下向分層充填採礦法是指自上而下分層回採，在回採上一個分層過程中構築下一個分層的假頂，並在假頂保護下回採下一分層的充填採礦法。它適用於礦岩很不穩固、礦石貴重的傾斜和急傾斜礦體。當開採不穩固的高品位礦石或貴重礦石時，如採用上向水平分層充填採礦法，工人勢必 在暴露的頂板下作業，安全難以保障。如將分層的回採和充填順序改為由上而下，並為每個分層建造牢固的人工頂板，則可有效地解決安全問題，這樣就形成了下向分層充填採礦法。
基本介紹
- 中文名：下向分層充填採礦法
- 外文名：The lower - level filling method is used
- 學科：開採工程
- 領域：能源
- 範圍：地下開採
- 類別：充填採礦法
簡介,結構參數和采準,回採,進路式回採,壁式回採,評價,簡史和趨勢,
簡介
下向分層充填採礦法是指自上而下分層回採，在回採上一個分層過程中構築下一個分層的假頂，並在假頂保護下回採下一分層的充填採礦法。它適用於礦岩很不穩固、礦石貴重的傾斜和急傾斜礦體。
結構參數和采準
礦塊長度約30-50m，階段高度約為30-80m，寬度等於礦體水平厚度。在礦塊中用氣腿式鑿岩機鑿岩和用電耙出礦，進路尺寸約為(2.5-4)m×(3-4)m，溜井和人行通風天井多布置在脈內。盤區長度多為100m，在盤區中用無軌採掘設備，進路尺寸為(3.5-5)m×(3-4)m，斜坡道，分段運輸巷道、溜井、泄水井和分層聯絡巷道等通常布置在脈外。每條分段運輸巷道通常在回採時先後分別聯絡三個分層。
回採
包括落礦、出礦、支護假頂、構築下一分層假頂和充填採空區等。按落礦工作面形式，回採分成進路式回採和壁式回採兩種。
進路式回採
進路式回採是指對同一分層用進路間隔或順序連續回採。進路的頂底板是水平或帶5°-12°傾角的。帶這個傾角有利於充湊材料自流接頂，又不會使採掘設備運行困難。用進路間隔問采時，第一步驟按單號進路采出礦石並用膠結材料充填採空區;第二步驟按雙號進路采出礦石後，膠結材料只充填採空區的下部，其上部用非膠結充填。用進路順序連續回採時，其充填方式與上述第二步驟回採相同。但為了避免非膠結材料流入後回採的相鄰進路中，充填前需要在先回採的採空區靠礦壁一側處用金屬網或竹筏構築隔離層。用淺眼爆破落礦，用電耙或鏟運機出礦。
上下相鄰分層中進路的相對位置是：
(1)進路軸線互相垂直；
(2)進路軸線互相平行錯開一半進路寬度；
(3)進路軸線互相重合；
(4)進路軸線互相重合但上下分層進路寬度不同。
後兩種特別是上層進路寬度小於下層進路寬度時，只是在不得已時才使用。按材料種類，將假頂分為木假頂和配筋膠結充填體假頂。後者得到廣泛套用。構築木假頂和隨後膠結充填採空區的方法是:在進路底板上按一定間距沿進路走向鋪1127mm×127mm方木；在方木上，按0.9m間距垂直方木走向鋪直徑為150-200mm的圓木，在圓木上鋪金屬網或木板，在其上再鋪一層聚乙烯塑膠薄膜，然後用1:20灰砂比的膠結材料充填採空區。回採下一分層時用木立柱支撐方木。構築配筋膠結充填體假頂和隨後充填採空區的方法是:在進路底板上鋪200-300mm厚礦石，以便在爆破下一分層礦石時起保護假頂作用，其上鋪聚乙烯塑膠薄膜。以避免保護層礦石的損失，再鋪鋼筋和金屬網。有時還在兩分層鋼筋間掛吊筋，最後用高標號膠結材料充填進路下部。用低標號膠結材料或非膠結材料充填其上部。
壁式回採
按分層全寬推進壁式工作面和充填採空區的回採。礦體在上、下分層的長度和厚度都相同時。才使用壁式回採。在分層中回採工作空間的一側是整體礦石，另一側是充填體。回採工作空間有貫通風流通過。在回採工作空間的各個區何同時進行落礦、出礦、支護和充填等作業，各區間的作業如果不在時間和空間上交錯開來、則容易互相干擾。
評價
與上向分層充墳採礦法相比，下向分層充填採礦法作業安全，礦石損失率和礦石貧化率低。但生產能力低。20世紀80年代中期，中國金川有色金屬公司見礦區的下向傾斜分層進路回採膠結充填採礦法取得的技術經濟指標是：盤區生產能力為150.28t/d，回採工人勞動生產率為5.89t/人·班。礦石損失率為2.48%，礦石貧化率為,4.87%，充填直接成本為16.43元/t，充填體強度為3-4MPa。
簡史和趨勢
與上向分層充填採礦法相比，它使用稍晚。隨著採用無軌採掘設備和改進充填工藝，這種採礦法的效率過低和成本過高的缺點有所克服。因此它被廣泛用來取代分層崩落採礦法和方框支架充填採礦法。中國金川有色金屬公司的礦山和美國蘇必利爾銅礦等都使用這種採礦法。發展趨勢是利用無軌採掘設備和繼續提高充填質量，特別是充填接頂質量。
