去去20m20m

68、以下的细粒部分。以下的细粒部分。 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 （2 2）充填材料分类：）充填材料分类：干式充填料、水砂充填料、胶结充填料干式充填料、水砂充填料、胶结充填料 n干式充填料：干式充填料：1.1.适用于干式充填法，可利用井下或露天废石；适用于干式充填法，可利用井下或露天废石；2.2.材料应为惰性，不含挥发性有害气体；材料应为惰性，不含挥发性有害气体；3.3.块度适合于运输要求，不超过块度适合于运输要求，不超过200-300mm200-300mm；使用；使用风力输送时，小于管径的风力输送时，小于管径的1/31/3。 第六章第六章 充填采矿法充填

69、采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 n水砂充填料：水砂充填料：1.尾砂、河砂、山砂、破碎砂及水淬炉炉渣等；尾砂、河砂、山砂、破碎砂及水淬炉炉渣等；2.2.使用水力管道输送；使用水力管道输送；3.3.渗透性能要求渗透性能要求1010的渗透系数的渗透系数K K1010=7.7cm/h=7.7cm/h，我，我国矿山实际情况为国矿山实际情况为K K1010=4-19cm/h=4-19cm/h，一般认为不低，一般认为不低于于5-7cm/h5-7cm/h；4.4.或尾砂中含细泥量高，应采用水力旋流器脱去或尾砂中含细泥量高，应采用水力旋流器脱去- -20m20m的细粒。的细粒。 第六章第六章 充填采矿

70、法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 5.5.粒级组成特征值粒级组成特征值 加权平均粒径加权平均粒径加权平均粒径加权平均粒径每组粒径的算术平均值每组粒径的算术平均值每组粒径的算术平均值每组粒径的算术平均值该粒径的质量百分比该粒径的质量百分比该粒径的质量百分比该粒径的质量百分比不均匀系数不均匀系数不均匀系数不均匀系数粗粒料，如河砂粗粒料，如河砂粗粒料，如河砂粗粒料，如河砂细粒料，如尾砂细粒料，如尾砂细粒料，如尾砂细粒料，如尾砂第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 n胶结充填料：胶结充填料：1.胶结充填体强度包括早期、中期、后期强度；胶结充填体强度包括早期

71、、中期、后期强度；2.2.胶凝材料有胶凝材料有325-425325-425号水泥，替代品有火山灰类号水泥，替代品有火山灰类材料，材料，见下表见下表；3.3.尾砂胶结充填料，影响其强度的主要因素有水尾砂胶结充填料，影响其强度的主要因素有水泥含量及砂浆浓度，国内使用灰砂比泥含量及砂浆浓度，国内使用灰砂比1 1：8-18-1：1010，国外常用，国外常用1 1：20-120-1：3030，加絮凝剂可以降低加絮凝剂可以降低水泥离析效果水泥离析效果；火山灰质材料化学成份火山灰质材料化学成份火山灰质材料化学成份火山灰质材料化学成份 活性活性活性活性SiOSiO2 2、AlAl2 2OO3 3高高高高 第六

72、章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 4.细砂胶结充填料，指山砂、河砂及棒磨砂；细砂胶结充填料，指山砂、河砂及棒磨砂；5.5.充填用砼，其充填用砼，其水泥量及水灰比是影响充填体强水泥量及水灰比是影响充填体强度及输出性能的主要因素度及输出性能的主要因素；第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 2 2）充填工艺）充填工艺n 水水力力输输送送：在在地地面面充充填填制制备备站站，经经过过充充填填管管路路利利用用充充填填倍倍线线N N自自重重输输送送或或用用泵泵浆浆水水砂砂充充

73、填填或或胶胶结结充充填填材材料料送送往往井井下下采采场场进进行行充充填填；充充填填水水是是以以载载体体形形式出现，充填结束后应滤出采场，循环利用。式出现，充填结束后应滤出采场，循环利用。（1 1）充填料输送方法：）充填料输送方法：充填管道总长度充填管道总长度充填管道总长度充填管道总长度充填管出入口间的高差充填管出入口间的高差充填管出入口间的高差充填管出入口间的高差第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 充填倍线充填倍线第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 n 风力输送：风力输送：一般是在井下设置充填站，制备胶结一般是在井下设置充填站

