CN103161467B - 一种水平中厚矿体厢式充填采矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平中厚矿体厢式充填采矿方法，在至少一部分从矿层顶板到矿层底板间形成的回采通道中铺设人工支柱，铺设方法为：沿通道底板两侧铺设至少一层钢丝网，在钢丝网中充填废石，向钢丝网内侧输送混凝土形成人工支柱。本发明的采矿方法可以在保证采矿区安全的条件下将所有矿石采出，保证回采率达到90%以上，同时充填时采用掘进产生的副产物——废石，解决了废石的堆放处理问题，使厚矿体的采矿更加安全和环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种采矿技术，尤其涉及一种水平中厚矿体厢式充填采矿方法。
背景技术
湖北地区绝大部分磷矿矿山对采空区都不加以充填，少数矿山充填只是对构筑物下的空区进行局部充填，且充不到空区顶板。由于不进行充填，容易导致采空区塌陷。同时，为了不使采空区塌陷，避免地质灾害发生，影响回采，需要保留矿柱，回采率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的采矿方法，能够使矿层的回采率达到90%以上，同时还有效利用掘进副产的废石，解决了采空区地表塌陷的一系列安全和环保问题。
本发明的技术方案为：一种水平中厚矿体厢式充填采矿方法，在至少一部分从矿层顶板到矿层底板间形成的回采通道中铺设人工支柱，铺设方法为：沿通道底板两侧铺设至少一层钢丝网，在钢丝网中充填废石，向钢丝网内侧输送混凝土形成人工支柱。
所述铺设的钢丝网从下到上至少有两层时，底部钢丝网固定后向该钢丝网内充填废石后再向上设置另一钢丝网直至钢丝网接近矿层顶板。
所述底部钢丝网充填废石后，钢丝网的上边向内翻折后再向上设置另一钢丝网直至钢丝网接近矿层顶板。
所述钢丝网中的废石接近矿层顶板时，在通道两侧支模板封堵，然后预埋多孔管道，通过多孔管道浇注混凝土接顶。
在所述人工支柱的养护期结束后进行人工支柱间的原生矿柱的回采。
所述人工支柱的养护期为1-2个月。
所述采矿方法首先沿矿层顶板开掘上层通道，并通过上层通道回采上层矿石；然后降底形成从矿层顶板到矿层底板间的回采通道。
所述采矿方法在回采上层矿石后，采用锚杆连接筋或锚杆连接筋喷浆支护方法对矿层顶板进行护顶。
所述采矿方法是在部分已开掘的回采通道中铺设人工支柱后再进行其它回采通道的开掘和矿石的回采。其它回采通道也是从矿层顶板到矿层底板间的回采通道。
所述废石是采矿时矿井巷道开挖时产生的矸石。
所述原生矿柱的回采是从矿体采空区里侧向外侧逐步回采。
本发明的采矿方法可以在保证采矿区安全的条件下将所有矿石采出，保证回采率达到90%以上，同时充填时采用掘进产生的副产物——废石，解决了废石的堆放处理问题，使厚矿体的采矿更加安全和环保。具体的有益效果如下：
（1）人工条带矿柱逐行推进，将中厚矿层全部采完，回采率可以达到90%以上，有效利用了矿石资源。
（2）充填采用就近的掘进巷道和采矿副产的矸石，减少废石运输和地表废石堆放的压力，提高了矿区的环境保护。
（3）充填分层采矿，减少了厚矿体采矿过程中顶板安全管理和后期采空区管理的难度，有效治理空区，降低地表塌陷等地质灾害发生的可能性。
（4）由于回采率提高和减少了井下废石运输，使得采矿的单位成本降低。
附图说明
图1是采用本发明方法进行采矿矿房结构示意图；
图2是图1的A-A’向剖视图；
图3是图2中A部分的放大示意图；
图4是本发明实施例的采矿方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细阐述。
如图4所示，本实施例的采矿方法如下：
步骤（1）切顶：沿矿层顶板开掘上部通道，要求上部通道必须沿矿层顶板施工，一次性将上部通道中的矿拿完，切顶高度可以在3-5m，上部通道和拉底巷宽4.5---6m。
步骤（2）护顶：要求护顶进度必须跟紧切顶工作面，采用锚杆连接筋或锚杆连接筋喷浆支护。图4（a）显示了步骤（1）和步骤（2），先沿矿层顶板开掘出2条上部通道，通道一1和通道二2直抵矿房边界即为切顶，不留顶底柱，切顶后进行护顶。
