[发明专利]一种海底下的上下盘破碎围岩矿体安全采矿方法

说明书

本发明涉及采矿技术领域，公开了一种海底下的上下盘破碎围岩矿体安全采矿方法，利用原有下盘脉外沿脉巷道，采用顶管法进行穿脉施工，减少了联巷施工的大量支护工程，同时顶管法扰动较小，降低了对下盘破碎围岩的扰动，保障了施工的安全性；采用脉内采准的布置形式，掘进产出的矿石可作为副产矿进行利用，较原先下盘脉外施工极大地减少了废石的掘进量；通过采切层和预留层间隔设置，自下而上地进行回采一层预留一层，预留层作为水平层状支撑，且每层采切层回采后及时充填采场，极大地降低了上覆矿岩变形的风险，能够实现近海底下的上下盘围岩类矿体的安全回采。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，具体涉及一种海底下的上下盘破碎围岩矿体安 全采矿方法。

背景技术

赋存于海下的矿体安全、高效和低成本开采逐渐受到了重点关注。目前， 该类矿体的主要采矿方法是上向水平充填采矿法、下向进路式充填采矿法和上 向进路式充填采矿法。而这些采矿方法的实施均依靠竖井或斜坡道、并于上盘 或下盘施工阶段运输巷道、分段运输巷道和采场联络道等井巷工程。对于上下 盘围岩破碎的工况条件，大量的巷道掘进对于围岩的扰动程度极大，若节理裂 隙发育的围岩则容易发生冒落，可能诱发海平面下围岩移动，安全隐患极大。

专利201810064011.4提出了一种基于脉内采准无需切割工程伪倾斜布置的 棋盘式采矿方法，该方法对于薄矿体开采应用效果较好，但该方法开拓工程仍 位于下盘，采准工程布置于矿体内部形成菱形矿块，对于中厚以上矿体的开采 不具有适用性。

专利201110094911.1提出了有一种中厚倾斜破碎矿体脉内采准无间柱连续 分段充填法，通过将矿块划分为多分段、小矿房的盘区结构进行回采。针对的 开采对象主要为中厚破碎矿体，该法将开拓工程布置于矿体上盘，采用中深孔 进行落矿并对出矿巷道进行及时支护。但该法对上下盘围岩破碎的中厚以上矿 体开采不具有普适性。

针对上述问题，目前亟需研发一种安全可靠程度高、废石掘进量少、开采 扰动小的采矿方法。

发明内容

基于以上问题，本发明提供一种海底下的上下盘破碎围岩矿体安全采矿方 法，利用原有下盘脉外沿脉巷道，采用顶管法进行穿脉施工，减少了联巷施工 的大量支护工程，同时顶管法扰动较小，降低了对下盘破碎围岩的扰动，保障 了施工的安全性；采用脉内采准的布置形式，掘进产出的矿石可作为副产矿进 行利用，较原先下盘脉外施工极大地减少了废石的掘进量；通过采切层和预留 层间隔设置，自下而上地进行回采一层预留一层，预留层作为水平层状支撑， 且每层采切层回采后及时充填采场，极大地降低了上覆矿岩变形的风险，能够 实现近海底下的上下盘围岩类矿体的安全回采。

为实现上述技术效果，本发明采用了以下技术方案：

一种海底下的上下盘破碎围岩矿体安全采矿方法，包括如下步骤：

S1、在未被封闭的原有下盘脉外沿脉巷道内，采用顶管装置施工顶管穿脉 到达矿体；

S2、将矿体按照垂直矿体走向布置，划分为相互间隔的矿房和矿柱；

S3、在脉内采准斜坡道、脉内切割巷，并采用锚杆对脉内巷道及时支护；

S4、在空间高度关系上将矿体划分为间隔设置的采切层和预留层，采切层 采用脉内沿脉巷与斜坡道连通作为出矿通道，回采顺序为自下而上地对采切层 进行回采，每层采切层回采时，先回采矿房，再进行矿柱回采；

S5、矿房回采结束后，及时采用混凝土充填体进行胶结填充；矿柱回采结 束采用尾砂充填体进行填充；然后转层至上一层采切层进行回采，直至所有采 切层回采结束。

进一步地，步骤S1中顶管装置顶进流程包括如下步骤：

1)在原有下盘脉外沿脉巷道内壁设置用于为顶进液压装置提供反作用力的 巷道后座直壁；

2)安装液压支架、顶进液压装置及基座导轨；