74、，制备胶结充填或干式充填材料，再通过管路，用压气输入采充填或干式充填材料，再通过管路，用压气输入采场进行充填。场进行充填。n 机械输送：机械输送：干式充填材料通过充填井下井，再转干式充填材料通过充填井下井，再转运到采场，通过电耙或抛掷机进行充填；充填用混运到采场，通过电耙或抛掷机进行充填；充填用混凝土或通过地表搅拌，经垂直管路下井或在井下设凝土或通过地表搅拌，经垂直管路下井或在井下设制备站制备，然后送到采场，再用电耙或抛掷机充制备站制备，然后送到采场，再用电耙或抛掷机充填。填。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 n 流体类型确定：流体类型确定：（2 2）水力充

75、填工艺：）水力充填工艺：牛顿体牛顿体牛顿体牛顿体宾汉姆塑性体宾汉姆塑性体宾汉姆塑性体宾汉姆塑性体伪塑性体伪塑性体伪塑性体伪塑性体砂浆流断面砂浆流断面砂浆流断面砂浆流断面上流速梯度上流速梯度上流速梯度上流速梯度摩擦剪应力摩擦剪应力摩擦剪应力摩擦剪应力粘性系数粘性系数粘性系数粘性系数初始摩擦剪应力初始摩擦剪应力初始摩擦剪应力初始摩擦剪应力第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 砂浆砂浆砂浆砂浆均质砂浆均质砂浆均质砂浆均质砂浆非均质砂浆非均质砂浆非均质砂浆非均质砂浆粒径小于粒径小于粒径小于粒径小于0.001mm,0.001mm,0.001mm,0.001mm,纯浆体纯浆

76、体纯浆体纯浆体粒径小于粒径小于粒径小于粒径小于0.02mm,0.02mm,0.02mm,0.02mm,均质砂浆均质砂浆均质砂浆均质砂浆粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.02mm,0.02mm,0.02mm,0.02mm,非均质砂浆非均质砂浆非均质砂浆非均质砂浆沿管道横断面的垂直沿管道横断面的垂直沿管道横断面的垂直沿管道横断面的垂直方向有明显浓度梯度方向有明显浓度梯度方向有明显浓度梯度方向有明显浓度梯度 沿管道横断面的垂沿管道横断面的垂沿管道横断面的垂沿管道横断面的垂直方向无浓度梯度直方向无浓度梯度直方向无浓度梯度直方向无浓度梯度 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充

77、填技术 n 输送牛顿非均质流充填料：输送牛顿非均质流充填料：目前我国绝大部分矿山的水力输送水砂充填材料目前我国绝大部分矿山的水力输送水砂充填材料目前我国绝大部分矿山的水力输送水砂充填材料目前我国绝大部分矿山的水力输送水砂充填材料和胶结充填材料均为非均质流和胶结充填材料均为非均质流和胶结充填材料均为非均质流和胶结充填材料均为非均质流67-69%67-69%67-69%67-69%；粗砂的水；粗砂的水；粗砂的水；粗砂的水砂充填均为非均质流，这类低浓度的非均质流输砂充填均为非均质流，这类低浓度的非均质流输砂充填均为非均质流，这类低浓度的非均质流输砂充填均为非均质流，这类低浓度的非均质流输送水砂充填，

78、要求充填料有较好的渗透系数，在送水砂充填，要求充填料有较好的渗透系数，在送水砂充填，要求充填料有较好的渗透系数，在送水砂充填，要求充填料有较好的渗透系数，在采场内安装良好的脱水设施，使之及时脱水。采场内安装良好的脱水设施，使之及时脱水。采场内安装良好的脱水设施，使之及时脱水。采场内安装良好的脱水设施，使之及时脱水。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 n 输送非牛顿均质流充填料：输送非牛顿均质流充填料：输送浆体的浓度提高到一定程度后形成均质流，输送浆体的浓度提高到一定程度后形成均质流，输送浆体的浓度提高到一定程度后形成均质流，输送浆体的浓度提高到一定程度后形成均

79、质流，均质流输送主要用于输送尾砂充填料、尾砂胶结均质流输送主要用于输送尾砂充填料、尾砂胶结均质流输送主要用于输送尾砂充填料、尾砂胶结均质流输送主要用于输送尾砂充填料、尾砂胶结充填料及细砂胶结充填料；充填料及细砂胶结充填料；充填料及细砂胶结充填料；充填料及细砂胶结充填料；其优点在于可防止管路堵塞，有利于减轻管路磨其优点在于可防止管路堵塞，有利于减轻管路磨其优点在于可防止管路堵塞，有利于减轻管路磨其优点在于可防止管路堵塞，有利于减轻管路磨损及减少井下排水及污染；对胶结充填料来讲，损及减少井下排水及污染；对胶结充填料来讲，损及减少井下排水及污染；对胶结充填料来讲，损及减少井下排水及污染；对胶结充填料

