CN102337892A - 一种上向进路充填法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上向进路充填法，涉及地下矿山采矿方法。该法以巷道掘进方式采矿，采后充填，而且要求充填接顶。现将采场或盘区进路划分为单双号进路，先回采单号进路的第一分层并充填接顶，再从双号进路开始，单双号进路交替向上回采、充填，当在原进路上继续往上回采时，充填不接顶，当单双号进路转换时，充填须接顶。在不改变上向进路充填法小跨度作业的基础上改进其回采顺序和充填方式，隔层充填接顶，减少高成本低效率的进路巷道掘进量和充填接顶次数，获得较好的经济效益。

Description

一种上向进路充填法

技术领域

本发明涉及地下矿山采矿方法设计，是上向进路充填法的改进。

背景技术

中国建筑工业出版社1987年出版的《采矿设计手册》定义，上向进路充填法是一种由下而上，以巷道进路方式回采并充填的采矿方法。上向进路充填法与上向水平分层充填法的区别是进路采完后不需为下分层留爆破补偿空间或作业空间，必须胶结充填接顶。上向进路充填法对于矿岩均不稳固，但矿体基本能保证回采进路稳定的矿床，以及上下均为胶结充填体的顶底柱回采适应性良好，在国内外应用非常广泛。

根据矿体厚度不同，上向进路充填法的进路布置条数不同。可分为单进路回采、双进路回采、多进路回采，多进路回采按回采顺序又分为逐个进路回采和间隔进路回采。间隔进路回采比逐个进路回采的同时作业进路多，生产能力大，而且一期进路胶结充填体的凝固时间长，稳定性好。

双进路回采和间隔进路回采的传统工艺和回采方法是：一期回采进路中的矿石采完后，将其所形成的采空区胶结充填，并接顶。经养护，充填体达到一定强度后，再进行二期回采进路的回采和充填。当本分层的矿石采完后再进行上分层矿石的一期进路回采，然后再是二期进路回采，周而复始。影响上向进路充填法的效率因素主要有：每条进路矿石回采为巷道式开采，没有爆破自由面，效率低，成本高；每条进路必须充填接顶，支撑顶板，否则一期进路和二期进路连成一片，变成了上向水平分层充填法，不能保证顶板稳定和作业安全，而充填接顶需要高灰砂比，采用多点下料多次充填作业，时间长，成本高。

申请号200510074429.6上向间隔进路充填采矿法公开了一种干式充填与回采平行的工艺，在一期进路两帮砌筑支护墙，预埋钢筋挂钩将充填体内部加固的方式，使一期进路充填后立即可回采二期进路，加快采场循环，提高效率。但该方法没有跳出上向进路充填法的框框，仅仅改变充填工艺，还增加了砌墙成本。

《有色金属》1998年9月出版的《机械化上向进路分层充填法在我矿的试验与应用》中分段高度为8m，对回采工艺的描述为“回采顺序是先采矿房，后采间柱。矿房进路回采时，在一分段先施工一个3m高的拉底层，再压顶回采2.5m厚的矿层，压顶顺序从北向南推进，为了保护分段平巷完整性，在进路口距离控制线3m处开始，压顶推进到南端后，再返回来压进路矿石。采用多打眼，少装药的方式落矿，出矿完毕后，将空场充填2m高，留3.5m的空间，并在进路口内分台阶立模充填形成斜坡，以利于进出铲运机；第二分层回采厚度3.5m，空场充填高度5.5m，留1.5m高的空间，接通第二分段，这样，每分层充填后都留有一定空间，为下一分层回采创造有利条件，进场后就进行采矿，加快每分层的回采速度......”该方法相当于小采幅的上向分层充填法或者是高大进路上向进路充填法。

发明内容

本发明的目的旨在保留上向进路充填法特点的同时，弥补其在生产效率和成本上的劣势，对该方法进行改进。在不改变上向进路充填法小跨度作业的基础上改进其回采顺序和充填方式，隔层充填接顶，减少高成本低效率的进路巷道掘进量和充填接顶次数。

本发明的技术方案是：对于双进路回采和多进路回采的矿块，从矿块(盘区)底部或中间开始，先进行第一分层单号进路回采，回采后充填接顶；再进行第一分层双号进路回采，回采高度和分层高度一致，回采后进行充填，充填高度略低于分层高，等充填体凝固后，再接着往上回采，回采至第二分层高，再进行充填并接顶；接着进行第二分层单号进路回采，回采高度和分层高度一致，回采后充填，充填高度略低于分层高度，等充填体凝固后继续往上回采至第三分层高度，并充填接顶；再回采第三分层双号进路，回采高度和分层高度一致，回采后充填，充填高度略低于分层高度，待充填体凝固后继续往上回采至第四分层高度，并充填接顶；接着进行第四分层单号进路回采……如此下去，直至整个矿块(或盘区)回采充填完毕。其中的单双号进路是相对的，也可以先回采第一分层的双号进路。充填不接顶时充填高度为0.01m～1个分层高度。

