[发明专利]两翼预切割中央无房柱式联合横巷连续分段充填采矿法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄~中厚缓倾斜~倾斜层状破碎矿体的两翼预切割中央无房柱式联合横巷连续分段充填采矿法，主要适用于矿体走向较长、矿体较规整，且要求生产能力大、效率高的薄~中厚缓倾斜~倾斜层状破碎矿体的开采。

技术背景

我国工业磷矿层多为薄~中厚缓倾斜~倾斜破碎矿体，矿体呈层状、似层状产出，矿体走向长，矿岩稳定性较差。随着磷矿山进一步发展，对该类矿体的开采方法更加趋向于无轨化、机械化，生产能力大型化。因此，如何在安全的前提下寻找一种高效采矿方法来实现薄~中厚缓倾斜~倾斜破碎矿体的低贫损、低采准比、低成本开采是本发明的创新核心。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对薄~中厚缓倾斜~倾斜破碎矿体提供一种贫化损失率低、采准比低、安全、高效回采的两翼预切割中央无房柱式联合横巷连续分段充填采矿法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的两翼预切割中央无房柱式联合横巷连续分段充填采矿法，盘区长为400~800m，垂高为40~60m，分段垂高为10m。盘区中央布置脉外采准，两翼离盘区分界线100~200m转入脉内采准。两翼采场在回采前预先施工完两个分段的炮孔和切割上山，以两翼采场为主导开采。中央采场分Ⅰ步、Ⅱ步矿房，分段内开采完Ⅰ步矿房后即开采Ⅱ步矿房，作为盘区两翼采场因充填养护时间较长而不能实现连续开采的补充采场。最下一分段采用高强度胶结充填体作为下中段开采的人工假顶，掘进的废石采用铲运机运至采空区进行充填实现废石不出隆。

本发明的技术解决方案如下：

1、盘区长为400~800m，垂高为40~60m，分段垂高为10m，盘区两翼脉内预切割预支护采场长度为20m，盘区中央共用出矿横巷的Ⅰ步、Ⅱ步矿房长度为15~20m。

2、盘区中央距矿体边界线17~20m位置布置脉外分段脉外采准，盘区两翼的分段平巷隔盘区分界线100~200m时转入脉内采准兼做凿岩出矿平巷。

3、分段间采完第一分段充填接顶后再开采第二分段，盘区两翼采场在回采前预先施工完两个分段的炮孔和切割上山，分段内以盘区两翼采场为主导开采。

4、盘区中央采场分Ⅰ步、Ⅱ步矿房，分段内开采完Ⅰ步矿房后即开采Ⅱ步矿房，作为盘区两翼采场因充填养护时间较长而不能实现连续开采的补充采场。

5、盘区中央采场的脉外分段平巷及脉外出矿横巷掘进产生的废石可堆放至回采后的采空区及充填后的充填体表面，防止设备在充填体上运行时打滑。

6、盘区最下一分段均采用高强度胶结充填体作为下中段开采的人工假顶。盘区两翼采场均采用胶结充填，盘区中央采场Ⅰ步矿房采用胶结充填，Ⅱ步矿房采用非胶结及废石充填。

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

图中：1—中段运输平巷，2—穿脉，3—分段平巷，4—溜井，5—溜井联络道，6—脉外出矿横巷，7—沿脉凿岩巷道，8—切割上山，9—矿石，10—胶结充填体，11—非胶结及废石充填体，12—人工顶柱，13—充填隔离墙，14—矿柱。

具体实施方式

实施例  以贵州开磷（集团）矿肥有限责任公司沙坝土矿的一个采场为例。

贵州开磷（集团）矿肥有限责任公司是开磷集团磷资源主要生产部门。公司以生产高品位优质磷矿石及其磷化工产品著称，为适应市场经济的发展，实现做大做强的战略目标，公司扩大生产规模到200万t/a。

沙坝土矿南起E23线，北至E54线，西以洋水河为界，东至赶板冲～桐子园一线。矿区南北长5500m，东西宽1100m，面积5.5平方公里，属大型磷块岩矿床。矿段磷块岩呈稳定的层状产出，其产状与地层产状一致。+700m标高以上，沙坝土矿段南以F210断层为界，北以E47线为界，走向长约3700m；+700m标高以下矿体，南以F210断层为界，北以E54线为界，走向长约5100m。

矿层直接顶板为泥质粘土岩或白云岩，厚度0.10~5.87m，平均厚2.06m，工程遇见率26.9%。该层松软易风化，很不稳固，易冒落，对采矿作业安全及矿石损失率影响较大，也是矿石贫化加剧，MgO含量增高的主要根源。假顶层为全矿唯一含水层，f=4~7，中等稳固。矿层直接底板一般为中厚层状石英砂岩或含砾砂岩，厚1.35~17m，稳固性较好。其下为紫红色砂页岩、页岩，致密，凿岩爆破性好，但岩层暴露后易风化垮塌，属不稳固岩体。

具体实施步骤如下：