80、来讲，更为主要的优点是可以大为提高充填体的强度；更为主要的优点是可以大为提高充填体的强度；更为主要的优点是可以大为提高充填体的强度；更为主要的优点是可以大为提高充填体的强度；目前国内主要利用均质流的倍线自流输送。目前国内主要利用均质流的倍线自流输送。目前国内主要利用均质流的倍线自流输送。目前国内主要利用均质流的倍线自流输送。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 n全尾砂充填特点：全尾砂充填特点：1.充填的难度在于细粒级尾砂的沉降与脱水；充填的难度在于细粒级尾砂的沉降与脱水；2.理想条件是在地面制成高浓度均质流输送井理想条件是在地面制成高浓度均质流输送井下，而不在

81、井下脱水；下，而不在井下脱水；3.目前主要是用于采空区的嗣后充填；目前主要是用于采空区的嗣后充填；4.4.解决溢流尾砂无法筑坝，污染环境的难题。解决溢流尾砂无法筑坝，污染环境的难题。（3 3）全尾砂充填工艺：）全尾砂充填工艺：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 n全尾触变流输送实例：全尾触变流输送实例：1.1.苏联的阿奇塞铅锌矿使用高浓度触变流全尾苏联的阿奇塞铅锌矿使用高浓度触变流全尾砂胶结充填材料输送，全尾砂中砂胶结充填材料输送，全尾砂中-0.074mm-0.074mm粒粒级含量级含量70-100%70-100%，重量固液比，重量固液比80:20-83:17

82、80:20-83:17；2.2.充填倍线为充填倍线为5-75-7，用直径为，用直径为140mm140mm的管路送往的管路送往井下，生产能力井下，生产能力12m12m3 3/h/h；3.3.水泥耗量从水泥耗量从200Kg/m200Kg/m3 3减小至减小至120Kg/m120Kg/m3 3。第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 空场法回采矿房后，用块石充填，再向块石空场法回采矿房后，用块石充填，再向块石中压注水泥砂浆形成了块石混凝土；或将碎中压注水泥砂浆形成了块石混凝土；或将碎石倒入采空区的同时，用管路输送水泥砂浆，石倒入采空区的同时，用管路输送水泥砂浆，形成块石

83、混凝土。形成块石混凝土。（4 4）块石胶结充填工艺：）块石胶结充填工艺：第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 3 3）充填系统）充填系统(1)(1)干式充填系统：干式充填系统：采场内运搬、铺平采场内运搬、铺平采石场或废石场采石场或废石场破碎破碎地面运输地面运输充填井充填井井下运输井下运输采场充填天井采场充填天井第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 (2)(2)水砂充填系统水砂充填系统( (图图6-28)6-28)：图图6-28 6-28 水砂充填系水砂充填系统示意图统示意图1-1-砂仓砂仓;2-;2-混合沟；混合沟；3-3-水仓水

84、仓;4-;4-充填管充填管; ;5-5-采空区采空区;6-;6-滤水墙滤水墙;7-;7-设排水沟的巷道设排水沟的巷道;8-;8-沉淀池沉淀池;9-;9-水泵水泵;10-;10-水管水管;11-;11-地面沉地面沉淀池淀池;12-;12-后水仓供水后水仓供水的管路的管路第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 (3)(3)胶结充填系统胶结充填系统( (图图6-29)6-29)：图图6-29 6-29 五一矿胶结五一矿胶结充填系统示意图充填系统示意图1-1-炉渣仓炉渣仓;2-;2-电耙电耙;3-;3-中间炉渣仓中间炉渣仓;4-;4-电震电震机机;5-;5-带式输送机带式

85、输送机; ; 6-6-球磨机球磨机;7-;7-砂泵砂泵;8-;8-直接搅拌机直接搅拌机;9-;9-砂仓砂仓;10-;10-电耙电耙; 11-; 11-中间中间砂仓砂仓;12-;12-电震机电震机;13-;13-带式输送机带式输送机;14-;14-充填充填管路管路第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 (4)(4)膏体泵送充填系统膏体泵送充填系统( (图图6-30)6-30)：(5)(5)膏体自流输送充填系统膏体自流输送充填系统( (图图6-31)6-31)：将一种或多种充填材料与水进行优化组合将一种或多种充填材料与水进行优化组合(高浓高浓度度)，配制成具有良好稳定

