[发明专利]一种人工冻结充填体的分段空场嗣后充填采矿法

权利要求书

1.一种人工冻结充填体的分段空场嗣后充填采矿法，其特征是：包括以下步骤：

(1)按照采场结构尺寸，将矿块划分为一步骤采场和二步骤采场，先回采一步骤采场，后回采二步骤采场，采场落矿为扇形深孔侧向崩矿；

(2)一步骤采场回采完毕后，制备尾砂胶结充填料，并架设充填管道和冻结管道，安装和调试冻结制冷设备；

(3)尾砂胶结充填料通过充填管路对采空区进行充填，充填过程中，同时利用人工冻结法对充填料中的水分进行冻结，形成人工冻结充填体；

(4)一步骤采场区域充填体冻结后，对相邻的二步骤采场进行回采；矿体回采完毕后，拆除制冷设备和管道；

所述步骤(2)中，架设充填管道和冻结管道同时进行，且冻结管道在采空区上方的穿脉巷道中垂直架设，能够在二步骤采场爆破开采作业下持续制冷；

所述步骤(3)中，采空区充填时，采用人工冻结法将充填体中的水分进行冻结，充填挡墙无需考虑泌水，且利用水分冻结成冰产生的体积膨胀，实现充填体接顶。

2.根据权利要求1所述的人工冻结充填体的分段空场嗣后充填采矿法，其特征是：所述采矿法适用于寒冷地区矿体回采。

3.根据权利要求1所述的人工冻结充填体的分段空场嗣后充填采矿法，其特征是：所述步骤(3)中，一步骤采场进行充填作业时，同步进行充填料中水分的冻结，一次性形成冻结充填体。

4.根据权利要求1所述的人工冻结充填体的分段空场嗣后充填采矿法，其特征是：所述步骤(3)中的人工冻结充填体，应根据采场的结构尺寸和围岩稳定性来确定人工冻结充填体的强度，并可根据人工冻结充填体所需的强度，进一步确定冻结范围。

5.根据权利要求1所述的人工冻结充填体的分段空场嗣后充填采矿法，其特征是：所述步骤(3)中的充填料配比应根据人工冻结充填体的强度来决定。

6.根据权利要求1所述的人工冻结充填体的分段空场嗣后充填采矿法，其特征是：所述步骤(3)中冻结充填体所采用的制冷工质为氨，辅助制冷工质为寒冷地区的天然冷源，冷媒剂采用盐溶液。

7.根据权利要求1所述的人工冻结充填体的分段空场嗣后充填采矿法，其特征是：所述步骤(3)中，首先根据采场的尺寸和人工冻结充填体的强度要求确定人工冻结充填体的冻结范围，确定冷冻管道布置设计；在采空区上方的穿脉巷道中依次进行如下操作：铺设充填管路、布置冷冻管路、冻结设备的安装与调试、安装人工冻结充填体的温度与强度监测设备、输送充填料、将充填料中的水分冻结，最终形成人工冻结充填体。