[发明专利]无矿柱多向坡道小分层充填采矿法

说明书

本发明公开了无矿柱多向坡道小分层充填采矿法，包括采场划分，采场采切，采场回采，采场充填步骤。本发明中的采矿方法与传统方式相比生产、安全、管理等各项指标均得到极大的优化；采场无矿柱、设备高度高机械化，小分层同时掘进，极大的缩短了采场的回采周期，提高了劳动生产率，降低了生产成本和安全风险，减少了采场的损失和贫化，有利于地下矿山的管理提升，很好的弥补了传统采矿方法的缺陷和薄弱点。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，是无矿柱多向坡道小分层充填采矿法。

背景技术

长久以来，我国有色金属工业取得了辉煌的成就，兴建了一大批有色金属矿山开采、冶炼和加工企业。随着国家对资源需求量的逐年增加及生态环保等要求的日益重视，有色金属矿山露天开采已接近尾声，井下开采逐渐由浅部近地表转向深部开采，由高品位厚大矿体开采转为难采难选的低品位倾斜薄矿体开采。深部难采选矿山的比例正在逐年提高，以往某些相对成熟且广泛运用的采矿方法已经难以适应日益增多的低品位倾斜薄矿体难采选的矿山，加之劳动力成本的逐年攀升、安全要求的日趋严苛，寻找一种适合低品位倾斜薄矿体的既能提高采矿回收率，又能提高矿山机械化率的采矿方法，显得迫在眉睫。

倾斜薄矿体在我国占有相当比例。在已探明的105亿吨磷矿资源中，该类矿床占86％；在铁矿储量中占18％；在有色金属储量中占5～9％，其中以铜为主，铅、锌、钼、锑等次之，在黄金矿山中也占较大的比例。倾斜、缓倾斜薄矿体一直被视为难采矿体，国外常用分段空场法开采，使用大型液压凿岩台车和铲运机等无轨设备。国内多采用下盘漏斗空场采矿法开采，使用浅孔或中深孔落矿，电耙或无轨铲运机出矿。

目前国内比较通用的倾斜薄矿体采矿方法主要有浅孔留矿法、上向小分层崩落法及上向进路胶接充填采矿法。因倾斜矿体倾角较小多介于5°～55°，且回采时间较长，使用浅孔留矿法及上向小分层崩落法采矿常常造成较大一部分矿石滞留在采场斜面上无法回收，上下盘围岩垮落严重造成大量废石混入，通常损失率达到30％以上，贫化率达20％以上。这两种采矿方法逐渐被国内众多倾斜薄矿体矿山弃用，更多的是使用安全性好、矿石回收率高、贫化率低的上向进路胶接充填采矿法。

但是上向进路胶结采矿法操作步骤较多，凿岩爆破、支护以及出矿等一系列工作需要大量人员进行体力劳动的同时也面临巨大的安全风险，也在无形之中大大提高了开采的成本。每掘进一个进尺，需要的施工工序有：凿岩、装药爆破、漏斗加高及耙运等，每一分层需要20-25次重复工作，一个采场需要300-350次，每一分层还需要单独进行支护、充填、养护等工作。单个采场日生产能力30t左右，按照单个采场矿量10000t计算，采场回采周期达一年左右。

因此需要研究一种新的采矿方式，改进现有上向进路胶结填充采矿法的不足。

发明内容

本发明的目的在于，提供无矿柱多向坡道小分层充填采矿法，解决现有采矿方法的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无矿柱多向坡道小分层充填采矿法，包括以下步骤：

采场划分：采场沿矿体走向布置，宽度为矿体水平厚度；采场高度为30-50m，采场宽度为40-60m，在采场中划分多个小分层，小分层层高为3-5m；每三个小分层归为一个副分层，副分层中规划三向斜坡道、探矿沿脉和联道；

采切工程：首先采切采区的基本开拓条件如采区斜坡道、斜坡道联道、下盘运输巷、上盘回风巷，再对采场内部进行采切，首先在下盘运输巷建设溜井与各副分层贯通；之后在上盘回风巷施工一条人行通风充填井与下盘运输巷贯通；接着在下盘运输巷建设下向斜坡道在采场中部与矿体探穿；然后在采场中部沿着矿体走向建造探矿巷道直至采场边界；

采场回采：总体回采顺序为自下而上小分层进路式回采；

采场充填：小分层回采完毕后，应将上一个分层的人行通风充填井联道与采场顶板贯通，充填管路顺着天井通过联道直达采场，输送充填料进行充填，在采场中形成充填体。