崩落法转充填法的矿山开采方法的分析

冀联合 冀大伟 陈涛

摘 要：在对矿山开采中使用应用崩落法易导致地质灾害，影响着可持续发展。因此要综合评估从隔离层稳定性、采矿方法等方面，多提倡主要的采矿方法：上向进路充填，从而实现由崩落法转变为充填法。

关键词：崩落法；充填法；矿山开采；贫损指标

目前大多矿山运用无底柱崩落法进行回采，节约了成本但也导致了地表塌陷问题，对矿体埋藏条件与矿区土地环境造成很大的损坏，也提高了贫损指标，加大回收与利用矿石资源难度。解决该问题的有效措施就是崩落法转充填法。也由此本文就20×104t为一座年生产能力的回采矿山，根据发展需要和具体情况进行深入分析。

1 采矿方法

1.1 关于采矿方法的两个方面选择原则

（1）有效控制地表岩石的移，保护地表设施。选择适合的采矿方法，从而减低成本，充分利用现有的设备和工程。

（2）为了使年生产能力20×104t能够最大限度得到满足，就要结合新旧采矿方法，使矿石回收率尽量提高，降低贫损指标。并按照开采技术条件合理科学选择采矿方法。

1.2 探究方案

为了保护矿体上部河流与公路，应该采用崩落法转充填法的采矿方法，具体有：下向进路充填、上向水平分层充填和上向进路充填等等。

1.2.1 下向进路充填

下向进路充填采矿法不但同其他充填法一样能开采矿山，而且还能够实现回采矿岩虽不稳固但价值相对较高的矿床。但该方法复杂的工序环节，不能大量开采且较高的人工假顶强度，从而降低了生产效率，造成了较高的生产成本。

1.2.2 上向水平分层充填

具有较好稳固性的矿山可以采用上向水平分层充填采矿法，工作面上向分層推进是该工艺的特征，比较多的工艺环节，并且开展以采、出、充为形式循环作业。按照深浅的机械化程度和高低的生产管理水平来准备判断生产矿块的实际能力。在充填和分层回采时，维护起来比较容易是因为比较小的采空区高度，且能够很好地适应矿块本身的动态变化。

1.2.3 上向进路充填

上向进路充填采矿法适用于比较差稳固性的矿体开采，该方法作为上向水平分层充填的一种明显变形，划分多个进路通过分层，再回采与充填各个进路。进行开采时，按照一采一的原則，由下而上，进行回填与开采同一矿块内的分段。该方法可降低顶板暴露时间与面积，因此较高的回采效率。

2 充填设计

再对矿山选择合适的充填方法后，便可开展充填设计。

2.1 关于两方面材料的充填

（1）充填体的强度要求要达到满足，有充足保障的材料来源，便宜的运输与储存，具有稳定的化学性能。

（2）不能含有腐蚀性与毒性的物质，使用那些低成本且质量有保障的材料。

2.2 料浆输送

3 关于隔离层的稳定性

借助FLAC3D软件科学分析隔离层稳定性。

3.1 方案设计

运用无底柱分段崩落法开采矿山，靠近河流与公路的地表移动界线，为了保证矿山安全和地表设施，因此崩落法就被上向进路充填采矿法替代着。

3.2 模型计算和分析

对采区与覆盖层进行简化，X轴为矿体走向，Y轴为巷道布置方向，Z轴为铅垂高，如图1所示：地层竖直应力云图。

4 结语

以上表面隔离矿柱宽度和隔离层厚度能够满足矿山安全开采需要，围岩应力受上向进路充填采矿扰动小，采区稳定性得到最大限度保证，其一定压力范围内不会发生变形。矿山开采的难题得到有效解决，因此崩落法转充填法的矿山开采方法值得推广。

参考文献

[1]谢珍凯.基于主成分分析与神经网络的采矿方法优选分析[J].中国科技博览，2015，（7）：56-57.

（作者单位：山东省泰安市新矿集团内蒙能源长城三矿技术部）