CN100441831C - 联合支柱支撑顶板、采场分区、阶梯式回采采矿方法 - Google Patents

联合支柱支撑顶板、采场分区、阶梯式回采采矿方法 Download PDF

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CN100441831C CNB200310111193XA CN200310111193A CN100441831C CN 100441831 C CN100441831 C CN 100441831C CN B200310111193X A CNB200310111193X A CN B200310111193XA CN 200310111193 A CN200310111193 A CN 200310111193A CN 100441831 C CN100441831 C CN 100441831C
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Abstract

本发明涉及一种联合支柱支撑顶板、采场分区、阶梯式回采采矿方法,采用矿房矿柱两步骤上向水平分层水砂充填回采方法,用木支柱与胶结充填体形成的联合支柱支撑顶板,沿矿体走向按一定间距布置联合支柱,将矿体沿走向在平面上分成多个采场,阶梯形向上推进。具有采矿效率高、采矿损失率及贫化率低、作业安全、技术经济指标高等优点。

Description

総支tt^r顶板、采场分区、阶梯式回5fB^r^法
技术领域:本发明涉及一种地下有用矿床开采方法,特别适用于矿体稳固性差 一中等的矿床开采。
背景技术:上向水平分层充填采矿法近年来V泛应用,主要有上向分层充填 采矿、上向进路充填采矿以及点tt^充^^矿三种典型类型。武山铜矿上向进路水
砂充概矿法,将采场沿矿体走向布数J分为几个分段,齡分段3a吩为几个分
层,每一分层鄉鹏由两翼向中央或由下盘向上«续回采;回采结束后,除首 采分层采用胶结充填便于分段顶底柱的回收外,其余分层均翻非胶结充填。新城 金矿机械化盘区上向分层充^^矿法,将盘区沿矿体走向布置,盘区内沿垂直矿体 走向布置多个采场,各采场分别进行凿^i破、矿石紫运、支护和充填作业,旨 盘区分三部回釆,第一步用上向分层胶结充填^^矿房,第二步用上向分层尾砂充 填法采间柱,第三步用上向鹏充填、^Ul部的顶底柱。三山岛金矿点柱式机械化 上向水平分层充:il^矿法,战场内设规贝啲点柱,进行分层回采,分层充填的基
层为尾砂和废石充填、表层为胶结充填并形^^场的作«板。这s^矿法虽然具 有较高的采矿效率,但因其充填不接顶,充填体起不到直接支撑采场项板的作用, 只适应于矿体稳固tw的矿床开采。对于矿^m固性^的矿床开^频繁出现大 面积冒顶事故,严to^采矿安全生产作业,并造M量采下或冒落的矿石无法出
矿,对空区的超高充填还会导致出矿中大量的充鄉MA,造戯矿损失率、贫化
率大大提高,处理隐患和维护釆场的成本增加,技术经济指标下降。
发明内容:为解决上向水平分层充填采矿法在矿体稳固性^"中等的矿床开采 中遇到的战问题,本发明利用矿房矿柱两步回采原理,麟一种采矿效率高,采 矿损失率低、作业安全、絲经济11^好的齢支«:撑顶板、采场分区、阶梯式回釆采矿方法。
为了实^±述目的,本发明皿如下技术方案:采用矿房矿柱两步骤上向水平 分层水砂充填回采方法,用木支柱与胶结充填体形成的齢支柱支撑顶板,齢支 柱两侧建有隔墙,沿矿体走向、按一定间距垂直矿体走向布置1^支柱,W体沿 走向在平面上分成多个采场,阶梯形向上推进;^支柱宽3^6米、高为分层高 度、长为矿体厚,间距为10""20米;齢支柱的构舰程为:按3"6米宽鹏和 分层高度34米回采矿石,平整,底板并^板上铺设木地梁,按一定间距在 木地梁上支木立柱,紧空区顶板、立柱间用木条连接钉紧,再安装纵、横向注浆 管,在空区两侧构筑充填柔性隔墙,然后向空区进行水砂充填、再向充填体内进行 高压注浆,形成AX胶结支柱;各釆场各自形成出矿、通风、充填系统,分别由两
