CN103206215A - 一种预控顶上向进路充填采矿法 - Google Patents
一种预控顶上向进路充填采矿法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种预控顶上向进路充填采矿法，首先采用进路采矿方式回采上分层(即控顶层），采用措施加固顶板后，再回采下分层(即回采层)，两分层回采完毕后，进行充填；本采场所有上下两层进路回采充填完毕后，再升层至上两个分层。该方法变普通上向进路充填法的单分层回采为双分层回采，减少了进路支护工程量和支护费用（仅需支护上分层），减少了进路充填次数，加快了作业循环进度，而且上分层回采后为下分层回采提供了补偿空间，提高了下分层回采效率，使进路采矿生产效率和生产能力大大提高，生产成本明显降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种非煤地下矿山采矿方法，尤其是涉及一种矿岩不稳固矿体安全高效采矿方法。
背景技术
充填采矿法由于具有回采率高、作业安全、保护地表地物等优点，在地下矿山得到广泛应用。常用的充填采矿法包括上向水平分层充填法、上向进路充填法、下向进路充填法、嗣后充填采矿法等，其中上向进路充填法的基本特征是：自下而上分层进路（巷道）回采，每一分层的回采是在掘进分层联络道后，以分层全高沿走向或垂直走向布置进路，间隔或顺序地进行进路采矿，采一充一，整个分层回采并充填结束后再转入上一分层回采。该方法因采场暴露面积小，回采作业较安全，矿石损失、贫化指标好，采场布置灵活，易于实现探采结合，特别适用于开采矿石与围岩不稳固或仅矿石不稳固的较高品位矿体，目的是减小顶板暴露面积，提高回采工作的安全性。但该采矿方法采矿强度和劳动生产率低，作业循环多，成本高，采场生产能力小。为提高上向进路充填法生产效率和生产能力，降低采矿成本，发明了预控顶上向进路充填采矿法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种针对矿岩不稳固至中等稳固高品位矿体的安全、高效预控顶上向进路充填采矿法。
为了解决上述技术问题，本发明提供的预控顶上向进路充填采矿法，将两个分层作为一个回采单元，首先回采上分层即控顶层，采用措施加固顶板后，再回采下分层即回采层，两分层回采完毕后，进行充填；本采场所有上下两层进路回采充填完毕后，再升层至上两个分层。
进路可垂直矿体走向布置，施工上、下盘脉内或脉外或沿脉分层联络平巷，其中一条分层联络平巷高度为上分层高度，负责上分层即控顶层进路的回采；另外一条分层联络平巷高度为两个分层的高度，负责下分层进路的回采。
进路也可沿走向布置，在采场两端施工两条穿脉分层联络平巷，其中一条分层联络平巷高度为上分层高度，负责上分层即控顶层进路的回采；另外一条分层联络平巷高度为两个分层的高度，负责下分层进路的回采。
先自上分层联络平巷用巷道采矿方式回采上分层进路，根据顶板稳固情况，采取喷浆支护、喷锚支护、喷锚网支护或长锚索支护的方式加固上分层顶板，然后以回采完毕后的进路为补偿空间，自另一侧分层联络平巷回采下分层即回采层，两分层回采完毕后，统一充填两分层。
上、下分层进路高度一致，或采取不同的高度；进路宽度根据矿岩稳固性灵活选取。
在矿体上、下盘分别布置溜矿井，上、下分层独立出矿，或仅在上盘或下盘布置溜矿井，上、下分层都向矿体上盘或下盘溜矿井出矿。
采用上述技术方案的预控顶上向进路充填采矿法，实质是将普通上向进路充填法“自下而上单分层回采”变为“自下而上双层回采”，是将空场法与充填法进行技术性融合，通过预先切顶采矿后加固顶板，然后下向采矿形成较大空场，两分层一次充填的一种采矿方法。由于该方法变单分层回采为双分层回采，减少了进路支护工程量和支护费用（仅需支护上分层），减少了进路充填次数，加快了作业循环进度，而且上分层回采后为下分层回采提供了补偿空间，提高了下分层回采效率，使生产效率和生产能力大大提高，生产成本明显降低。
综上所述，本发明是一种既能发挥普通上向进路充填法安全性好、回收率高、贫化率低的优点，又能提高生产效率和生产能力的预控顶上向进路充填采矿法。
附图说明
图1是垂直矿体走向布置进路的预控顶上向进路充填法示意图。
图2是图1中Ⅱ--Ⅱ向剖示图。
图3是图1中Ⅲ--Ⅲ向剖示图。
图4是沿矿体走向布置进路的预控顶上向进路充填法示意图。
图5是图4中Ⅳ--Ⅳ向剖示图。
图6是图4中Ⅴ—Ⅴ向剖示图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
