毘珂工家厢家技术型晚毕业论文题目：水力充填采矿法的研究系部：冶金化工系姓名：李伟学 号：2010218134专业：金属矿开采年级班级：大三指导教师：胡一多职称：讲师年月日目录1 水力充填法概况 . .11.1 水力充填采矿法的特点.11.2 水力充填法在我国使用情况.11.3 水力充填采矿法分类.11.4 我国使用水力充填法的矿山：.22 水力充填采矿法典型方案。（上向水平分层水砂充填法） .2.1 铜录山铜矿的矿床地条件.2.2 矿块构成要素.2.3 采准工作.2.4 切割工作.2.5 回采工作.2.6 充填工作.2.7 水力充填的脱水3 下向（水平）分层水力充填采矿法典型方案 .3.1 概况3.2 矿块构成要素3.3 矿块采准工作.3.4 切割工作3.5 回采工作3.6 充填工作4 水力充填系统 .5 对水力充填采矿法的评价 .5.1 主要优点5.2 主要缺点5.3 有待研究的1 水力充填法概况近年来，水力充填采矿法在我国地下金属矿山使用的越来越多，是逐渐增加的趋向，这是由于充填工艺的不断改进而促进发展的。1.1 水力充填采矿法的特点它是将适当的充填料与水混合成浓度均匀的砂浆，利用自然压头或泵压，通 过管边或与管边相接的钻孔，把充填料输送到需要充填的回采工作面。充填料经 过脱水之后，即形成充填体，而脱同的水则由池水顺路天井流入巷道水沟和沉淀 池，最后进入水仓并排至坑外。水边充填采矿法与干式充填采矿法在结构上基本相同，只是在充填系统上不 同，充填材料，及充填工艺没。水力充填采矿法也把矿块分成；两步骤回采（先 采房、后采柱）。矿房向下而上或自上而下分层回采，分层水力充填；矿柱也用 同类方法回采。1.2 水力充填法在我国使用情况我们采用充填法本来比较早，但采用水力充填法却很晚，直到 60年才发展 起来，而水力充填法用金属矿山开采就更略一些。水力充填法是由干式充填变来的。当时发现选厂的尾矿，对人们造成危害， 冶炼出来炉碴，也成了灾害。如何处理？当时人们就用这些东西来为人类服务， 就把这些有害之物卷入地下，为了增加充填体的程度，人们对充填料又进行了一 定的加工配制。当然，随着科学技术的向前发展，尾砂、炉碴也将会逐渐变。为更有用的东 西，如用冶炼炉碴制优质的水质，用于足设置中。1.3 水力充填采矿法分类：可分为三类：（1）上向分层水砂充填采矿法；（2）下向分层水砂充填采矿法；（3）毕式水砂充填采矿法；1.4 我国使用水力充填法的矿山：1）铜录铜矿采用点柱上向水平分层尾砂充填法（2）红透山铜矿采用上向分层尾砂充填法；（3）黄沙、坪铝锌矿采用下向分层尾砂充填法（4）金川首矿采用下向分层尾砂充填法；2 水力充填采矿法典型方案。（上向水平分层水砂充填法）沿脉巷道充填料充填天井人行天井放矿溜井沿脉巷道围岩矿石保护层上向水平分层水砂充填采矿法立休图下面的铜录山铜矿使用的上向分层水砂充填法为例说明。2.1 铜录山铜矿的矿床地条件：该矿为多金属发生矿床，是以铜铁为主的的卡岩型厚矿体，平均厚度40米，最大厚度100余米，矿体倾角5075。矿石比较稳固，上、下盘围岩均有破碎带，故均不太稳固。矿床位于湖畔，有些矿体的深部延深到湖底下部地表不允许陷落，矿石品位高，属多金属富矿床。1顶柱2充填井5放矿留井 6主付钢筋3崩下的矿石4人行脱水井7人行滤水天井通边 8沿脉巷道9穿脉巷道10充填体 11脉外平巷2.2 矿块构成要素1）矿块布置：由于矿体厚度大，上、下敌国围岩的稳固性比较差，所以矿块呈切走向布置；（2）阶段高度60 米；60混凝土底板（0.10.15米厚）矿房旦-茎,回采顶柱角充填井III混凝土假底（0.81.0米厚）,參/ 第空孩肿:Wu.8i.：；： | !沿脉平巷” I jjii间柱回采间柱用的天井溜矿井（G1.5G2.0）人行脱水井（1.5X1.51.8X1.8）回采间柱用的天井15-20溜矿井混凝土隔墙（0.8米宽）沿脉平巷穿脉平巷水砂、充填采矿法图(3) 矿块长度矿块长=矿体厚(切走向布置)；(4) 矿房宽度一810米；(5) 矿柱尺寸一 间柱宽=68米； 底柱高度=57米； 顶柱宽度=45 米。2.3 采准工作(1) 阶段运输平巷一一根据该矿具体情况，即将是岩矿床的矿体变化大， 设计要求的年产量也较大，为适应充填管路的合理性，因而采用了下盘脉外平巷，上盘脉内平巷的双平巷环形采准系统。(典型方案图中是治脉平巷)。(2) 穿脉巷道一一每隔1520米开一条穿脉。穿脉布置在矿房与间柱高界 处，矿房和间柱共用一条穿脉。这种布置形式比矿房间柱各布置一条穿脉节省了采准工程量。( 3)流矿井一一根据矿房长度不同，一个矿房中至少应布置两个留矿井。(4) 充填井在矿房中间设一个充填井，断面=2X2米2,倾角8090，设管边，梯子，它属安全出口之一。( 5)人行脱水井一一一个矿房设一个顺路人行脱水井。