[实用新型]一种废石与胶结分层楔合充填采矿结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地下矿上向水平分层充填采矿结构及其工艺，具体涉及一种废石与胶结分层楔合充填采矿工艺及其结构。

背景技术

当地表不允许崩落、矿石品位较高、矿床价值较大或者矿体上下盘围岩中等稳固或稳固性差时，一般采用充填采矿法进行开采。该方法利用充填体控制围岩崩落和地表移动以进行地压管理，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。具有适应性强，矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能利用工业废料，保护地表等；缺点是工艺复杂，成本高，劳动生产率和矿块生产能力相对较低。

目前我国矿山废石堆存量高达440亿吨，尾矿堆存150亿吨，其中有色金属矿山废石利用率平均低于10%，尾矿综合利用率为19%左右，造成很大的环境和安全隐患。随着安全、环境以及对资源的回采率要求的不断提高，充填法开采得到大力的推广应用，甚至在铁矿和品位一般的矿体开采中也开始采用。从矿山固体废弃物资源化利用方面，利用尾砂、废石等矿山固体废弃物作为井下充填材料是充填开采的最佳选择。不仅解决矿山固体废弃物的资源化利用问题，而且是降低采矿成本和提高企业效益的有效途径。

目前利用全尾砂充填方面已开展了大量的研究和工业应用，部分矿山尾矿利用率均达到了较高的水平。充填技术也从早期的低浓度分级尾砂胶结充填向全尾砂高浓度胶结充填，膏体、似膏体，以及废石-全尾砂高浓度管输充填技术等。纵观当前矿山井下充填技术，尾砂与废石依然是矿山充填骨料的主要来源。对于分层充填法开采的矿山，利用尾砂进行胶结充填的工艺和技术已比较成熟，但目前针对矿山废石与全尾砂的充填工艺技术仍然是分而用之，因而绝大多数矿山未能有效利用废石与全尾砂进行充填。

近几年国内专利数据库公开了一些类似的充填采矿方法的技术报道：

【申请号】ZL201610264170X，【名称】无底柱分段胶结充填采矿方法，【公开号】CN105909247A，公开了一种无底柱分段胶结充填采矿方法，它通过采用以分段为回采单元、上下分段交错布置回采进路、分段回采菱形分间、步距为基本回采单元、上向扇形中深孔落矿、多排孔微差爆破、空场条件下出矿、采后及时胶结充填以及采用可循环使用的菱形气垫充填隔墙预留爆破补偿空间及爆破自由面等，但其充填方式未能有效利用废石与全尾砂进行充填。

发明内容

本实用新型提供一种可大量利用井下废石进行回填，并结合全尾砂胶结分层楔合混合充填的废石与胶结分层楔合充填采矿工艺和结构，解决现有技术工艺复杂，成本高，劳动生产率和矿块生产能力相对较低，废石不能进行合理的应用，地表存放麻烦，运输成本高的问题。

本实用新型的废石与胶结分层楔合充填采矿结构包括回风充填井位于采场回采工作面上方，充填料可通过回风充填井输送到回采工作面，钢筋混凝土假底位于矿房底部，每一段矿体开采，应具有切割平巷和分层联络道分层联络道与每一层采场连接，上下两段采场的分层联络道通过充填排水小井连通，切割平巷和分层联络道汇聚到分段平巷，分段联络道连接分段平巷，溜井自上而下贯穿分段联络道，采准斜坡道与分段联络道尾端串通，采场的最底下分层采用尾砂胶结充填，中间分层开始间隔进行废石堆放混合充填，即胶结充填体和废石堆放混合充填在中间分层中间隔分布，采场最顶上分层为尾砂胶结充填。

尾砂胶结充填层和废石堆放混合充填层具有相同厚度。

本实用新型适用于矿石品位较高、矿床价值较大或者矿体上下盘围岩中等稳固或稳固性差的矿体开采，尤其是适合上向水平分层充填法开采时应用。

本实用新型在上行水平分层充填法开采时采用分层楔合混合充填方法，通过利用分段的中间分层进行废石堆存并于上向分层的全尾砂胶结充填进行楔合，在废石堆四周仍采用尾砂胶结充填，并与上下、分层尾砂胶结充填体接触和相连，保证混合充填体强度，阻止矿体或围岩不稳固时垮落造成的贫化，达到井下废石最大化利用，并保证分层胶结充填体强度的目的，实现安全高效开采，大幅度降低充填成本和减少矿山废料向地表的排放，能有效利用矿山井下矿石进行采场的堆存，大大减少废石的地表存放和运输成本，提高废石利用率，并结合全尾砂胶结充填实现对围岩和相邻采场矿体的支撑作用，具有作业安全、充填效率高、成本低的特点。

附图说明

图1是本实用新型地下矿上向水平分层充填采矿结构的主视图，即沿图2的Ⅰ-Ⅰ剖面。

图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线剖面图。

图3是沿图1中Ⅲ-Ⅲ线剖面图。

图4是废石充填堆放的立体示意图。