下向分层胶结充填采矿法在我国岩金地下矿山的应用与发展丰裕军（山西省刁泉银铜矿业有限公司）留垫层、取消吊挂竖筋、接顶信号装置等技术在部分岩金地下矿山的应用，指出了该采矿方法存在的问题，并提出了改进的方向。
1引言下向分层胶结充填采矿法是20世纪60年代中期在我国有色金属矿山开始应用的一种新型采矿方法，现已广泛应用于有色金属矿山、黄金矿山中矿岩破碎、开采技术条件复杂的矿体。该采矿方法的回采顺序是在阶段中由上而下进行，并在人工混凝土假顶保护下进行分层回采。多年来，矿山科技工作者对该采矿方法的结构参数、充填材料的选择与配比、充填体的受力情况、充填体中布设钢筋直径的大小与网度尺寸、回采顺序与方式、进路的断面形状、顶帮的支护形式等诸多工艺环节进行了深入的研究和探索，从而形成了一套较为完善的技术工艺系统。
80年代初期，下向分层胶结充填采矿法开始在我国岩金矿山应用。实践证明，该采矿方法是解决矿岩破碎、开采技术条件复杂的难采矿体较为有效的采矿方法。
我国部分岩金地下矿山应用下向分层胶结充填采矿法的有关技术工艺参数及技术经济指标。
2下向分层胶结充填采矿法在岩金矿山的应用与发展下向分层胶结充填采矿法在20世纪80年代初应用于我国岩金矿山。该法已广泛应用于山东招远灵山金矿、山东界河金矿、浙江诸暨金矿、河南前河金矿等黄金矿山。经过科技工作者十几年的探索和研究，取得了较快的发展和令人瞩目的成就，在工艺技术上取得了以下几个方面的重要进展。
2.1充填作用机理观测研究招远灵山金矿对充填作用机理进行了大量研究工作，得出了以下具有实际意义的结论：丰裕军山西省灵丘县刁泉银铜矿034400（1）在一步骤进路未充填或充填未接顶时，顶板产生拉应力区充填接顶后，顶板拉应力降至未接顶时的二分之一左右。
（2）充填体的受力传递在3～4个分层之间，4个分层以上其相互影响已不很明显。
从上述两点结论可知，下向分层胶结充填第一分层充填体的质量非常关键，必须予以重视。回采第一分层时，必须使用变径的楔管式锚杆护顶，排距和间距约1m左右。若充填接顶效果良好，则可以改善混凝土顶板的受力情况，为下一进路回采创造可靠的安全作业条件。
2.2偏下盘布眼无掏槽非电导爆管微差爆破技术河南前河金矿矿体直接顶板是一层厚30～40cm的糜棱岩、绿泥岩，该顶板遇水极易膨胀、冒落。生产试验中采用了偏下盘布眼无掏槽非电导爆管微差爆破，这样的爆破设计大大减小了爆破震动对上盘围岩的破坏作用，有效地阻止了上盘围岩的冒落，确保了充填体的安全稳定。采用这一爆破技术，在近上盘围岩的中上部留下一层临时护顶矿壁在上盘围岩的下角留下一个小三角矿柱支撑上盘围岩，这部分矿石待进路回采结束后，用后退刷帮的办法予以回收。其典型炮孔布置见图1，其主要技术特点如下：（1）不设置专门的掏槽炮孔，顶部中间炮孔（图1中的②号和③号炮孔）比其余炮孔超深0.15～（2）中间炮孔偏离中心靠下盘布置，底部上盘边孔⑨离上盘边界0.6～0.8m，其余上盘边孔①和⑤离上盘边界0.4～0.5m下盘边孔④、⑧、12离下盘边界0.1～0.15m顶孔离混凝土顶板0.9m左右。
（3）控制齐发药量，同时起爆的炮孔数小于3个，一次最大齐发起爆药量不超过5.8kg.