端向中部退釆,^制各采场采矿进度,j採场在纵剖面上形成阶梯状向上nia形
式;构筑充填柔性隔墙过程为:在矿体回采完的上下盘围岩上按40~70厘米的间 距安装倒楔式锚杆,用直径10~20 ^的钢丝绳在上下盘锚杆上缠绕拉紧,中间用 立木(间距l一3米)加以固定,在钢HJ:铺綠属网、悬挂滤布形成充麟性隔墙。
该齢支肢撑顶板、采场分区、阶梯式回^l矿方法,其赚之处是采用矿 房矿柱两步骤上向水平分层水砂充填回采方法,用木支柱与胶结充填体形成f^支 柱支撑顶板。沿矿体走向、按10^20米间距垂直矿体走向布置齢支柱,将矿鹏 走向在平面上分成多个采场(根据矿体分布特征采准结构确定其划分数量),各采 场阶梯形向上,。f^支柱宽度为3^6米、高为分层高度(34米),长为矿体厚, 其构^ii程为:按34米宽^i&和分层高度34米回采矿石,平整,底板并在底 W:铺设木地梁,按一定间距(0.5-1米)在木地梁上支木立柱并在空区两侧构筑充 麟性隔墙,然后向空区进行水砂充填,并向充填体内进行高压注浆(用注浆泵通 过注浆管进行),形成人工胶结支柱。
充填柔性隔墙的程为:在矿体回采完的上下盘围岩上按40~70厘米的间距安装倒楔式锚杆,用直径10"-20毫米的钢丝绳在上下盘锚杆上缠绕拉紧,中 间用立木(间距l一3米)加以固定,在钢绳上铺设金属网、悬挂滤布形成充麟 性隔墙。
各釆场各自形成出矿、通风、充填系统(下盘矿石溜井、折M^坡道、布设 充填管道等),分别由两端向中部退采,并控制各采场采矿进度,使釆场在纵剖面 上形成阶梯状向上,形式。
本发明的采矿方法由于釆用木柱与充填胶结体构成直接支撑采场顶板的联合 矿柱,对顶鹏到了有效的支撑作用,使顶板得到有效控制,可保证回采至上盘围 岩,大大鈔了上盘损失矿量;再加之分区阶梯状回采可以避开高次生应力影响区, 减少了应力集中释放的可能,加快了回«度,提高生产能力,减少了采场顶板冒 落的频率和规模,提高了采场的安全作业性;同时,采矿损失率、贫化率都大大减 小,处理隐患和维护采场的駄减小,技术经济指标提高。
附图说明:下面将结合附图进一步说明本发明的实质。
图1为本发明联合矿柱布置平面示意图
图2为本发明g矿柱布置纵剖面示意图
图3为本发明i^矿柱结构侧面示意图
图4为本发明柔性隔墙结构示意图
1—齢支法2《房(充填体);3^区出矿巷;4"^区矿石溜井;5—未采 矿石;6"中段沿脉;7—木立柱;8—充糊;9"半圆木麟;IO"注桨胶结充填体;
11一充填柔性隔墙;12—倒楔式锚杆;13—为金属网;14—隔墙站柱;15—钢丝绳。
具体实施方案:实施例l:如图l、 2戶标,该^支柱支撑顶板、采场分区、
阶梯式回,矿方法,,矿房矿柱两步骤上向水平分层水砂充填回采方法,用木
支柱与胶结充填体形^^支tt^撑顶板,沿矿体走向、按10米间距垂直矿« 置g支柱,将矿,走向在平面上分成5个采场(各采场长50米),各采场各自形成出矿、通风、充填系统,分别由两端向中部退釆,并控制各釆场釆矿进度,使 采场在纵剖面上形成阶梯状向上推进形式。
如图3所示,M支柱宽度为3米、高为分层高度3米、长为矿体厚,其构筑 过程为:按3米宽进路和分层高度3米回采矿石,平整进路底板并在底板上铺设半 圆木地梁,按0.5米间距在木地梁上支木立柱并鄉空区顶板、立柱间用木条连接 钉紧,再安装纵、横向注桨管,在空区两侧构筑充麟1ffl墙,然后向空区进行水砂 充填、并舰注浆管用注鄉向充体内进行高压注装形^AX胶结支柱支撑顶板。
如图4所示,柔性隔墙的构鄉程为:矿W石回采完毕,在隔墙^M位置的 上下盘围岩中,按40棘的间距安装倒楔式锚杆,用直径10毫米的钢丝绳与倒楔 式锚杆互相缠绕拉紧,中间用W (间距l米)固定,在钢绳上铺设金属网,最后 悬挂l层滤布,形成充填柔性隔墙。
采准切割工程主要是在矿体的下盘和脉内布置矿石溜井、折M斜坡道、充±真 井、分层出矿道、沿脉、鹏等。
其回采工艺为:各采区分别沿矿体下盘掘进沿JtitM^区两端,从两端向中部
进行退采。回采矿房,一般的粗粒^IC砂充填,到设计i^支柱^s按i^支柱