这样回采后，整个矿块的回采、充填工作依然在巷道中进行，顶板暴露的面积和跨度没有改变，但进路回采时以巷道掘进方式进行的数量减少近一半，需要充填接顶的进路数量减少近一半。具体数量为：当某矿块共设计n分层2m条进路进行回采时，按原来方式，需采用按巷道采矿和充填接顶的进路均为2mn条，按照本发明的采矿工艺回采时，需要采用巷道采矿并充填接顶的进路为mn+1条，采用压顶爆破和不需要充填接顶的进路为mn-1条。这样可节省采矿成本和充填成本，提高效率，进而获得较好的经济效益。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是在应用本发明时的相应回采充填步骤示意图。

图2是图1中第二步的俯视图，图3是图1中第四步的俯视图，图4是图1中第五步的俯视图，图5是图1中第六步的俯视图。图6、图7是图1中第二步的侧视图，图8、图9是图1中第五步的侧视图。

图10是在应用本发明时超采高度为一个分层高度时相应回采充填步骤示意图。

图中标注尺寸的单位为米(m)。

图中：1、矿体   2、分层界线     3、已充填进路

4、待采进路     5、待充填进路   6、进路预留空间

7、分段联络巷道(中段运输巷)     8、分层联络巷

9、脉内分层联络巷

具体实施方式

当矿体采用上向进路充填法，布置多条进路间隔回采时，矿块垂直矿体走向布置，矿块内划分垂直于矿体走向的进路，分层高度为3.0m，分层高度可根据每个矿山划分的实际分层高度而定。现举例说明，如图1所示。

该上向进路充填采矿法的具体实施方式为：当需要在原进路上继续回采时，充填不接顶，当单双进路转换时，仅仅回采至本分层的高度，但充填高度比分层高略小。即从矿块中段下部开始由下往上回采(也可从其他部位开始)，先回采第一分层的单号进路，回采高度为3.0m，即分层高度，回采后充填并接顶，如图1中的第一步所示。充填体凝固后，回采第一分层的双号进路，回采高度为3.0m，即和分层高度一致，回采后进行充填，充填高度为2.5m，留0.5m的空间，如图1中的第二步所示。待充填体凝固后，再继续往上回采3.0m至第二分层顶，如图1中的第三步所示。出完矿后进行充填，并接顶(充填高度为3.5m)，如图1中的第四步所示。待充填体凝固后，回采第二分层的单号进路，回采高度为3.0m，出完矿后进行充填，充填2.5m，留0.5m的空间，如图1中的第五步所示。待充填体凝固后，再继续往上回采3.0m至第三分层顶，如图1中的第六步所示。出完矿后进行充填，并接顶，如图1中的第七步所示。待充填体凝固后，回采第三分层的双号进路，回采高度为3.0m，出完矿后进行充填，充填2.5m，留0.5m的空间，如图1中的第八步所示，待充填体凝固后再继续往上回采3.0m至第四分层顶.......如此继续往上回采。该实例中3.0m为分层高度，根据矿山划分的实际分层高度的而定；充填未接顶高度0.5m可随生产实际调整，仅需为下一分层回采提供自由面则行。

以下是另一个极端的实例，如图10所示。从矿块中段下部开始由下往上回采(也可从其他部位开始)，先回采第一分层的单号进路，回采高度为3.0m，即分层高度，回采后充填并接顶，如图10中的第一步所示。充填体凝固后，回采第一分层的双号进路，回采高度6m，为两个分层高，如图10中第二步的所示，回采后进行充填并接顶，如图10中的第三步所示。再回采第二分层的单号进路，回采高度6m，为两个分层高，回采至第三分层顶，如图10中的第四步所示。再进行充填并接顶，如图10中的第五步所示。然后回采第三分层的双号进路，回采高度为6m，为两个分层高度，回采至第四分层顶，如图10中第六步的所示，再充填并接顶……如此间隔交替向上回采。其中开始回采的进路和最后回采的进路高度为3.0m(一个分层高度)，中间回采的高度为6m(两个分层高度)，当分层高度变化时回采高度亦作相应变化。

Claims (3)

1.一种上向进路充填采矿法，其特征在于将采场或盘区内的进路划分为单双号进路，先回采单号进路的第一分层并充填接顶，再从双号进路开始，单双号进路交替向上回采、充填，当在原进路上继续往上回采时，充填不接顶，当单双号进路转换回采时，充填须接顶。

2.根据权利要求书1所述的上向进路充填采矿法，其特征在于转换回采进路后，进路回采高度为1个分层高，充填高度为0～1个分层高，待充填体养护好后，在原进路上继续往上回采至下一分层高(回采高度为1个分层高)，出完矿后，充填接顶，待充填体养护好后，再进行单双号进路转换回采。

3.根据权利要求书1所述的上向进路充填采矿法，其特征在于转换回采进路后，进路回采高度为2个分层高，出完矿后，充填接顶，待充填体养护好后，进行单双号进路转换回采。

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