管封锚杆φ=40mm，L=2.0m，锚杆托盘紧贴岩层，药卷锚杆φ=20mm，L=2.0m，锚杆尾端外露不超过10cm，要求锚杆打注角度与顶板夹角不低于70°，排距1.5-3m，每排锚杆呈扇形布置。连接筋根据顶板情况采用φ=12mm或φ=14mm或φ=16mm，网度1.5-3m。喷浆厚度5-10cm，强度C15。
步骤（3）降底：在已施工的上部通道内降底，要求沿切顶轨迹一次性降底，降底高度以完全揭露矿层底板为准。即将通道一1和通道二2打通到矿层底板，如图4（b）所示。
步骤（3）人工支柱6浇筑：在通道内沿底板铺设下层3米高的钢丝网3，底部向内留1米做压边处理。用卡车运送废石充填，所用废石即开掘通道产生的矸石4，单层3米高。用混凝土输送泵向钢丝网内侧泵送混凝土5，使两侧帮壁硬化，强度必须达到C20，起到护壁作用。单层充填完毕后，将铁丝网上部翻折，可以用两侧带钩的粗钢丝将两侧铁丝网勾住。铺设上层铁丝网，同上述步骤压边、充填，二次充填结束。参见图4（c）和4（d）。钢丝网3的具体铺设结构可见图3。
当矸石4距顶板约1.5米时，在通道一1和通道二2两侧支模板封堵，然后预埋多孔管道，使用输送泵进行混凝土5浇筑接顶最终形成人工支柱6，参见图4（e）。人工支柱6进入养护期，每个人工支柱6在浇筑结束时可用油漆在人工支柱6上标注结束日期，以便计算人工支柱6保养期（1-2个月），保养期结束后回收原生条带矿柱7。
步骤（5）：留6米原生条带矿柱7，重复步骤（1），如图4（f）。然后重复步骤（2）-（4）铺设新的人工支柱6。
步骤（6）：原生条带矿柱7回采，重复（1）——（3）步骤。要注意放炮时对人工支柱的影响减少到最低。要求放炮后用装载机立即一次性将崩落的矿石出完。回收原生条带矿柱7时，要求由空区里侧向外侧逐渐回收。
用上述采矿方法进行采矿的矿房如图1-2所示，具有多条已浇注好的人工支柱6，人工支柱6已过保养期后，之间的原生条带矿柱7已被回采完留下的空通道8，尚未开采的矿体9，已切顶准备开采的矿体10。通过这样的采矿方式，矿石能被全部回采，而采空区有人工支柱6支撑，不会出现塌陷，人工支柱6主要由矸石4组成，也解决了开掘副产物废石的堆放问题。
Claims (8)
1.一种水平中厚矿体厢式充填采矿方法，其特征在于，在至少一部分从矿层顶板到矿层底板间形成的回采通道中铺设人工支柱，铺设方法为：沿通道底板两侧铺设钢丝网，在钢丝网中充填废石，向钢丝网内侧输送混凝土形成人工支柱；所述铺设的钢丝网从下到上至少有两层时，底部钢丝网固定后向该钢丝网内充填废石后再向上设置另一钢丝网直至钢丝网接近矿层顶板；所述底部钢丝网充填废石后，钢丝网的上边向内翻折后再向上设置另一钢丝网直至钢丝网接近矿层顶板。
2.根据权利要求1所述的水平中厚矿体厢式充填采矿方法，其特征在于，所述钢丝网中的废石接近矿层顶板时，在通道两侧支模板封堵，然后预埋多孔管道，通过多孔管道浇注混凝土接顶。
3.根据权利要求1所述的水平中厚矿体厢式充填采矿方法，其特征在于，在所述人工支柱的养护期结束后进行人工支柱间的原生矿柱的回采。
4.根据权利要求3所述的水平中厚矿体厢式充填采矿方法，其特征在于，所述人工支柱的养护期为1-2个月。
5.根据权利要求1所述的水平中厚矿体厢式充填采矿方法，其特征在于，所述采矿方法首先沿矿层顶板开掘上层通道，并通过上层通道回采上层矿石；然后降底形成从矿层顶板到矿层底板间的回采通道。
6.根据权利要求5所述的水平中厚矿体厢式充填采矿方法，其特征在于，所述采矿方法在回采上层矿石后，采用锚杆连接筋或锚杆连接筋喷浆支护方法对矿层顶板进行护顶。
7.根据权利要求1所述的水平中厚矿体厢式充填采矿方法，其特征在于，所述采矿方法是在部分已开掘的回采通道中铺设人工支柱后再进行其它回采通道的开掘和矿石的回采。
8.根据权利要求1-7任一项所述的水平中厚矿体厢式充填采矿方法，其特征在于，所述废石是采矿时矿井巷道开挖时产生的矸石。
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