施工工艺进行施工。打眼采用,式凿岩机,爆flKffl 2#岩石硝胺炸药,非电导爆 管一火雷管起爆系统。用电动f^机出矿(斗容为0.75—1.5立方米)。矿石由伊运 机M场装卸到放矿溜井,进入中旨输平巷。采场顶g用管缝式锚杆按1.5 X 1.5米网度安装支护。各采区向上的^M度按相邻采区最多不超ilH个分层的高 度进行控制。
粗粒级水砂、充填工艺为:废石^K充,制备站、经两段«;破碎机开«
碎至块度小于40 ^的砂石ifiA砂仓备用。充填时»石与水在控制室按一定比 例混合进入充填管,接至井下采空区进行充填(充填前井下构,性隔墙)。
实施例2:如图l、 2,,该^支柱支撑顶板、采场分区、阶梯式回采采矿方法,采用矿房矿柱两步骤上向水平分层7jC砂充填回采方法,用木支柱与胶结充 填体形成齢支柱支撑顶板,沿矿体走向、按20米间距垂直矿胸置齢支柱, 舰蹄走向在平面上分成3个采场(各采场长100米),各采场各自形成出矿、 通风、充填系统,分别由两端向中部ii^,,制各采场采矿进度,使采场在纵剖 面上形成阶梯状向上JliS形式。
如图3所示,齢支柱宽度为6米、高为分层高度4米、长为矿体厚,其构筑 过程为:按6米宽iti&和分层高度4米回采矿石,平整鹏底板并在底板上铺设半 圆木«,按1米间距在木地梁上支木立柱M^空区顶板、立柱间用木条连接钉 紧,再安装纵、横向注浆管,在空区两侧构筑充填柔性隔墙,然后向空区进行水砂
充填、并iM:注浆管用注浆泵向充体内进行高压注浆,形成人工胶结支ft^:撑顶板。
如图4所示,柔性隔墙的构m程为:矿:W石回采完毕,在隔墙皿位置的 上下盘围岩中,按70厘米的间距安装倒楔式锚杆,用直径20毫米的钢丝绳与倒楔 式锚杆互相缠绕拉紧,中间用絲(间距3米)固定,在钢绳上铺设金属网,最后 悬挂2层滤布,形成充填柔性隔墙。
采准切割工程主要是在矿体的下盘和脉内布置矿石溜井、^fM^斜坡道、充填 井、分层出矿道、沿脉、进路等。
其回采工艺及粗粒级水砂充填工艺与例一相同。
实施例3:如图1、 2所示,该齢支肢撑顶板、采场分区、阶梯式回棘 矿方法,采用矿房矿柱两步骤上向7K平分层水砂充填回采皿,用木支柱与胶结充 填体形成齢支柱支撑顶板,沿矿体走向、按15米间距垂直矿«置総支柱, WW&走向在平面上分成4^R场(各采场长80米),各采场各自形成出矿、通 风、充填系统,分别由两端向中部退采,雜制各采场采矿鹏,^採场在纵剖面 上形成阶梯状向上推进形式。
如图3所示,齢支柱宽度为4米、高为分层高度3,5米、长为矿体厚,其构筑过程为:按4米宽M^和分层高度3.5米回采矿石,平整进路底板并在底板上铺 设半圆木地梁,按0.8米间距在木«上支木立柱皿紧空区顶板、立柱间用木条 连接钉紧,再安装纵、横向注浆管,在空区两侧构筑充填柔性隔墙,然后向空区进
行水砂充填、并ilii注浆管用注鄉向充体内进行高压注浆,形成人工胶结支柱支
撑顶板。
如图4所示,柔性P1^的构皿程为:矿W石回采完毕,在隔墙,位置的 上下盘围岩中,按50驗的间距安装倒楔式锚杆,用直径14絲的钢丝绳与倒楔 式锚杆互相缠绕拉紧,中间用鉢(间距2米)固定,在钢绳上铺设金属网,最后 悬挂1层滤布,形成充填柔性隔墙。
采准切割工駐要是在矿体的下盘和脉内布置矿石溜井、折返式斜坡道、充填 井、分层出矿道、沿脉、进路等。
其回釆工艺及粗粒级水砂充填工艺与实施例1相同。
本发明^支ffi^撑顶板、釆场分区、阶梯式回^^矿方法的各项主要技术特
征来看,其工艺技术主要表现在以下几方面:
(1) 联合支柱的应用,从根本上解决了一般充填采矿法充填难以接顶的技术难 题,从而有效改善了采场顶板的安全生产环境。
(2) 利用f^支柱,合理的瓶体划分为多个采场同时进行回采,各采场的采矿 高度在一定的范围内可以灵糊整,最大鹏的缩短了矿石回采周期,提高了采场 的安全作业性,加大了生产能力。
(3) 充填柔性隔墙的舰,滤水效果好,、駄快,不跑砂,^b了井下环境污染, 且成本低,构筑工艺简单,减少了井下辅助作业的时间。
(4) 由于采场顶板的^#到控制,保证了M采场的充填料面平整。所以这种 采矿方法矿石损失和贫化率指标都很低。