（4）采用非电导爆管微差起爆，以碎矿石垫层为黄金项目矿山名称灵山金矿诸暨金矿界河金矿前河金矿矿体情况倾角/（°）厚度/m稳固程度破碎平均6.6松软破碎不稳固平均61平均4.0松散破碎围岩情况上盘围岩下盘围岩极易冒落较稳固松软破碎很不稳固不稳固极易冒落稳固性差矿块构成要素阶段高/m分层高/m进路底板倾角/（°）进路宽/m进路长/m出矿设备电耙手推车技术经济指标矿块生产能力/t？d采矿工效（t/工班）损失率/贫化率充填工艺指标混凝土顶板强度/MPa水泥耗量/kg？m粗骨料细骨料河砂尾砂碎石河砂尾砂海砂粗尾砂碎石河砂进路各分层混凝土配比上层中层底层水泥、山砂、黄泥注：表中配比是指水泥∶砂∶碎石自由面，先起爆中间炮孔，再起爆下盘边孔，最后起爆上盘边孔。起爆顺序见图1所示。？?表示炮孔①～12?炮孔编号1～6?炮孔起爆顺序2.3预留碎矿石垫层加盖塑料薄膜技术分层进路回采结束后，在进路的底板铺上0.2～0.3m厚的碎矿石垫层，在碎矿石垫层上铺一层塑料薄膜，在离塑料薄膜高10～15cm处铺上钢筋网后再进行充填。采用这种工艺，避免了高品位粉矿的损失，防止了爆破震动对充填假顶的破坏，保证了分层矿石回采后暴露的混凝土假顶的平整光滑，提高了假顶的稳定性，降低了充填贫化。
2.4取消吊挂竖筋河南前河金矿在进行下向分层胶结充填采矿法试验研究时，对以往吊挂竖筋的使用情况，作了深入细致的分析研究，并进行下向分层胶结充填的受力分析，在试验过程中取消了吊挂竖筋（以前的下向分层胶结充填都设有吊挂竖筋）。这样，不仅简化了充填工艺过程，同时也大大降低了钢筋用量，从而降低了充填成本。
2.5进路充填采用分层结构浙江诸暨金矿在分层进路的不同分层上，采用黄金不同灰砂比混凝土进行充填。将进路分为底、中、上三层。底层高1m，充填料配比为水泥∶砂子∶碎石=1∶3∶6中层高0.8～1m，充填料配比为水泥∶砂子∶碎石=1∶6∶5余下的上层空间，配比为水泥∶砂子=1∶10.采用这种分层结构，可以减少水泥的用量，降低充填成本。
2.6在进路充填分层结构上层用黄泥部分代替水泥河南前河金矿在进行下向分层胶结充填采矿法试验研究时，在进路分层结构的最上层加入了适量的黄泥，水泥砂浆中黄泥含量为200kg/m左右，使水泥含量降至63kg/m左右（通常情况下，砂浆中水泥含量超过150kg/m）。采用这种技术，改善了充填料浆的流动性，提高了充填接顶率，同时降低了水泥用量，降低了充填成本。
2.7安装接顶信号装置山东界河金矿在应用下向分层胶结充填采矿法时，为解决充填进路的接顶问题，针对充填料的小井易被充满的现象，研制了一种简易的显示接顶的信号装置，其工作原理和安装方法见图2所示。信号灯或蜂鸣器安装在充填站内醒目的地方，当充填面到达接触头位置时，电路自行接通，信号装置发光或鸣叫，充填站便停止工作。将充填站送出的充填料充填进路之后，使充填面达到理想的位置。
1?充填小井2?接触头3?电线4?隔墙5?36V电源6?信号装置3下向分层胶结充填采矿法存在的问题下向分层胶结充填采矿法在我国岩金地下矿山应用以后，仅从几个岩金矿山使用的情况来看，该采矿方法已充分显示了它的优越性，证明这是用于开采矿岩破碎、开采技术条件复杂、矿石品位较高的难采矿体，确实是一种行之有效的方法。这种采矿方法不仅在技术上可行、生产上安全可靠，尤其是降低了采矿损失率和矿石贫化率，给岩金矿山的生产带来了一定的社会效益和经济效益。但是，下向分层胶结充填采矿方法尚存在如下一些问题：（1）机械化程度低，采矿效率低。我国岩金地下矿山下向分层胶结充填采矿法一般多采用人工手推车出矿或电耙出矿，劳动强度大，生产效率低。一般矿块综合生产能力仅为20～35t/d采矿工效为2.7（2）采矿成本偏高。由于采场充填料中水泥用量高，水泥单耗一般为185～290kg/m3，同时充填体中需要布设大量的钢筋，因此采矿成本偏高。
