[发明专利]一种棋盘式矿房预护顶上向中深孔落矿分段充填采矿法

说明书

技术领域

本发明属于采矿技术领域，涉及一种棋盘式矿房预护顶上向中深孔落矿分段充填采矿法，该方法主要适用于用于上盘围岩不稳固的极厚大破碎矿体。

技术背景

目前对于上盘围岩不稳固的极厚大破碎矿体的开采，由于其上盘不稳固，上盘允许暴露面积要求尽可能小或者暴露时间尽可能短，针对该类矿体开采大多数采用垂直矿体的上向进路充填采矿法及分矿房矿柱的上向水平充填采矿法开采减小上盘暴露面积，虽然开采安全性高，但是存在生产能力低的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上盘围岩不稳固的极厚大破碎矿体，提出一种安全高效、机械化程度高、作业成本低、资源贫损小的棋盘式矿房预护顶上向中深孔落矿分段充填采矿法。本发明的技术解决方案如下：

(1) 将矿体划分为盘区，盘区内划分分段，分段内分棋盘式连续回采单元，回采单元按回采顺序间隔回采；

(2) 采用下盘脉外分段平巷和集中出矿溜井的无轨采准方式。平行矿体下盘边界布置分段运输平巷，各分段运输平巷通过联络道与主斜坡道相通；同时在阶段运输平巷旁边掘进溜矿井，通过溜井联络道与分段运输平巷联通；在分段运输平巷内向矿体掘进分段出矿横巷，一直掘进分段凿岩巷道至矿体上盘；

(3) 采场支护地点为分段凿岩巷道，回采第一分段回采单元时，相对应的第二分段的分段凿岩巷道必须已经掘进完并支护好，支护方式采用锚杆与金属网联合支护，局部破碎地带喷射混凝土加固；

(4) 在分段凿岩平巷中钻凿上向扇形中深孔，采场全面拉开后进行分次爆破，从上盘往下盘后退式回采；

(5) 采用铲运机出矿，经分段出矿横巷，倒入放矿溜井；

(6) 采场新鲜风流由主斜坡道进入分段运输平巷，通过分段凿岩巷道进入采场，清洗工作面后，污风经采空区排到上分段凿岩巷道，再经南、北通风斜井，排至地表；

(7) 一个回采单元回采完后，在脉内凿岩巷道内砌筑充填挡墙，，从上分段的凿岩平巷向采空区冲入充填材料充填；盘区中回采单元采用胶结充填与非胶结充填间隔布置。

附图说明

图1为本发明采矿方法结构示意图

图2为图1的B—B剖面图

图3为图1的C—C剖面图

图4为图1的D—D剖面图

图中：1—阶段运输平巷，2—溜矿井，3—分段运输平巷，4—溜井联络道，5—分段出矿横巷，6—分段凿岩巷道，7—矿体，8—顶柱，9—盘区间柱，10—钢筋混凝土，11—非胶结充填体。

具体实施方式

本发明提出的采矿方法的具体用例是：

(1) 盘区沿走向划分，盘区长为40m，垂高为50m，分段垂高为10m。一个盘区每个分段划分为12个回采单元，单个回采单元宽度为8m，长度为19m。盘区分段内分成12个类似棋盘式回采单元，盘区分段内所有回采单元分为六个步骤，其详细分布形式和开采顺序见图4（图中①、②、③、④、⑤、⑥代表各回采单元的回采顺序）；

(2) 采准工程：盘区采用下盘脉外分段平巷和集中出矿溜井的无轨采准方式。平行矿体下盘边界布置分段运输平巷3，各分段运输平巷通过联络道与主斜坡道相通；同时在阶段运输平巷1旁边掘进溜矿井2，通过溜井联络道4与分段运输平巷联通；在分段运输平巷内向矿体掘进分段出矿横巷5，一直掘进分段凿岩巷道6至矿体上盘；

(3) 采场支护：采场支护地点为分段凿岩巷道，回采第一分段回采单元时，相对应的第二分段的分段凿岩巷道必须已经掘进完并支护好，支护方式采用Pluton-17锚杆台车和金属网联合支护巷道顶板，局部比较破碎地段采用锚杆与金属网联合支护，并喷射混凝土加固，喷射混凝土厚度不低于50mm；

(4) 采场凿岩：凿岩采用YGZ-90钻机，在分段凿岩平巷中钻凿上向扇形中深孔，中深孔的孔径为60～65mm；拉槽中深孔凿岩参数为排距1.0～1.2m，孔底距2.0m，回采区中深孔凿岩参数为排距1.4m，孔底距2.2～2.4m；

(5) 采场爆破：爆破使用GB12437-90粉状铵梯炸药和非电毫秒差导爆管，采场全面拉开后进行分次爆破，每次爆破3～4排，后退式开采；

(6) 采场出矿：出矿采用芬兰TamRock公司的TORO-250BD柴油铲运机出矿，经分段出矿横巷，倒入放矿溜井；

(7) 采场通风：新鲜风流由主斜坡道进入分段运输平巷，通过分段凿岩巷道进入采场，清洗工作面后，污风经采空区排到上分段凿岩巷道，再经南、北通风斜井，排至地表；