[发明专利]一种缓倾斜空区顶底板残矿回采方法

说明书

本发明提供了一种缓倾斜空区顶底板残矿回采方法，适用于矿石品位高、价值好的缓倾斜空区顶底板残矿回采。在下盘围岩中布置铲运机出矿漏斗底部结构，先回采下层矿体，再回采上层矿体，最后对空区进行充填。下层矿体回采时，以上部老采空区为自由面和补偿空间，采用扇形中深孔崩落矿石并从铲运机出矿底部结构中部分出矿，然后再采用扇形中深孔以下部空区为自由面和补偿空间崩落上层矿体，在铲运机底部结构中将崩落矿石完全出干净，然后采用低强度胶结充填体或非胶结充填体对采空区进行充填。与现有技术相比，本发明具有回采作业安全、采场生产能力大、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及地下矿山开采领域，特别涉及一种缓倾斜空区顶底板残矿回采方法，适用于矿石品位高、价值好的缓倾斜空区顶底板残矿回采。

背景技术

在充填采矿技术和中深孔、深孔采矿技术没有推广前，我国不少老矿山、小矿山回采缓倾斜中厚-厚大矿体时，往往采用浅孔房柱法进行回采，受顶板管理与支护的限制，在回采过程中往往采用“掏心”的办法进行回采，即只回采了矿体的中间位置，回采高度6-8m，并将矿石出干净，在空区的顶底板都残留了一层矿体未采，造成了大量宝贵矿产资源的浪费，或者是一些民采矿山，无序开挖，见矿采矿，或者是地质探矿程度不够，也会导致上述现象。例如江西九江某钨矿床，为典型的缓倾斜中厚-厚大矿体，矿体平均厚度25m，倾角10°，该矿床原为民营企业负责开采，每条勘探线均布置有地表平硐直达矿体脉内，平硐工程施工见矿后即开始进行采矿，采用浅孔房柱法进行开采，矿房跨度10m左右，矿房间留设点柱进行顶板与地压管理，点柱尺寸4m×4m，间距12m。采场平均采幅为10m左右，其余矿石按照常规方法无法进行回采，在其下盘残留了约5m左右的矿体，在其上盘还残留有10m左右的矿体无法进行回收。类似矿山实例在我国还存在很多。上述残留的矿体想要进行回收，采用常规方法和现有技术其回采作业安全性差，回采难度极大。

随着充填法的推广应用，上述类型的残矿回收难度有效得到了降低，可以考虑先将中间的采空区进行充填，然后再考虑上下层矿体的回采。但按照上述思路也存在以下几个方面的缺陷和不足：(1)先充填空区后，上下层矿体的回采只能考虑采用浅孔落矿，其效率低，成本高，且人员设备需进入暴露的顶板下进行作业，安全条件较差；(2)下层矿体回采时是以充填体作为人工假顶，这就必然要求采用高强度的胶结充填体对原老采空区进行充填，充填成本极高。因此，若能提高上下层矿体的回采能力和效率，且实现先回收残矿、然后再进行空区充填，则能有效降低回采充填成本，提高采场生产能力。

发明内容

针对上述类型缓倾斜空区顶底板残矿回采难题，本发明公布了一种缓倾斜空区顶底板残矿回采方法，能够有效解决该类型矿体常规方法回采作业安全性差、成本高、效率低、回采难度大的难题。

一种缓倾斜空区顶底板残矿回采方法，其特征在于包括以下步骤：

(步骤1)、采用三维激光扫描仪对原房柱法的老采空区形态进行扫描，测得矿房跨度s，并通过老采空区面积和体积计算得到老采空区平均厚度h；

(步骤2)、自下盘斜坡道施工联络道至矿体底板围岩中，然后沿矿体走向施工一条下盘沿脉运输巷，自下盘沿脉运输巷沿倾向方向每隔2s的距离施工一条倾斜上山至上中段顶柱，倾斜上山位于老采空区两个矿房的中心线上，并采用人行通风井一与上中段运输巷联通，然后自倾斜上山向两侧开掘斗穿、斗颈，并扩漏形成铲运机出矿漏斗底部结构，并在底部形成0.5-1m的空顶高度，自人行通风井一中每隔4m向两侧开凿联络道、凿岩硐室一；

(步骤3)、在倾斜上山中采用中深孔钻机或地质钻施工一列钻孔，探明下层矿体的厚度a，在每个矿房范围内自下盘沿脉运输巷施工两条人行通风井二与下中段运输巷联通，自人行通风井二中每隔4m开凿联络道、凿岩硐室二；

(步骤4)、自下中段运输巷施工人行通风井三至矿体与顶板围岩交界处，自上中段运输巷施工人行通风井四至矿体与顶板围岩交界处，由此控制上层矿体的厚度b，然后在人行通风井三、人行通风井四中每隔4m开凿联络道和凿岩硐室三、凿岩硐室四；