它的结构要求是： 应适应泄水要求。2.4 切割工作切割工作主要是拉底工作。拉底分两步进行。首先在底柱中开掘的短天井 内，在穿脉平巷底板以上 5 米的地方，掘进拉底巷道，然后以拉底巷道为向由石， 把矿房内底部全部拉开(扩大至矿体边界)。形成2米的拉底空间，之后再进行 挑顶。挑顶高度为2.53.0米。此时把崩下的矿石全部运出(由底柱中已掘进好 的放矿流井放出)。最后形成4.55米的拉底空间。当整个拉底空间形成后，再 砌筑钢筋混凝土底板，底板厚度为0.81.2米。到此切割工作室完成，可进行正 式，回采工作了。1-主钢筋 2、3-付钢筋2.5 回采工作（1）回采分层高度一般为2米，基本在1.83.0米之间，当矿石稳固性，分层高度可以大一些。可以采用“两采一充”的循环办法。（即采两分层充填一次）。当采用“两采一充”时分层高可达 46米。（ 2 ）凿岩工作用0 1 45 型打上向孔。苦用“两采一充”时则第二分层用 YT25 型打水平孔。这样既增加了落矿高度，又保证了采矿规格和稳定性。（当矿石稳固时，一般打上向孔，反之打水平孔（如凤凰山铜矿所用）。（ 3）爆破工作每一分层的上向孔，分两次爆破。（4）出矿工作采矿中出矿可用Z/Q14型装运机。（或用/Q12型，或用电耙出矿），（如红速山铜矿用）。（5）清理工作出矿完毕，清理和检查工作面，之后才能进行充填工作。2.6 充填工作（ 1）充填之前的准备工作包括：浇注放矿留井（或加高留井）；加高人行泄水井；架设隔墙模板，并浇注混凝土隔墙体。充填前的全面检查工作。经检查后天矿，即可将所需之充填管，流槽木板等物，由天井下放到采场，（天井上口 0.52.0 吨的绞车就可满足要求）。1 ）浇注流矿井：流井内径一般=1.52.0 米。多采用钢筋混凝土束体浇注方式形式。根据阶 段高度的不同，井毕厚度取 0.51.0 米。（多用 0.40.5 米厚），当阶段高度增加时，毕厚还要协加可达0.81.0米。（因此时流井通过的矿量大）。有的矿山用钢板焊接成留井的早毕。一节一节刈接起来。（如山东集家金矿等）这种形式也很好。2）加高人行脱水天井人行脱水井一般采用方形断面，规格=1.5x1.5米2的。它是用混凝土预帛件砌成的顺路天井。铜录山铜矿的人行滤水井净断面=1.8x1.8米2,内毕由3毫米的木模板构成,砌混凝土预制块之间留0.20.3 米的间隙，在泄水孔处堵上草袋子。1泄水孔.5草袋或麻袋. 3混凝土-4木模板一方木器厂垛盘菱形孔钢板网铁丝纱窗麻布稻草帘木板条堵上草袋子混凝土浇注的人行泄水天井图铜录山矿浇水井示意图木反条菱形孔钢板网方木垛盘铁丝纱窗麻布凤凰山铜矿人行滤水井凤凰山铜矿人行滤水井形式第一层一e2mm铁丝编制成 20X20mm的铁丝网。第二层一涂漆的铁纱网第三层一两层夏布（亚麻布） 第四层一稻草席子 第五层一（最外层），用板条钉牢。3）浇注隔墙浇注隔墙的模板过去是采用木制的，现用混凝土预制块，预制规格为300 X200X150毫米的，形成的隔墙总厚度为0.8米（预制块厚0.3米，内浇注0.5米厚的混凝土）。在浇注隔墙时，为空心性好好，上、下层对挤，因此在施工时，在每一分层隔墙砌筑完后，间隔 1.0米左右插入一根钢筋，上面露出0.5 米左右这样就可以起到上、下层对挤和连接良好的作用。（ 2）正式充填采场准备工作完毕后，可进行正式的采场充填工作。充填料可用尾砂，冶炼厂炉碴等。（铜录山矿用炉碴，红透山矿用尾砂）。料状炉碴，沿着管经为 100 毫米的管边进行不力输送。采场充填完成后，在充填料上铺一层厚 0.15 米的混凝土作底板。使之便于 落矿，减少贫损。由于炉碴的透水性好，当充填料充填完后，即可铺底板。底板 浇注后，要养生一天后，才能进行下一个循环的凿岩工作，养生 23天后，才 能进行崩矿。2.7 水力充填的脱水水力充填后的脱水很关键，脱 水的速度和质量好坏，直接影响着采矿的效率和质量。解决脱水的方法有两种：一种是溢流脱水，另一种是渗滤脱水。（1）溢流脱水方法。溢流脱水是将充填料自然沉积下来，上部澄清的水经溢流管或溢底孔排出采 矿场。（我国车多钢矿，用虹吸结脱水）。这种方法主要用于采后全尾砂，或分透级尾砂，一次充填的采场，脱水，此 只能使澄清水流出，而不能对充填体起疏干作用。同时澄清水流出，往往在充填 体上形成一层稀泥不易干固。因此，在随采随充的采场中，一般是与渗滤法配合 起来使用的。（2）渗滤脱水方法渗滤脱水法是利用滤水构筑物将水渗滤出采矿的办法。渗滤脱水的构筑物有滤水窗、滤水窗，滤水筒、滤水墙和滤水天井等。滤水用的材半有：稻草帘、麻布、荆条、竹席、夏布、芦苇和手等等。1）滤水窗适用缓倾斜矿体。通常配合密闭墙使用。排水范围很有限， 比如粗粒充填料充填时，只能排除滤水窗水平以上口水，用细粒充填料脱水口的 范围就更小了。2）滤水墙有两种设