86、性、流动性和可塑性，配制成具有良好稳定性、流动性和可塑性的牙膏状胶结体，在重力或外加力（泵压）作的牙膏状胶结体，在重力或外加力（泵压）作用下以柱塞流的形态输送到采空区完成充填作用下以柱塞流的形态输送到采空区完成充填作业的过程叫做膏体充填。业的过程叫做膏体充填。图图6-306-30 金川膏体泵送充填系统示意图金川膏体泵送充填系统示意图图图6-316-31膏体自膏体自流充填工艺推流充填工艺推荐流程示意图荐流程示意图第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 (6)(6)块石胶结充填系统块石胶结充填系统( (图图6-32)6-32)：砂浆与块石的混合方式有多种方式，如天井混

87、砂浆与块石的混合方式有多种方式，如天井混合（合（图图6-336-33）、汽车内混合（）、汽车内混合（图图6-346-34）或电耙道）或电耙道混合（混合（图图6-356-35）。）。图图6-32 6-32 新桥硫新桥硫铁矿块石胶结铁矿块石胶结充填系统充填系统图图6-336-33天井混天井混合料浆废石充合料浆废石充填系统示意图填系统示意图图图6-34 6-34 汽车内混合料浆示意图汽车内混合料浆示意图1-1-水泥；水泥；2-2-粉煤灰；粉煤灰；3-3-螺旋给料机；螺旋给料机；4-4-计量仓；计量仓；5-5-搅拌筒；搅拌筒；6-6-块石运输汽块石运输汽车；车；7-7-给料斗；给料斗；8-8-喷射器；

88、喷射器；9-9-溜槽；溜槽；10-10-管道井；管道井；11-11-充填采场充填采场图图6-35 6-35 电耙道混合料浆示意图电耙道混合料浆示意图12-12-皮带运输机；皮带运输机；13-13-斜溜井；斜溜井；14-14-电电耙硐室；耙硐室；15-15-电耙；电耙；16-16-电耙道；电耙道；17-17-块石井块石井第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 (7)(7)高水速凝胶结充填系统高水速凝胶结充填系统( (图图6-36)6-36)：图图6-36 6-36 小铁山高水速凝充填系统示意图小铁山高水速凝充填系统示意图第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6

89、.6 充填技术充填技术 4 4）充填设备）充填设备（1 1）砂仓：）砂仓：金属矿山常见的砂仓有下列几种形式：砂盆、金属矿山常见的砂仓有下列几种形式：砂盆、圆形砂仓、矩形砂仓、卧式砂仓及立式饱和砂圆形砂仓、矩形砂仓、卧式砂仓及立式饱和砂仓仓( (图图6-376-37) )。图图6-37 6-37 砂仓图砂仓图a-a-砂盆砂盆;b-;b-圆形砂仓圆形砂仓;c-;c-矩形砂仓矩形砂仓图图6-37 6-37 砂仓图砂仓图d-d-卧式砂仓卧式砂仓;e-;e-立式砂仓立式砂仓11放砂口；放砂口；22注砂室；注砂室；33电耙；电耙；44滤水口；滤水口；55夹管阀；夹管阀；66风口喷嘴；风口喷嘴；77溢流管溢

90、流管第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 （2 2）注砂室：）注砂室：由头道混合沟、沉铁窝、二道箅子、二道合沟、由头道混合沟、沉铁窝、二道箅子、二道合沟、喇叭沟口组成喇叭沟口组成 ( (图图6-386-38) )。图图6-38 6-38 图注砂室图注砂室11砂仓；砂仓；22大砂口；大砂口；33头道混合沟；头道混合沟；44沉铁窝；沉铁窝；55二道箅子；二道箅子；66二道混合沟；二道混合沟；7 7、88喇叭沟；喇叭沟；99头道箅子；头道箅子；1010注砂室；注砂室；1111人行天井人行天井第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 5 5）

91、水力计算）水力计算（1 1）固体颗粒的静水沉降速度）固体颗粒的静水沉降速度n 颗粒在静水中由于重力作用产生自由沉降，当颗粒在静水中由于重力作用产生自由沉降，当颗粒处于均速下沉时的速度定义为颗粒沉降速度；颗粒处于均速下沉时的速度定义为颗粒沉降速度；n 沉降速度越大，颗粒就越难悬浮，也就越难水沉降速度越大，颗粒就越难悬浮，也就越难水力输送，反之亦然；力输送，反之亦然；n 颗粒的密度、粒径、形状以及雷诺数等对其沉降颗粒的密度、粒径、形状以及雷诺数等对其沉降速度有较大影响。速度有较大影响。 第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 流体速度流体速度流体速度流体速度m/sm/

