CN104453900A - 一种近水平矿体充填采矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种近水平矿体充填采矿方法，该方法包括如下4个步骤：（1）采准，即沿矿体走向掘沿脉水平巷道；（2）切割，即在采准水平巷道内每隔一定距离垂直于采准水平巷道施工切割上山，在切割上山内再施工两条沿走向切割平巷；（3）回采，即在切割上山两侧进行浅孔凿岩爆破；（4）尾砂充填，即对回采结束后的采区进行充填。本发明实现了对传统采矿法须保留的矿柱进行全部回采并充填，提高了矿石回收率，同时采空区全部充填，有效降低因采矿活动造成的地质灾害。
Description
技术领域
本发明属于地下金属和非金属矿山开采技术领域，尤其涉及一种近水平矿体充填采矿方法。
背景技术
目前，在缓倾斜矿体开采中，广泛使用房柱采矿法。该方法一般沿走向或倾向划分为规则的矿房和矿柱，在矿房内进行回采作业的空场采矿法。采空区一般不处理，留设大量的点矿柱或连续矿柱，矿柱所占的矿量比重较大而这些矿柱一般不予回收（单个矿柱占15%～20%，连续矿柱占40%，且难以回收，故矿石损失大。
矿石为不可再生资源，近年来，通过充填采矿法，尽可能地回收矿石资源在倾斜矿体的开采中已广泛应用，效果显著，但在缓倾斜矿体开采中，充填采矿法应用得较少，主要是接顶困难，充填难度大。
专利号200710077624.3公开了一种磷石膏胶结嗣后充填采矿法，其特征包括：(1)划分矿房：将倾角为20°～90°的矿体沿走向划分为若干盘区矿块，每个盘区划又分为若干个分层；盘区斜坡道布置在每个盘区矿块的中部，当盘区斜坡道施工到每个分层标高后，掘布置在矿体顶板内离矿体顶板线为15m左右的脉外分层平巷，然后按每20m左右掘一条矿房联络道进入矿房的矿体；每个矿房不留顶柱，只留连续间柱或点柱；(2)充填准备：当每个矿房回采完毕后，在下分层矿房联络道处施工充填体隔离挡墙，在上下分层矿房联络道之间穿过空场安装脱水管；当充填体隔离挡墙和脱水管安装好之后，就可进行充填，即在上分层矿房联络道向采空区充入充填料浆和矸石；(3)制备浆料：地面充填站将磷石膏、粉煤灰、水泥和水按一定的配比和浓度要求制备成料浆通过垂直管道或料浆泵站经充填管输送进入平巷，再通过充填管线小井和脉外分层平巷内的连结管道，将料浆输入采空场；在充填的过程中，为提高充填体的强度和对矸石的利用，还用铲运机向采空场内充填生产过程中产生的矸石；(4)回采充填：由于充填料浆的最终凝固时间为3个月，因此，回采和充填矿房的顺序为：走向上先对偶数/奇数矿房进行回采和充填，然后待偶数/奇数矿房充填体达到凝固要求后，再对奇数/偶数矿房进行回采与充填，倾向上，先回采充填完最下一个分层，再依次往上进行；充填过程中，要充分利用充填料浆的压力，将矸石和料浆搅拌均匀，使充填料向采空区两边流动，直到充满采空区。该采矿方法对于20度以上倾斜矿体应用得较好，但对于近水平矿体，因为矿体无法划分分层，也无法在矿体顶板施工脉外分层平巷及矿房联络道，所以该采矿方法一直无法应用近水平矿体，仍采用传统的锚杆护顶盘区房柱法及砼柱护顶采矿法。锚杆护顶盘区房柱法采矿回收率低，为68%左右，砼柱采矿法是利用混凝土柱置换锚杆护顶盘区房柱法中永远留设的原生矿柱，回收率得到大幅度提高，为80%左右。不论采用锚杆护顶盘区房柱法或砼柱采矿法，采空区仍然存在，并随着回采结束顶板自然冒顶充填采空区，这对地表破坏有较大影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：提供一种近水平矿体充填采矿方法，克服现有常规房柱采矿法的不足，尤其对于近水平薄矿体的开采，达到矿石回收率高，盘区生产能力大，有效控制采空区顶板，地表破坏性小的目的，同时解决部分磷石膏的排放问题，缓解磷石膏对环境的污染和占用土地资源。
