[发明专利]一种分段充填采矿方法

摘要

本发明公开了一种分段充填采矿方法，利用崩落矿石及干式充填材料自然安息角特性，按照目前中深孔凿岩设备所能适应的高度以及矿体允许暴露面积、空间和时间，在空场状态下自下而上逐段回采并用干式充填材料及时充填。该方法兼有空场法、干式充填和无底柱分段崩落法的优点，构成了一种全新的无底柱分段干式充填采矿方法，特别适用于矿体规模大、产量要求高的矿山。充填体的接顶靠充填体自重实现，并采用振动压路机或专用的井下夯实设备，利用巷道顶板对充填体施压，以振动方式夯实充填体，使充填体对其上面的矿体或岩体产生一定的支撑力，是一种安全，高效，采矿能力大，损失、贫化小，生产成本低的采矿方法。

主权项

一种分段充填采矿方法，其特征在于：包括以下步骤：A.矿体划分及进路布置根据目前中深孔凿岩设备所能适应的高度以及矿岩所允许的暴露面积、暴露空间和暴露时间，参照无底柱分段崩落法划分矿体的方式，采用与无底柱分段崩落法相同的分段高度，沿矿体走向或垂直矿体走向布置水平巷道；相邻分段巷道交错布置；每条巷道所担负的拟采矿体(4)为菱柱体；每个拟采的菱柱形矿体涉及两个分段、三个水平、四条进路；拟采的菱柱形矿体底下的巷道为回采进路(3)，所在水平为回采水平；顶上的巷道为充填进路(11)，所在水平为充填水平；中间的两条巷道为再充填进路(9)，所在水平为再充填水平；由于崩落矿石(6)及干式充填材料(10)自然安息角一般都在45°以内，因而，进路间距应不小于分段高度的2倍；即：每个拟采的菱柱形矿体宽高比≥1；B.实施分段采矿采矿工艺流程包括采准、切割、回采、充填和夯实，所述的采准和切割流程与无底柱分段崩落法流程相同，所述的回采是在回采进路(3)中进行后退式回采，所述的充填是在充填进路(11)中进行前进式充填，所述的夯实是在充填进路(11)及再充填进路(9)中对充填体进行夯实；所述的回采、充填和夯实流程如下：B1.回采：通过回采进路(3)完成一个崩矿步距矿体的中深孔(5)凿岩、装药、爆破和对崩落矿石(6)进行出矿；B2.充填：每个崩矿步距的矿石被崩落时，充填进路(11)的底板将被崩掉一个崩矿步距，为充填进路(11)与采空区之间的联系打开通道；在回采进路(3)完成一个崩矿步距的出矿作业后，将进行下一循环的中深孔(5)凿岩、装药作业；这时，在充填进路(11)进行干式充填作业；充填过程中，借助充填材料的自重和运输充填材料车辆的碾压作用，使充填体自然接顶；随着充填工作的进行，使被崩掉的充填进路(11)底板被充填材料逐步恢复；B3.在回采进路(3)中进行出矿作业的同时，在充填进路(11)中，对已经接顶的充填体采用夯实设备(14)进行夯实，迫使充填体更充分的接顶，并对由于沉缩、夯实而造成的充填进路(11)底板的沉降进行填补；B4.完成一个崩矿步距的充填工作后，在回采进路(3)中崩落下一个崩矿步距的矿石，然后，对崩落矿石(6)进行出矿；同时，在充填进路(11)进行夯实；依次循环，直至回采进路(3)逐渐被充填材料填埋而消失，本分段回采及充填结束；C.将回采、充填和再充填向上移动一个分段水平；将再充填进路(9)变成回采进路(3)；将充填进路(11)变成再充填进路(9)；原充填进路(11)上面新完成的采准巷道(13)作为充填进路(11)；D.然后重复实施步骤B和C，以此类推，直到将矿体自下而上全部采出并充填采空区。