Claims (4)

1、联合支柱支撑顶板、采场分区、阶梯式回采采矿方法,其特征是采用矿房矿柱两步骤上向水平分层水砂充填回采方法,用木支柱与胶结充填体形成的联合支柱支撑顶板,联合支柱两侧建有隔墙,沿矿体走向、按一定间距垂直矿体走向布置联合支柱,将矿体沿走向在平面上分成多个采场,阶梯形向上推进,构筑充填柔性隔墙过程为:在矿体回采完的上下盘围岩上按40-70厘米的间距安装倒楔式锚杆,用直径10-20毫米的钢丝绳在上下盘锚杆上缠绕拉紧,中间用间距1-3米的立木加以固定,在钢绳上铺设金属网、悬挂滤布形成充填柔性隔墙,联合支柱宽3-6米、高为分层高度、长为矿体厚,间距为10-20米。
2、 如权禾腰求1 ^fM的齢支柱支撑顶板、采场分区、阶梯式回采采矿方 法,其特征是齢支柱的构筑过程为:按3~6米宽进路和分层高度3—4米回采矿 石,平整鹏底板并在底板上铺设木地梁,按一定间距在木地梁上支木立柱并抵紧 空区顶板、立柱间用木条连接钉紧,再安装纵、横向注浆管,在空区两侧构筑充填 柔性隔墙,然后向空区进行水砂充填、再向充i真体内进行高压注浆,形成人工胶结 支柱。
3、 如权利要求1或2戶腿的齢支柱支撑顶板、采场分区、阶梯式回采采矿 方法,其特征是各采场各自形成出矿、通风、充填系统,分别由两端向中部退采, 并控制各采场采矿进度,^^场在纵剖面上形成阶梯状向上推进形式。
4、 如权利要求3所述的i^支柱支撑顶板、采场分区、阶梯式回采采矿方法, 其特征是各采场各自形成出矿、通风、充填系统,分别由两端向中部退采,并控制 各采场采矿进度,使采场在纵剖面上形成阶梯状向上推进形式。
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Application publication date: 20041117

Assignee: YILIANG CHIHONG MINING INDUSTRY CO., LTD.

Assignor: Yunnan Chihong Zinc & Germanium Co., Ltd.

Contract record no.: 2013530000094

Denomination of invention: Ladder type mining method using united pillars to support roof and partition stope

Granted publication date: 20081210

License type: Exclusive License

Record date: 20131018