[发明专利]一种环境再造分段中深孔嗣后充填采矿法

说明书

本发明公布了一种环境再造分段中深孔嗣后充填采矿法，主要适用于矿岩破碎、厚至极厚倾斜矿体的回采。将矿体划分为盘区、矿块，矿块内划分为一步骤和二步骤采场分两步进行回采。首先采用进路式充填法回采一步骤采场、二步骤采场上部顶柱范围内矿体、二步骤采场底部的矿体，并采用高强度胶结充填体充填，然后采用进路式充填法回采一步骤采场及二步骤采场上盘矿体，最后采用阶段深孔空场嗣后充填法回采二步骤采场。本发明具有回采作业安全性好、采场生产能力大、生产成本低、对矿体产状变化及夹石适应性好等优点。

技术领域

本发明涉及地下矿山采矿方法技术领域，为一种环境再造分段中深孔嗣后充填采矿法，主要适用于矿岩破碎、厚至极厚倾斜矿体的回采。

背景技术

此前，矿岩破碎、厚至极厚倾斜矿体回采时，常采用崩落法进行回采。但大规模采用崩落法开采，必然会导致地表沉降变形和塌陷，且回采深度越深，地表沉降变形和塌陷范围越大，故目前崩落法适用范围越来越小。充填法具有回采作业安全、损失贫化低、能有效控制地表沉降变形与塌陷等优点，且能将选矿尾废作为充填骨料充填到井下，减少其露天堆存排放带来的安全隐患及环境污染，其综合经济环保社会效益往往要优于崩落法和空场法。近年来，国家对环保、尾废综合利用及资源高效利用的重视程度加强，陆续出台了一系列政策法规鼓励推广应用充填法，因此其应用范围越来越广泛，近年来甚至已推广至低品位矿体如铁矿、磷矿等的开采中。

对于矿岩破碎矿体的回采来说，采用充填法开采可采用的方法包括上向进路充填法和下向进路充填法。上向进路充填法是一种自下而上，以巷道进路方式回采并充填的采矿方法，其使用的基本条件是矿、岩均不稳固但矿体能基本保证回采进路的稳定；下向进路充填法是一种自上而下顺序分层回采、分层充填，以巷道进路方式在分层的人工假顶保护下进行作业的采矿方法，其适用于矿、岩均特别破碎而其他充填法难以顺利开采的矿体或矿岩破碎的高品位矿体。上述两种采矿方法统称为进路式采矿法，其能有效解决矿岩破碎矿体回采时的安全问题，有效保证人员设备的作业安全，但其最大的缺点是以巷道掘进的方式进行回采，浅孔凿岩爆破，即便是采用全盘区机械化设备进行作业，其采场及盘区生产能力仍较小，对于现今大型特大型矿上动辄数百上千万吨设计生产能力来说，其无法有效保证矿山生产能力。

对于矿岩破碎、厚至极厚倾斜矿体回采来说，在不考虑矿岩稳固情况条件下，采用阶段深孔嗣后充填法回采最能充分发挥矿体厚大的优势，通过采场上部凿岩硐室施工下向大直径深孔，人工装填粉状硝铵炸药或乳化炸药，采用分段或阶段侧向爆破的方式落矿，崩落矿石自底部结构采用铲运机出矿，采场一次爆破矿量大、效率高，因此单个采场生产能力大，能够有效保证大型特大型矿山达到设计生产能力，但阶段深孔爆破采用人工装药的方式，装药工序复杂，对爆破工艺特别是拉槽爆破的技术水平要求相当高，一般矿山在短时间内无法熟练掌握，同时该方法其对矿体产状规整性要求高，当矿体产状规整性较差或含有大块夹石时无法有效控制贫化。相对于阶段深孔嗣后充填采矿法而言，分段中深孔嗣后充填采矿法采用分段凿岩、阶段出矿的方式进行回采，亦能有效保证采场生产能力，且其对矿体的产状变化和夹石的适应性要好于阶段深孔嗣后充填采矿法，同时中深孔爆破落矿的方式在我国大部分矿山均有应用，已熟练为广大矿山和工程技术人员掌握，但分段中深孔嗣后充填采矿法应用的基本条件之一是矿岩稳固性中等以上。

因此，若能实现分段中深孔嗣后充填法在矿岩破碎、厚至极厚倾斜矿体开采中的成功应用，将有效解决上述类型矿体充填法开采时存在的采场生产能力小、效率低、作业工序复杂等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的一种环境再造分段中深孔嗣后充填采矿法包括如下步骤：

(1)将矿体划分为盘区，盘区内划分矿块，以矿块为单元组织回采，矿块内划分为一步骤采场和二步骤采场；

(2)采用进路式充填法对一步骤采场与二步骤采场上部顶柱范围内矿体进行回采，进路顶板采用锚杆、挂网、喷射混凝土支护，进路底板铺设钢筋网，钢筋网采用长锚索悬吊在上部原岩中并采用高强度充填体充填，形成高强度人工假顶；