[发明专利]无盘区中深孔留矿分层控顶嗣后充填采矿法

说明书

 

技术领域

本发明属于采矿技术领域，涉及一种无盘区中深孔留矿分层控顶嗣后充填采矿法。该方法主要适用于矿体极厚大，矿岩较稳固，且要求生产能力大、效率高的金属矿体开采。

技术背景

随着充填技术和无轨设备的不断进步与发展，机械化上向水平充填采矿法和进路充填采矿法因具有矿石回收效率高，顶板暴露面积小，特别适合不稳固复杂矿体开采而成为厚大破碎矿体的首选采矿方法。但是上述两种方法都存在多工作面同时工作时通风困难、单个工作面生产效率低、劳动强度大、采切工程量大、采矿工序循环繁琐、中段内回采分层数多导致采场支护工程量大，浇面层多水泥耗量大等缺点与不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对盘区机械化上向分层充填采矿法和进路充填采矿法中的缺陷，提供一种无盘区中深孔留矿分层控顶嗣后充填采矿法，具有回采效率高，采矿成本低，贫化损失率小，劳动强度低，安全性好的特点。

本发明的技术方案如下：

一种无盘区中深孔留矿分层控顶嗣后充填采矿法，其特征在于：

将矿体沿走向划分为间隔布置的矿房矿柱，以6~8组矿房矿柱为单位组织生产；

回采中段高50m，采用下盘脉外无轨采准方式自下而上开采：平行矿体下盘边界布置分段平巷，各分段平巷通过斜坡道联络道与脉外斜坡道相通，采场分段联络巷联接采场与各分段平巷，脉外出矿横巷与中段出矿溜井相联通，构成下盘脉外无轨采准系统；在采场中央沿矿体倾向掘进充填回风天井作为回风及充填通道，并设置一条与所述充填回风天井相通的回风平巷；采用采场分段联络巷+分段平巷+中段溜矿井的出矿系统，将矿石通过竖井或主斜坡道提升至地表；

第一分段回采时，先在矿房底部垂直矿体走向拉凿岩巷道至矿体上盘边界，在靠近上盘边界4m处拉长锚索支护巷道至整个矿房宽；在长锚索支护巷道内利用长锚索对上盘进行护顶；护顶后，利用浅眼压采三角矿体；第一分段在凿岩巷道内采用中深孔落矿9m，每次爆破后铲出部分矿石，其余矿石暂留在采场内形成顶部具有1.5~2m空顶空间的矿堆；然后从上一分段平巷掘进采场分段联络道至留矿堆表面，于留矿堆上压采2.0~2.5m厚矿体，控制爆破使顶板形成1/4三心拱，并在留矿堆上出矿并用锚杆支护，同时用长锚索支护上盘顶板；护顶后，在第一分段底部用铲运机集中出矿，然后采用灰砂比1：6~1：8的尾砂胶结充填体充填，并预留3.5m~4m的空顶空间作为下分段作业和爆破的补偿空间；每分段充填时须有浇面层，浇面层的灰砂比为1：4~1：6，厚度0.3~0.5m。

后续分段回采方式与第一分段相同，且直接在前一分段充填浇面层上打上向垂直中深孔落矿；如此反复，直至整个矿房回采完毕并胶结充填接顶。

在矿房和矿柱第一分段底部构筑钢筋混凝土假底18，钢筋直径Φ12mm，网度0.25m×0.25m，混凝土强度为C15，厚度0.5m，

本发明的积极效果在于：

（1）、回采安全性高。无盘区中深孔留矿分层控顶嗣后充填采矿法回采时，凿岩和出矿工序均在支护体下进行，回采安全性高。

（2）、回采成本低。本发明回采时，矿房矿柱内回采分段少，在锚杆支护工程量少，充填浇面少，水泥耗量小，中深孔落矿炸药单耗低，回采成本低。

（3）、回采效率高。本发明采用分段回采，中深孔落矿，分层控顶后集中出矿，嗣后充填使循环工序大大减少且生产集中，极大的提高了时间和设备的利用率，回采效率高。

（4）、矿石损失率低。不设盘区结构，以矿块中相邻6~8个矿房矿柱为单位组织生产，减少了盘区间柱，降低了矿石的损失率。

附图说明

图1为本发明采矿方法的原理示意图。

图2为图1的Ⅱ—Ⅱ剖面图。

图3为图1的Ⅲ—Ⅲ剖面图。

图4为图1的Ⅳ—Ⅳ剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

本发明采矿方法的技术方案如下：

1、沿矿体走向将矿块划分为间隔布置的矿房、矿柱，矿房、矿柱宽均为10m；以6~8组矿房矿柱为开采单位组织生产，矿块内不设盘区，沿走向连续采矿，如图1。