削壁充填法

开采极薄矿脉的干式充填法

削壁充填法是开采极薄矿脉的一种干式充填法，在回采过程中分别崩落围岩和矿石，采下矿石则经溜井放出，崩落的废石则存留在采空区进行充填，支撑围岩并作为回采工作平台。根据多年来在矿脉倾角为60～85°矿体较薄的急倾斜矿体中，厚度小于0.8米的采场中，普遍使用了削壁充填法。

简介

在开采矿石晶位较高或多金属共生的极薄矿脉时，为保证采场必要的作业空间，在回采过程中必须采下部分围岩。回采的方法是分别崩落矿石和围岩，采下的矿石用电耙或人工运出，废石则留在采空区用做充填料，废石堆做为工作台。先采矿石还是先采围岩，应根据矿岩的物理力学性能来确定。该法适用于矿脉产状稳定，与围岩接触明显且易于分离，围岩不含矿或矿化少的缓倾斜和急倾斜的极薄矿体。

铜镍矿床大多是呈透镜状、筒状矿体赋存于超基性岩体中，矿体厚度大，工业价值高，开采容易。还有-IJ,部分矿脉，厚度0.1~1m，围岩条件比较好，含镍品位和含铜品位均在1%以上的富矿，弃之可惜，开采又特别困难，若混合开采则贫化、损失率很高，放出的矿石变成贫矿，经济不合理；采用选别回采方法，可以在采场内手选，这种方法劳动强度大，矿石损失大。所以，削壁充填法在一些极薄矿体中被采用，同时该法可以控制围岩的大面积移动。削壁充填法主要适用于0.2~0.7m厚极薄矿脉，围岩为中等稳固，矿石品位高，与围岩有较明显的区别。

主要方案

1、水平分层上向回采方案

当矿脉的倾角大于70°以上时，矿石由人工或电耙运至顺路木溜井或钢溜井放出。工作面多呈水平或阶梯形向上推进，使用的矿山有金厂沟梁、红花沟、撰山子。大水清、昌巴山矿等。个别矿山运用此法开采倾斜或缓倾斜矿体，如湘西金矿等，见图1。

2、倾斜工作面上向回采方案

当矿脉的倾角为20°一35°时，矿石不能从顺路架设的溜井放出，为了有利于电耙出矿，工作面呈上向倾斜推进。它又可分单斜扇形和“V”形两种方案。

单斜扇形推进方案，工作面为一直线，电耙固定于一点，扒矿效率高，是目前使用较多的一种方案，应用的矿山有湘西金矿等，如图2所示。

“v”形推进方案，工作面呈“V”形，一侧凿岩、扒矿，另一侧充填，可使出矿和充填交叉平行作业，采、充效率高，采场生产能力大。但电耙需转角二次扒矿，增加一套导向滑轮，影响扒矿效率。应用的矿山有秦岭、湘西等金矿，见图3所示。

3、沿走向壁式推进方案

工作面沿倾向呈直线，工作面长度较大，一侧为充填体，另一侧为矿壁。采场主要靠充填和局部加支柱来支撑顶板，以维护工作面的安全。这种方案，工作面出矿能力大，矿石贫化损失小，通风条件好。但开凿的漏斗多，采准工程量大。如图4所示。

4、机械法削壁充填法开采

为了便于无轨设备进出采场，采用斜坡道采准形式。铲运机的斜坡道，有脉外和脉内两种布置方式，其中斜坡道沿矿体的伪倾斜方向布置的最大优点是在掘进斜坡道时，可获得副产矿石，但由于它的位置不在矿块的中央，回采时无法保证两个等长的工作面同时交叉进行崩落矿岩，使矿块的生产能力受到限制。同时它也不如脉外斜坡道运搬矿石灵活机动：所以，湘西金矿在运用这种方案开采0.8—1.3m厚的缓倾斜矿体时，在矿体下盘开凿一条斜坡道(坡度为12%)，如图5所示。

工艺流程

削壁充填法回采工艺包括：落矿、矿石运搬、崩落围岩和充填、铺设垫层、架设顺路天井等。

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;开采缓倾矿脉时，先崩落围岩，当矿石稳固性差时，应崩落顶板围岩。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。先崩落围岩时，落矿参数可适当加大，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。开采缓倾斜矿脉时，采幅高度不小于1.8～2.0m。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。

矿石运搬

崩落的矿石在采场内可用人工或用机械搬运至矿石溜井。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小型电动铲运机运搬矿石。开采缓倾斜矿脉时，多采用电耙运搬。

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易被砸断或变形，从而造成大量粉矿损失。利用半旧胶带铺设垫层时，为防止胶带在爆破时被砸坏，应在胶带下铺设一层草袋等缓冲材料。为回收从胶带搭接处漏掉的粉矿，还应在胶带与草袋层间铺一层帆布。用混凝土铺面的厚度为0.1～0.15m，强度达3MPa即可满足落矿和机械运搬的要求。实践表明，混凝土垫层有利于机械化运搬，也能最大限度地回收粉矿。

架设顺路井

采场中的顺路人行井和顺路矿石溜井要随分层的向上推进而不断加高。顺路天井通常布置成双格，以供行人和运料。为给回采创造条件，顺路天井应超前回采分层一定距离，多用木撑架设，但靠充填体的一侧要用密集木板隔开。为节省木料天井还可用钢板围成的圆筒逐段加高，筒内焊接人行梯子。顺路矿石溜井最好用3mm厚钢板围成的倒锥形圆筒架设，每节高为0.5～1.0m，直径0.6～0.8m。顺路矿石溜井还可以用木料架设，为防止粉矿损失，在溜井的内侧必须钉一层密接木板。

充填

开采急倾斜矿脉时，充填料用人工、电耙或铲运机倒运、平整充填料堆面。

其他

开采缓倾斜矿脉时，充填工作是一项较繁重的体力劳动，随回采工作面的掘进，每隔1.5～2.0m用崩落下来的大块废石砌筑一道石墙，为使其具有良好的承压性能和不致在爆破时被击倒，应使墙面与水平面间有70°～80°夹角，石墙间用碎石填满。堆筑石墙和充填废石都要做到严密接顶。当开采局部矿脉较厚、崩落围岩量不够充填时，也可采用间隔充填，这时为增加充填体稳定性还应在适当位置架设一些由钢筋混凝土预制件垛成的挡墙。

评价

1、适用条件

该法适用于开采品位高、价值贵的极薄矿脉，对矿脉倾角要求不严，矿石与围岩界限明显、易分离更为有利。

2、优、缺点

该法最大的优点是能降低废石的混入率，提高矿石的入选品位。与混采相比，能减少废石的运输量和选厂处理的废石量，降低选矿成本和精矿成本，提高精矿产出率。该法与混采相比，缺点是回采工序多而且复杂，崩矿效率低，材料消耗多，劳动强度大，工班效率低，采场生产能力小。但该法能以产出矿石质量高和总经济效益好而取胜。

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