[发明专利]一种大垮塌区矿石高效开采的采矿方法

说明书

本发明公开了一种大垮塌区矿石高效开采的方法，它采用细尾砂向垮塌区胶结充填，浓度为50%，使散体结固成一个整体，便于开采。采用向下中段施工方法，将已开采的采场胶结充填体作为下一中段采场的顶板。对难以施工中炮孔区域进行注浆，解决中炮孔凿岩问题。向难以施工大孔的孔倒水泥浆，待水泥浆渗下去，凝固后再凿岩施工，解决大孔凿岩问题。采场底部不施工切割井和切割槽，在中炮孔加密区采用挤压爆破形成切割槽。采场上部不施工凿岩硐室，在巷道内施工扇形大直径炮孔，采用向下扇形孔爆破开采，凿岩施工方便。

技术领域：

本发明属于地下矿山采矿技术领域，是一种空场嗣后充填采矿方法，主要适用于大垮塌区矿石开采方法，具体是一种大垮塌区矿石高效开采的采矿方法。

背景技术：

在矿山开采中，由于种种原因有时出现采场垮塌的现象，甚至出现几个采场同时垮塌，波及采场以上几个中段，范围广，影响大，严重的垮塌至地表。对垮塌区域进行充填治理，治理后的垮塌区矿石大多采用向下分层充填采矿法开采。 但是向下进路采矿法支护工程量较大，进路开采后进行胶结充填，采矿效率较低，周期时间长。

发明内容：

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种充填体下安全高效的采矿方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种大垮塌区矿石高效开采的采矿方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）对矿体上的垮塌区进行胶结充填方法治理，得到固结为整体的矿体，胶结充填方法采用低浓度细尾砂胶结充填，充填料浆的浓度为50%；采用下向中段施工方法，将已开采的采场胶结充填体作为下一中段采场的顶板；

2）沿着矿体走向将胶结充填后的矿体划分为若干矿块，每个矿块再划分成矿房和矿柱，矿房和矿柱的结构参数均为：长度为25m～50m,宽度为8m～14m,高度为40m～60m；当矿房或矿柱长度大于50m时，进行分段回采，每次开采长度为25m～50m,从上盘开始回采；采场采用隔三采一的开采方式；

3）沿着矿体走向布置上盘回风巷和下盘沿脉运输巷；下盘沿脉运输巷与矿体走向平行且其另一侧布置有溜井；

4）在矿柱底部开掘有出矿巷，矿房底部开掘有凿岩巷，所述出矿巷和凿岩巷均用采用钢支护；在开掘过程中，遇到岩石较为破碎时，采用超前锚杆进行超前支护；对于在出矿巷和凿岩巷中位于矿石段的较为破碎的区域进行注浆支护；出矿巷和凿岩巷之间开掘有出矿进路，出矿进路与出矿巷呈45°夹角，所述出矿进路采用钢支护，出矿进路中与凿岩巷之间6m的距离范围内再增加混凝土支护；

5）在采场上中段沿着矿体走向布置上盘回风巷和下盘沿脉，在上盘回风巷和下盘沿脉之间位于采场中间部位掘进大直径炮孔凿岩巷道，大直径炮孔凿岩巷道采用钢支护，大直径炮孔凿岩巷道中的矿石段进行长锚索注浆支护；

6）所述凿岩巷也为受矿巷，凿岩巷内施工竖直向上的中炮孔，中炮孔排距为1.8m，位于采场上盘部位的中炮孔为加密中炮孔，加密中炮孔的排距为0.8m；在大直径炮孔凿岩巷道内施工竖直向下的大直径炮孔，靠近下盘矿体边界部位施工向下斜孔，大直径炮孔的排距为4.0m～4.6m，位于采场上盘部位的大直径炮孔为加密大直径炮孔，加密大直径炮孔的排距为2m；

7）对加密中炮孔部位挤压爆破拉槽得到切割槽，以该切割槽和受矿巷为补偿空间爆破形成V型受矿堑沟，V型受矿堑沟高度为12～16m，铲运机从采场两边出矿巷将出矿运至溜井；

8）对加密大直径炮孔采用从下向上逐层阶梯拉槽，每层3.0m, 距顶板10m～25m时停止拉槽；接着先选定其中一个加密大直径炮孔对其拉槽，再对其周围的加密大直径炮孔采用微差控制爆破技术一次性爆破形成切割槽；最后，以该切割槽作为自由面，V型受矿堑沟和该切割槽为补偿空间，采用侧向爆破技术逐排爆破，采用侧向爆破技术过程中，同排内的竖直孔先爆，接着爆破斜孔；