本发明的技术方案是：一种近水平矿体充填采矿方法，包括以下步骤：
采准：沿矿体走向每隔42.6米布置一条水平巷道，形成采准平巷。
切割：在采准平巷内每隔23米布置一条垂直于采准平巷的沿脉切割上山，在切割上山内每隔14.2米再施工两条沿走向切割平巷。
回采：在切割上山两侧进行浅孔凿岩爆破并出矿，预留间柱3米，底顶柱各3米，回采下个矿房时对间柱及顶底柱再进行回采。
尾砂充填：采用磷石膏胶结充填采空区。
所述矿体为近水平薄矿体。
所述矿房长32.4米，宽20米。
所述采准平巷及切割上山及切割平巷均为沿矿体底板掘进。
所述采准平巷必须至少两条同时掘进，一条作为出矿巷道，一条作为充填进路。
所述磷石膏胶结充填，其矿房上下两端及切割平巷两端均设充填挡墙，共6个。
本发明采用浅孔落矿、铲运机装矿和磷石膏嗣后充填，其突出技术特点表现在：
1）预留间柱3米，底顶柱各3米，一是保证采空区充填前的安全，同时也是为充填挡墙创造条件。
2）实现多盘区布置矿房多盘区开采，生产能力大。
3）泄水点多，充填胶结快。
4）矿石回收率高。
附图说明
图1是本发明平面示意图；
图2是本发明图1剖面A--A示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明进一步说明。
对贵州开阳某矿中矿块进行采矿时，其矿体倾角5°左右，采用砼柱护顶采矿法，空场暴露面积较大，空区塌陷隐患大，且混凝土柱支护成本大，工效低。
现采用本发明提供的近水平薄矿体采矿方法对该矿体进行充填开采。首先进行采准工作：沿矿体走向每隔42.6米施工一条采准平巷，采准平巷锚网支护；切割工作：在脉内采准平巷内，每隔23米沿矿体倾向施工切割上山，与上下两条采准平巷贯通，形成一个32.4米长，20米宽的大矿房，矿房内自切割上山再沿矿体走向施工两条平行的切割平巷，形成6个小矿房；回采工作：对6个小矿房进行浅孔凿岩爆破回采并预留出间柱3米宽，顶底柱3米宽的矿柱。充填工作：按如图1和图2所示，在回采结束的矿房采空区矿柱之间砌筑6面挡墙，并分别埋设滤水管，一切准备结束即可进行充填。
Claims (6)
1.一种近水平矿体充填采矿方法，包括采准，切割，回采和尾砂充填，其特征在于：
所述采准为，沿矿体走向每隔42.6米布置一条水平巷道，形成采准平巷；
所述切割为，在采准平巷内每隔23米布置一条垂直于采准平巷的沿脉切割上山，在切割上山内每隔14.2米再施工两条沿走向切割平巷；
所述回采为，在切割上山两侧进行浅孔凿岩爆破并出矿，预留间柱3米，底顶柱各3米，回采下个矿房时对间柱及顶底柱再进行回采；
所述尾砂充填为，采用磷石膏胶结充填采空区。
2.根据权利要求1所述的一种近水平矿体充填采矿方法，其特征在于：所述矿体为近水平薄矿体。
3.根据权利要求1所述的一种近水平矿体充填采矿方法，其特征在于：所述矿房长32.4米，宽20米。
4.根据权利要求1所述的一种近水平矿体充填采矿方法，其特征在于：所述采准平巷及切割上山及切割平巷均为沿矿体底板掘进。
5.根据权利要求1所述的一种近水平矿体充填采矿方法，其特征在于：所述采准平巷必须至少两条同时掘进，一条作为出矿巷道，一条作为充填进路。
6.根据权利要求1所述的一种近水平矿体充填采矿方法，其特征在于：所述磷石膏胶结充填，其矿房上下两端及切割平巷两端均设充填挡墙，共6个。
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