预控顶上向进路充填采矿法，将两个分层作为一个回采单元，首先回采上分层即控顶层，采用措施加固顶板后，再回采下分层即回采层，两分层回采完毕后，进行充填；本采场所有上下两层进路回采充填完毕后，再升层至上两个分层，具体步骤如下：
1）、参见图1、图2和图3，进路垂直矿体走向布置
主要采准工程包括斜坡道2、穿脉4、阶段运输平巷1和充填回风平巷6等。自斜坡道入口3至矿体上、下盘，分别施工上盘联络平巷10、下盘联络平巷11，其中一条联络平巷高度为上分层高度，负责控顶层进路12的回采，回采完毕后可根据需要进行扩帮，增大进路宽度，并进行预控顶处理。根据矿体稳固性，分别采用喷浆支护、喷锚支护、喷锚网支护或长锚索支护等预控顶工艺。另一条分层联络平巷高度为2个分层（进路）高度，负责回采层进路回采。
从上盘联络平巷10（或下盘联络平巷11）采用巷道式采矿工艺回采控顶层进路，回采层则从下盘联络平巷11（或上盘联络平巷10）以结束回采的控顶层进路为自由面钻凿水平炮孔，或者在控顶层内以下盘联络平巷11（或上盘联络平巷10）为自由面钻凿垂直孔进行采矿。崩落矿石由铲运机（或扒渣机、电耙）运至溜矿井5，溜矿井5布置在矿体上盘或（和）下盘。崩落矿石通过溜矿井5底部的放矿装置（振动放矿机、漏斗等）向矿车装矿经穿脉4向阶段运输平巷1运出。
两分层进路全部回采完毕后，自充填回风井7接入充填管道，进行一次充填。充填滤水通过泄水井8进入井下水沟。
2）、参见图4、图5和图6，进路沿矿体走向布置
主要采准工程包括斜坡道2、穿脉4、阶段运输平巷1和充填回风平巷6，自斜坡道入口3至矿体下盘（或上盘），施工分层沿脉联络道15，自分层沿脉联络道15垂直矿体走向施工两条穿脉联络平巷即第一穿脉联络平巷13和第二穿脉联络平巷14，第一穿脉联络平巷13和第二穿脉联络平巷14的间距根据采掘设备效率和能力确定。其中一条穿脉联络平巷（第二穿脉联络平巷14）高度为上分层（进路）高度，负责控顶层进路12的回采，回采完毕后可根据需要进行扩帮，增大进路宽度，并进行预控顶处理。根据矿体稳固性，可分别采用喷浆支护、喷锚支护、长锚索支护等预控顶工艺。另一条（第一穿脉联络平巷13）高度为2个分层（进路）高度，负责回采层进路回采。
从上分层的第二穿脉联络平巷14采用巷道式采矿工艺回采控顶层进路，回采层则从第一穿脉联络平巷13以结束回采的控顶层进路为自由面钻凿水平炮孔，或者在控顶层内以第一穿脉联络平巷13为自由面钻凿垂直孔进行采矿。崩落矿石由铲运机（或扒渣机、电耙）运至溜矿井5，溜矿井5布置在矿体上盘或（和）下盘。两分层崩落矿石通过溜矿井5底部的放矿装置（振动放矿机、漏斗等）向矿车装矿经穿脉4向阶段运输平巷1运出。
综上所述，本发明是一种既能发挥普通上向进路充填法安全性好、回收率高、贫化率低的优点，又能提高生产效率和生产能力的预控顶进路充填采矿方法。
上例所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种预控顶上向进路充填采矿法，其特征是：将两个分层作为一个回采单元，首先回采上分层即控顶层，采用措施加固顶板后，再回采下分层即回采层，两分层回采完毕后，进行充填；本采场所有上下两层进路回采充填完毕后，再升层至上两个分层。
2.根据权利要求1所述的预控顶上向进路充填采矿法，其特征在于：进路垂直矿体走向布置，施工上、下盘脉内或脉外或沿脉分层联络平巷，其中一条分层联络平巷高度为上分层高度，负责上分层即控顶层进路的回采；另外一条分层联络平巷高度为两个分层的高度，负责下分层进路的回采。
3.根据权利要求1所述的预控顶上向进路充填采矿法，其特征在于：进路沿走向布置，在采场两端施工两条穿脉分层联络平巷，其中一条分层联络平巷高度为上分层高度，负责上分层即控顶层进路的回采；另外一条分层联络平巷高度为两个分层的高度，负责下分层进路的回采。
4.根据权利要求1、2或3所述的预控顶上向进路充填采矿法，其特征在于：先自上分层联络平巷用巷道采矿方式回采上分层进路，根据顶板稳固情况，采取喷浆支护、喷锚支护、喷锚网支护或长锚索支护的方式加固上分层顶板，然后以回采完毕后的进路为补偿空间，自另一侧分层联络平巷回采下分层即回采层，两分层回采完毕后，统一充填两分层。
5.根据权利要求1、2或3所述的预控顶上向进路充填采矿法，其特征在于：上、下分层进路高度一致，或采取不同的高度；进路宽度根据矿岩稳固性灵活选取。
6.根据权利要求1、2或3所述的预控顶上向进路充填采矿法，其特征在于：在矿体上、下盘分别布置溜矿井，上、下分层独立出矿，或仅在上盘或下盘布置溜矿井，上、下分层都向矿体上盘或下盘溜矿井出矿。
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