[拼音]：chongtian caikuangfa

[外文]：cut-and-fill method

屬人工支護采礦法。在礦房或礦塊中，隨著回采工作面的推進，向采空區(qū)送入充填材料，以進行地壓管理、控制圍巖崩落和地表移動，并在形成的充填體上或在其保護下進行回采。本法適用于開采圍巖不穩(wěn)固的高品位、稀缺、貴重礦石的礦體；地表不允許陷落，開采條件復雜，如水體、鐵路干線、主要建筑物下面的礦體和有自燃火災危險的礦體等；也是深部開采時控制地壓的有效措施。充填法的優(yōu)點是適應性強，礦石回采率高，貧化率低，作業(yè)較安全，能利用工業(yè)廢料，保護地表等；缺點是工藝復雜，成本高，勞動生產(chǎn)率和礦塊生產(chǎn)能力都較低。

根據(jù)所用充填材料和輸送方式不同，充填采礦法可分三組：

（1）干式充填法，充填材料為專用露天采石場采出的碎石、露天礦剝離或地下礦采掘的廢石等。經(jīng)破碎，用機械、人工或風力輸送至采場。

（2）水力充填法，充填材料為砂、碎石、選廠尾砂或爐渣等。用管道借水力輸送至采場。

（3）膠結(jié)充填法，充填材料為水泥等膠凝材料和砂石、爐渣或尾砂等配制的漿狀膠結(jié)物料，凝固后有一定強度，用管道借水力或機械輸送至采場。干式充填法應用最早，它的生產(chǎn)效率低，勞動強度大，采礦成本高。至20世紀50年代，已逐漸為其他高效率采礦方法所取代。由于開采深度增加，環(huán)境保護要求嚴格，又急需降低稀缺高價礦石的損失和貧化，各國都加強了對充填新工藝的研究。50～60年代水力充填和膠結(jié)充填新工藝投入生產(chǎn)，克服了干式充填的一系列缺點，使充填采礦法的應用比例逐年增加。中國有色金屬礦山各類充填采礦法歷年產(chǎn)量所占百分比見表。

20世紀70年代，廣泛采用自行無軌設備和斜坡道采準布置，用梯段工作面長采場或包括幾個礦塊的盤區(qū)回采(圖1)。在回采工藝方面應用上向高分層崩礦，錨桿和金屬網(wǎng)支護頂板（見巷道與硐室支護），低價高強度膠結(jié)充填材料等新技術，使充填采礦法得到進一步完善。水力和膠結(jié)充填法尚存在工藝復雜，滲濾廢水和細泥污染井下環(huán)境，充填成本較高等問題，尚需進一步研究改進。根據(jù)采場結(jié)構(gòu)，回采方向和回采工藝，充填采礦法又可分為上向分層充填法、下向分層充填法、壁式充填法、削壁充填法和方框支架充填法。

上向分層充填法

將礦房或礦塊在垂直高度上水平地或傾斜地劃分分層，由下向上逐層回采（圖2）。每采完一個分層，隨即進行充填。并在充填體中順路構(gòu)筑放礦溜井和行人天井（兼作泄水井用）。在礦塊中布置充填天井，用來下放充填料；有時兼作提運設備、材料、通風和行人用?；夭蛇^程是鑿巖、崩礦、出礦、架設行人天井和礦石溜井，建造隔墻，充填和鋪蓋膠結(jié)底板等。水力充填時每一分層充填料上部均鋪蓋強度較大的膠結(jié)底板，以減少出礦時礦石的貧化和損失并提高出礦效率。靠近礦柱建造隔墻，將松散充填料與礦柱隔開，為下一步回采礦柱創(chuàng)造良好的條件。該法用于開采礦石穩(wěn)固而圍巖不穩(wěn)固的礦體。礦石和圍巖均不穩(wěn)固時，可用微傾斜(傾角7°～10°)進路回采，使水力充填或膠結(jié)充填材料能自流接頂。礦石中等穩(wěn)固時，也可用錨桿加固頂板礦石。

下向分層充填法

回采順序是由上向下逐層回采、逐層充填(圖3)。回采分層水平或傾斜（10°～15°）布置，不留頂柱和底柱。礦塊中布置礦石溜井和充填、行人天井。采下礦石經(jīng)溜井放至下部階段運輸巷道。充填料自上部階段運輸巷道經(jīng)充填天井下放至采場。隨分層回采，在充填體中順路構(gòu)筑充填、行人天井?；夭煞謱訒r，先掘進切割巷道與充填、行人天井和溜井連通。自切割巷道用進路或長壁工作面回采礦石。工人在每一分層水砂充填體下部構(gòu)筑的膠結(jié)假頂下或膠結(jié)充填體下作業(yè)，工作安全。進行充填作業(yè)前，在回采進路口上和側(cè)部構(gòu)筑濾水墻和密閉墻。本法適用于開采礦石和圍巖均不穩(wěn)固的礦體，也是一種回采礦柱的有效方法。

壁式充填法

布置與壁式充填采煤法近似（見壁式采煤法）。

削壁充填法

主要用于極薄礦脈，可以降低貧化率。為形成回采工作空間，須崩落上盤或下盤圍巖。礦石和圍巖分次崩落，利用崩下的圍巖作充填材料。崩礦前在充填料上嚴密鋪墊隔離物，防止粉礦丟失在充填料中。崩下的礦石自礦石溜井運出，崩下的圍巖量應能填滿采空區(qū)。礦石和圍巖之間有弱面時，可改善礦石貧化和損失指標。

方框支架充填法

適用于開采礦體極不規(guī)則、礦石和圍巖都不穩(wěn)固的高價礦體。用方框支架和充填料來維護采空區(qū)。回采時，每次將體積與方框體積相等的礦石崩落（方框的長、寬、高約為1.5m×1.5m×2.0m），并立即架設方框支護頂板，然后向方框中填入干充填料，以保證安全。溜井和行人通風天井在方框中架設。礦石可在工作面進行手選，選出廢石填入方框作充填料。礦體劃分成3～4個方框?qū)挼姆謼l或面積為3×4個方框的短礦塊，充填一個分條或短礦塊時，可回采另一個。

各種充填法中，如礦塊劃分為礦房和礦柱，回采時要一并考慮礦房采完后礦柱的回采。在充滿干式或水砂充填料的礦房中回采礦柱時，松散的充填料可能涌入回采空間，故多用崩落法。如礦房回采時已構(gòu)筑隔墻，礦柱可用上向或下向分層充填法回采。前者用于回采支承壓力不大的礦柱，后者在圍巖不允許崩落或用上向分層充填法不安全時采用；但均須待礦房內(nèi)的充填料壓實后(一般需六個月以上)進行。礦房填滿膠結(jié)充填料時，礦柱回采方法取決于充填體的強度和圍巖穩(wěn)固性。強度高時，可用留礦采礦法，階段礦房采礦法，上向分層充填采礦法等；強度低時，用下向分層充填采礦法。如礦房頂?shù)装鍑鷰r穩(wěn)固，可用VCR法回采礦柱（見自然支護采礦法）。

參考書目

1. 冶金部長沙礦山研究院等編：《充填采礦法》，冶金工業(yè)出版社，北京，1978。

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標簽：充填采礦法

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文章名稱：《充填采礦法》

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