[科普中國]-方框支架充填法

操作方法

用方框支架和充填料來維護(hù)采空區(qū)?；夭蓵r(shí)，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(shè)方框支護(hù)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(fēng)天井在方框中架設(shè)。礦石可在工作面進(jìn)行手選，選出廢石填入方框作充填料。礦體劃分成3～4個(gè)方框?qū)挼姆謼l或面積為3×4個(gè)方框的短礦塊，充填一個(gè)分條或短礦塊時(shí)，可回采另一個(gè)。

開采薄礦脈過去多采用橫撐支柱或木棚支架采礦法，但由于坑木消耗很大，工藝復(fù)雜，效率很低，目前我國已很少應(yīng)用，而被其他采礦法所取代。在礦體厚度較大(中厚以上)礦石和圍巖極不穩(wěn)固、礦體形態(tài)極其復(fù)雜(厚度、傾角和形狀變化很大)、礦石貴重等條件下，方框支架充填采礦法，還是一種有效的采礦方法。

這種采礦法的特點(diǎn)是，系統(tǒng)的用方框支架配合充填支護(hù)采空區(qū)。每次回采的礦石等于方框支架大小的分間，每分間礦石采出后立即架設(shè)方框并把它楔緊，然后進(jìn)行充填(一般為干式充填)。沿走向布置礦塊的方框支架充填采礦法，如圖12 18所示。

回采工作可以從階段水平底板開始，或者從頂板開始，留底柱情況很少見。第一分層回采時(shí)，方框要架設(shè)在地梁上(2個(gè)方框的長度)，在其上部鋪木板作為方框支架的基礎(chǔ)，為下階段回采創(chuàng)造有利的條件。溜礦井和行人天井，均沒置在方框支架中(間隔4～6個(gè)方框)，用木板與充填料隔開。最上一層方框進(jìn)行落礦作業(yè)，第二層進(jìn)行礦石運(yùn)搬(一般為人力運(yùn)搬)；在每一個(gè)作業(yè)層方框上鋪設(shè)木板，作為工作臺(tái)。

當(dāng)?shù)V體厚度大于12m時(shí)，垂直走向布置礦塊，用垂直分條或短礦塊進(jìn)行回采。由于存在支架和充填勞動(dòng)強(qiáng)度很大、勞動(dòng)生產(chǎn)率很低、坑木消耗很大、不便實(shí)行機(jī)械化開采、回采成本很高等嚴(yán)重缺點(diǎn)，這種采礦法只在極其不利的礦山地質(zhì)條件下采用。1

方法分類(1)連續(xù)回采方框支架充填法。本方法適用于厚度小于6．8m的礦體。其特點(diǎn)是在較大的面積上同時(shí)進(jìn)行回采，因而方框支架所承受的壓力極大，充填工作繁重。礦體走向長度超過30m時(shí)，將礦體分成礦塊開采。

(2)長采區(qū)回采方框支架充填法。它是方框支架充填法的標(biāo)準(zhǔn)方案，用于開采厚度較大的礦床。其特點(diǎn)是將礦體劃分為8—12m的礦房與礦柱，分兩步回采。本方案的暴露面積比全面法小，回采礦房時(shí)的安全性好，回收率也高。

(3)短采區(qū)回采方框支架充填法。本方案的特點(diǎn)是把礦體在整面積上劃分為4。6個(gè)方框(4.5×4.5m或4.5×6m)的短采區(qū)來回采。回采時(shí)成“對(duì)角式”的回采順序，以減少采場暴露面積。

(4)豎分條回采方框支架充填法。本方案適用于開采礦石和圍巖極不穩(wěn)固的厚大礦體。此方法可使采場暴露面積達(dá)到最小。在階段內(nèi)將礦體沿走向劃分為垂直分條回采，分條寬度不超過四個(gè)方框(6m)，以達(dá)到控制頂板的目的。

優(yōu)缺點(diǎn)方框支架充填法的優(yōu)點(diǎn)為礦石貧化率小，回收率高；方法靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可防止地表崩落。我國的云南錫業(yè)公司使用方框支架充填法有很豐富的經(jīng)驗(yàn)，尤其是在方框的結(jié)構(gòu)、鋪墊方法、開采順序等方面，均有較深入的研究和成功的經(jīng)驗(yàn)。這種方法為開采我國的錫礦在歷史上起到了很大的作用。

但是這種方法的勞動(dòng)強(qiáng)度大，工序復(fù)雜，勞動(dòng)生產(chǎn)率和礦塊生產(chǎn)能力低，坑木消耗大，采礦成本高。由干采礦工業(yè)的發(fā)展，目前可以用效率較高，木材消耗少，勞動(dòng)強(qiáng)度低的采礦方法代替方框支架充填法，繼續(xù)使用該方法的礦山已大為減少。2