[发明专利]一种近水平矿体充填采矿方法

说明书

技术领域

本发明属于地下金属和非金属矿山开采技术领域，尤其涉及一种近水平矿体充填采矿方法。

背景技术

目前，在缓倾斜矿体开采中，广泛使用房柱采矿法。该方法一般沿走向或倾向划分为规则的矿房和矿柱，在矿房内进行回采作业的空场采矿法。采空区一般不处理，留设大量的点矿柱或连续矿柱，矿柱所占的矿量比重较大而这些矿柱一般不予回收（单个矿柱占15%～20%，连续矿柱占40%，且难以回收，故矿石损失大。

矿石为不可再生资源，近年来，通过充填采矿法，尽可能地回收矿石资源在倾斜矿体的开采中已广泛应用，效果显著，但在缓倾斜矿体开采中，充填采矿法应用得较少，主要是接顶困难，充填难度大。

 专利号200710077624.3公开了一种磷石膏胶结嗣后充填采矿法，其特征包括：(1)划分矿房：将倾角为20°～90°的矿体沿走向划分为若干盘区矿块，每个盘区划又分为若干个分层；盘区斜坡道布置在每个盘区矿块的中部，当盘区斜坡道施工到每个分层标高后，掘布置在矿体顶板内离矿体顶板线为15m左右的脉外分层平巷，然后按每20m左右掘一条矿房联络道进入矿房的矿体；每个矿房不留顶柱，只留连续间柱或点柱；(2)充填准备：当每个矿房回采完毕后，在下分层矿房联络道处施工充填体隔离挡墙，在上下分层矿房联络道之间穿过空场安装脱水管；当充填体隔离挡墙和脱水管安装好之后，就可进行充填，即在上分层矿房联络道向采空区充入充填料浆和矸石；(3)制备浆料：地面充填站将磷石膏、粉煤灰、水泥和水按一定的配比和浓度要求制备成料浆通过垂直管道或料浆泵站经充填管输送进入平巷，再通过充填管线小井和脉外分层平巷内的连结管道，将料浆输入采空场；在充填的过程中，为提高充填体的强度和对矸石的利用，还用铲运机向采空场内充填生产过程中产生的矸石；(4)回采充填：由于充填料浆的最终凝固时间为3个月，因此，回采和充填矿房的顺序为：走向上先对偶数/奇数矿房进行回采和充填，然后待偶数/奇数矿房充填体达到凝固要求后，再对奇数/偶数矿房进行回采与充填，倾向上，先回采充填完最下一个分层，再依次往上进行；充填过程中，要充分利用充填料浆的压力，将矸石和料浆搅拌均匀，使充填料向采空区两边流动，直到充满采空区。该采矿方法对于20度以上倾斜矿体应用得较好，但对于近水平矿体，因为矿体无法划分分层，也无法在矿体顶板施工脉外分层平巷及矿房联络道，所以该采矿方法一直无法应用近水平矿体，仍采用传统的锚杆护顶盘区房柱法及砼柱护顶采矿法。锚杆护顶盘区房柱法采矿回收率低，为68%左右，砼柱采矿法是利用混凝土柱置换锚杆护顶盘区房柱法中永远留设的原生矿柱，回收率得到大幅度提高，为80%左右。不论采用锚杆护顶盘区房柱法或砼柱采矿法，采空区仍然存在，并随着回采结束顶板自然冒顶充填采空区，这对地表破坏有较大影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供一种近水平矿体充填采矿方法，克服现有常规房柱采矿法的不足，尤其对于近水平薄矿体的开采，达到矿石回收率高，盘区生产能力大，有效控制采空区顶板，地表破坏性小的目的，同时解决部分磷石膏的排放问题，缓解磷石膏对环境的污染和占用土地资源。

本发明的技术方案是：一种近水平矿体充填采矿方法，包括以下步骤：

采准：沿矿体走向每隔42.6米布置一条水平巷道，形成采准平巷。

切割：在采准平巷内每隔23米布置一条垂直于采准平巷的沿脉切割上山，在切割上山内每隔14.2米再施工两条沿走向切割平巷。

回采：在切割上山两侧进行浅孔凿岩爆破并出矿，预留间柱3米，底顶柱各3米，回采下个矿房时对间柱及顶底柱再进行回采。

尾砂充填：采用磷石膏胶结充填采空区。

所述矿体为近水平薄矿体。

所述矿房长32.4米，宽20米。

所述采准平巷及切割上山及切割平巷均为沿矿体底板掘进。

所述采准平巷必须至少两条同时掘进，一条作为出矿巷道，一条作为充填进路。

所述磷石膏胶结充填，其矿房上下两端及切割平巷两端均设充填挡墙，共6个。

本发明采用浅孔落矿、铲运机装矿和磷石膏嗣后充填，其突出技术特点表现在：

1）预留间柱3米，底顶柱各3米，一是保证采空区充填前的安全，同时也是为充填挡墙创造条件。

2）实现多盘区布置矿房多盘区开采，生产能力大。

3）泄水点多，充填胶结快。

4）矿石回收率高。

附图说明

图1是本发明平面示意图；

图2是本发明图1剖面A--A示意图。

具体实施方式