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上向水平分层充填采矿法实际运用 　　摘要：上向水平分层充填采矿法对损失贫化指标较小、灵活性大，可根据矿石及岩石性质调整采准和回采方式，对高品位或贵金属资源的回收有更大的指导意义。文章重点强调使用此采矿方法需引起重视的问题有顶板管理、边界管理、采场大块管理、采场循环时间问题等。 　　关键词：上向水平分层；充填采矿；回采方案 　　中图分类号：TD853 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0131-03 　　上向水平分层充填采矿法是充填采矿法中的一种，这种方法是随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法。其目的主要是为了利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采工作创造安全和方便的条件，还可以预防自然性矿石的内燃火灾。本文重点分析了上向水平分层充填采矿法按其采场结构、工作面形态和工艺特点所分的三个基本方案和其在具体实际运用中所需要技术改进的问题展开谈论。 　　一、方法概述 　　上向水平分层充填采矿法是自下而上分层回采，每分层采出矿石后充入充填体，用于支撑采空区边帮和作为工作平台。 　　该采矿方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。回采空间和范围可以控制，人员、设备在暴露的顶板下作业，需有效控制顶板，可用诸多充填材料进行充填。 　　该方法一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体，能适应形态不规则、分枝复合变化大的矿体。除点柱式回采外，矿石损失、贫化率较低，是一种适应范围较广的充填采矿法。据国外矿山统计，使用此方法采出的矿石量占充填采矿法总产量的38.3%，在我国充填法中占60%以上，也是国内外普遍使用的一种采矿方法。 　　二、回采布置形式及方案 　　上向水平分层充填采矿法（如图1所示）按采场结构、工作面形态和工艺特点，分为沿走向、垂直走向和点柱式上向水平分层充填法三个基本方案。 　　1-运输巷道；2-穿脉巷道；3-胶结充填体， 　　4-溜矿井；5-行人天井；6-充填天井 　　图1 上向水平分层胶结充填采矿法 　　（一）沿走向上向分层充填采矿??? 　　该方案结构特点是沿矿体走向一定的长度或整体矿体的走向长度作为一个采场，可实现回采工作的平行作业，以便充分发挥设备效率，提高矿石回收率。此方案适用于厚度为10～15m以下的矿体，采场宽为矿体厚度，长为50～300m，甚至更长。在最薄矿体开采中，为适应无轨设备的开采，采用沿走向脉内斜坡道分层充填方案。 　　（二）垂直走向上向分层充填采矿法 　　该方案结构特点是沿矿体走向划分矿房和间柱，采场垂直矿体走向布置，一步回采矿房，二步回采间柱。矿房用胶结充填形成“人工矿柱”，以利于二步回采间柱。使用无轨设备，可发展为盘区分层充填，沿走向布置盘区，盘区由3～5个垂直走向布置的矿房构成，矿房间留设间柱，实现无轨采矿。这种方案适用于厚或极厚的高品位矿床，损失贫化指标较低，在矿体规则、矿岩稳固的条件下，为提高铲运机效率，有加高分层的趋势。 　　（三）点柱式上向分层充填采矿法 　　该方案结构特点是沿矿体走向或垂直矿体走向布置矿块，为提高顶板支撑能力，矿块间留设4～6m的间柱，矿房内留设规则或不规则的点柱（如矿体中夹有夹石或低品位矿石，可替代其点柱），点柱为圆形或方形，直径为4～8m，此矿柱为永久矿柱，为单步骤回采。此方案损失指标较大，适用于地表或上部中段需要保护的矿石稳固、矿石品位较低的倾斜或缓倾斜矿床。 　　以上三种方案可灵活运用，也可单一或交叉运用，以提高矿石回收率、降低损失、贫化指标为目的，在实际运用中做出更合理的回采方案，达到节能减耗、增效降本的目的，来满足矿山的需求。 　　三、充填的必要性 　　进行地压管理。利用形成的充填体进行地压管理，控制围岩崩落和地表或上部中段的下沉及位移，缓和了大面积的地压活动，为回采工作面创造更方便、安全的条件。 　　为深部开采打基础、创条件，用于深部开采，预防冲击性地压。 　　为回收三柱创造有利条件，有些矿山还可预防自然性矿床，杜绝内因火灾。 　　四、上向分层充填采矿法需要解决的问题 　　（一）充填成本高，受市场价格影响 　　据统计，水力充填费用占采矿成本的15%～25%，而胶结充填则占35%～50%。成本高的原因是采用价格较贵的水泥和采用压气输送胶结充填料，因此应寻求廉价的水泥代用品、胶结材料的替代品或采用较小灰沙比，以及采用胶结材料输送新方法解决此问题。由于成本过高，若金属市场价格降低时，采用此方法受到一定的影响，效益则会递减甚至亏本。 　　（二）充填系统复杂 　　我国一般先用胶结充填回采矿房（此工序较多），后用水力充填回采间柱，这就使充填系统和生产管理复杂化。如果两系统都用胶结充填，则成本就要增