92、sm/sm/s管径管径管径管径mmmmmmmm粘性系数粘性系数粘性系数粘性系数雷诺数雷诺数雷诺数雷诺数1.1.当当Re1Re1（层流运动）时，用斯托克斯公式（层流运动）时，用斯托克斯公式第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 固体颗粒密度固体颗粒密度固体颗粒密度固体颗粒密度水的密度水的密度水的密度水的密度固体颗粒直径固体颗粒直径固体颗粒直径固体颗粒直径第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 2.2.当当Re=2-500Re=2-500（介流运动）时，用阿连公式（介流运动）时，用阿连公式3.3.当当Re1000(Re1000(紊流运动紊

93、流运动) )时，用牛顿时，用牛顿- -雷廷格公式雷廷格公式第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 对非球状颗粒，上式中的对非球状颗粒，上式中的dsds应换成当量直径应换成当量直径 固体颗粒形状固体颗粒形状修正系数修正系数一般一般平均平均椭圆形颗粒椭圆形颗粒0.8-0.90.8-0.90.850.85多角形颗粒多角形颗粒0.7-0.80.7-0.80.750.75长方形颗粒长方形颗粒0.6-0.70.6-0.70.650.65扁平形颗粒扁平形颗粒0.4-0.60.4-0.60.500.50非球形颗粒的沉降速度修正系数表非球形颗粒的沉降速度修正系数表 第六章第六章 充

94、填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 （2 2）非均质流的阻力计算）非均质流的阻力计算1.1.杜兰公式杜兰公式两相流水力坡度两相流水力坡度两相流水力坡度两相流水力坡度压力损失系数压力损失系数压力损失系数压力损失系数清水的阻力清水的阻力清水的阻力清水的阻力浆体的体积浓度浆体的体积浓度浆体的体积浓度浆体的体积浓度第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 管道摩擦阻力系数管道摩擦阻力系数管道摩擦阻力系数管道摩擦阻力系数清水的阻力清水的阻力清水的阻力清水的阻力流体速度流体速度流体速度流体速度第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术

95、 2.2.金川公式金川公式颗粒沉降阻力系数颗粒沉降阻力系数颗粒沉降阻力系数颗粒沉降阻力系数固体物料的体重固体物料的体重固体物料的体重固体物料的体重第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 （3 3）非均质流水力计算步骤）非均质流水力计算步骤已知：已知：固体物料的粒径固体物料的粒径d d、体重、体重k k、浓度浓度CvCv，流量，流量 Q Qj j，充填管路系统长度，充填管路系统长度L L、充填站及井下采、充填站及井下采 场标高场标高Z Z1 1、Z Z2 2，所需管径，所需管径D D。计算：计算：水力坡度水力坡度i ij j，泵送时，选择泵及计算泵的电，泵送时，选择

96、泵及计算泵的电 机功率。机功率。1.1.计算临界流速计算临界流速U UL L第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 输送粗颗粒输送粗颗粒输送粗颗粒输送粗颗粒输送粗颗粒输送粗颗粒输送粗颗粒输送粗颗粒沉降速度沉降速度沉降速度沉降速度2.2.计算临界管径计算临界管径D DL L第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 然后按然后按D DL L选取略小的标准管径选取略小的标准管径D D6.6 6.6 充填技术充填技术 3.3.查表或紊流图选择管路摩阻系数查表或紊流图选择管路摩阻系数第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 4.4.求流速求流速 5.5.求水力坡度：金川公式或杜兰公式求水力坡度：金川公式或杜兰公式6.6.求局部阻力求局部阻力h hjuju第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 局部阻力系数，可查表得局部阻力系数，可查表得局部阻力系数，可查表得局部阻力系数，可查表得7.7.求总水头求总水头浆体体重浆体体重浆体体重浆体体重水体重水体重水体重水体重8.8.选泵且求泵的电机功率选泵且求泵的电机功率第六章第六章 充填采矿法充填采矿法 6.6 6.6 充填技术充填技术 综合效率综合效率综合效率综合效率泵的型号按流量及总压头选择泵的型号按流量及总压头选择谢谢各位！