（3）管理复杂。由于采矿工艺环节多，采充之间矛盾大，使得采矿技术管理趋于复杂。部分矿山非生产时间过长，从而限制了矿山设计生产能力的提高。
4下向分层胶结充填采矿法改进方向为了提高下向分层胶结充填采矿法的生产效率，降低充填成本，使其更好地服务于岩金矿山，笔者认为应从以下几个方面加以改进：（1）提高采充各工序的机械化作业水平，推广使用小型铲运机无轨出矿设备，采用中小型泵送充填工艺设备。
（2）采用高进路回采工艺，增加同时回采作业工作面数，提高矿块生产能力。
（3）在进路分层充填结构中，在确保底层混凝土直接顶板强度要求后，在中层和上层应用黄泥或其它非胶凝材料代替水泥，以减少水泥用量，利于降低充填成本。
（4）在有条件的矿山，可用粉煤灰等部分代替水泥作胶凝材料，简化充填工艺，降低充填综合成本。
（5）尽量少用或取消吊挂竖筋，节省钢材，降低充填直接成本。
5结语下向分层胶结充填采矿方法在有色金属矿山及岩金矿山的广泛应用，带动了一大批岩金地下矿山采矿方法、采矿工艺的变革，也使许多原来认为用其它采矿方法属于难采的矿体，应用该采矿方法后得以顺利回采，为我国黄金工业的快速发展和采矿技术的不断提高创造了良好的局面。
文中对下向胶结充填采矿法在我国岩金地下矿山的应用作一回顾与总结，旨在有助于黄金矿山不断提高技术管理水平。
编辑：崔岱新城金矿175m中段1763采场采矿方法改进刘多文王立君刘益福高洪利刘明波岳发强（山东黄金集团有限公司新城金矿）上向水平分层尾砂胶结充填采矿法，回采该采场的三分层、四分层，将采矿损失率降至4.4，取得了较好的经济效益。
1引言新城金矿175m中段采场大都采用有（无）底柱上向水平分层尾砂充填采矿法回采。这种采矿方法是每个矿块划分为矿房和间柱两部分，一步采（矿房）回采到顶柱后，二步采（间柱）才开始回采。由于充填体强度稍低（不足1.0MPa），间柱在回采期间必须留有一定尺寸的矿壁作矿柱，用以隔离尾砂，支撑顶板。顶板破碎时，预留体积稍大的矿柱（2m×2m），因此采矿损失率较高，一般达9～10.另外，这种采矿方法虽然在过去曾起到很大作用，但在我矿无轨机械化程度很高的今天缺点仍很突出：①电耙出矿效率很低。采用电耙出矿，每班只能出矿20～30t，大部分时间用于平场回采完毕后，约用20～30d的时间用于清底出矿，这远达不到强采、强出、快充的目的，也给顶板管理带来很大的隐患。②爆破产生的大块（500mm）很容易堵塞放矿漏斗。采场在回采落矿期间，容易产生大块矿石，矿石在放矿漏斗中积压，有时通过重力放矿放不出去，刘多文山东省莱州市新城金矿261438造成人工透漏斗的麻烦，并且有一定的危险性，大大影响了正常生产。③此种采矿方法必须焊制55°角的上盘泄水井，及70°角的放矿溜井，垒制方形下盘泄水井（方木）三井并需要喷浆备覆，费用高。④人员进出采场必须经过上下盘泄水井，而风水管、电缆皆安设于井内，给人员的进出带来一定的危险。
2概况2.1地质情况1763采场（间柱）位于175～145m中段之倾向NW，矿岩不稳固。
矿石类型为浸染状及细脉浸染状黄铁绢英质碎裂岩和网脉状黄铁绢英岩化花岗闪长岩型工业类型为贫硫银金矿，矿石以原生矿为主，矿物成分以银金矿、黄铁矿、黄铜矿为主矿石结构类型较多，以晶粒状结构为主构造以脉状及细脉浸染状为主。
矿体及围岩裂隙比较发育，上盘、下盘围岩强度低，稳固性差矿体硬度较大，且属不稳固性矿体。
采场水文地质简单，下盘围岩中有少量裂隙水。
175m中段1763采场地质储量20899t，地质品黄金
