CN108952803A - 一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法 - Google Patents

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刘涛
焦满岱
张晨洁
柴衡山
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings

Abstract

本发明公开了一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，该方法先对矿体划分盘区和分段，并在盘区两端和中部设置分层道，再从盘区中部的分层道内沿着矿体走向向两侧布置六角形矿房，在每个矿房内布置凿岩巷道，布置完成后从上到下对每个分段内的六角形矿房进行回采，回采时从盘区两端的分层道向盘区中部的分层道退采，当六角形矿房回采跨度为6m时，即对回采后的六角形矿房进行充填。由于六角形矿房在每个分段内镶嵌布置，形成蜂窝状结构，利用自然拱效应，充分发挥了矿体的自稳效应，对提高采场稳定性起到了极大作用，采场回采过程中，在充填体的保护下进行作业，有效地控制了地压，采矿安全性得到了有效保障，成功解决了破碎矿体的安全开采问题。

Description

一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法
技术领域
本发明属于矿山采矿技术领域，具体涉及一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法。
背景技术
破碎矿体的开采一直是采矿领域的难题，一直以来都没有十分有效的采矿方法得以解决。加之矿体破碎，采场稳定性难以控制，安全性差，对采矿造成了极大的困难。传统的采矿方法有房柱采矿法、充填采矿法、全面法采矿法等采矿方法，但这些采矿方法对于稳固矿体开采效果较好，对于破碎矿体开采效果欠佳。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种能有效控制地压、保障采矿安全且能提高采场稳定性的适合破碎矿体回采的下向充填采矿法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，该方法包括以下步骤：
（1）沿矿体走向划分盘区，盘区宽度为矿体厚度，同时沿矿体高度方向将矿体划分为多个分段；
（2）在盘区的两端和中部水平设置分层道，分层道位于相邻的两个分段之间且分层道与矿体的走向垂直；
（3）从盘区中部的分层道内沿着矿体走向向两侧布置六角形矿房，在每个矿房的中部布置凿岩巷道，凿岩巷道从盘区的中部分层道布置到盘区两端的分层道；
（4）对分层道按照永久工程进行支护，对凿岩巷道按照临时工程进行支护；
（5）沿矿体的高度方向在分层道的两端布置充填行人井，充填行人井连接上下各个分段，供充填管道和人员进入；
（6）从上到下对每个分段内的六角形矿房进行回采，矿房回采时从盘区两端的分层道向盘区中部的分层道退采，当六角形矿房回采跨度为6m时，即对回采后的六角形矿房进行充填；
（7）对上分段内的六角形矿房回采充填后，在上分段底部充填体内布置充填联络道，并对下一分段内的六角形矿房进行回采，回采时和上分段回采充填方法相同，充填时充填管道从充填行人井进入，沿着充填联络道进入需要充填矿房的顶部，在采场顶部布置充填井，充填管道接入充填井进行充填。
进一步地，所述步骤（6）中对每个分段内的六角形矿房进行回采时，分三步骤回采，先对分段内上部位于一条直线上的Ⅰ号矿房进行回采、充填，然后对分段内中部位于一条直线上的Ⅱ号矿房进行回采、充填，最后对分段内下部位于一条直线上的Ⅲ号矿房进行回采、充填。
进一步地，所述步骤（6）对六角形矿房进行回采时采用浅孔落矿，铲运机出矿。
进一步地，所述步骤（7）中对上分段内的六角形矿房回采充填7天后，在上分段底部充填体内布置充填联络道，并对下一分段内的六角形矿房进行回采。
进一步地，所述步骤（7）中在充填完成后，利用充填井检查充填体的接顶情况，保证每个循环的充填充分接顶。
进一步地，所述步骤（1）中划分盘区时每隔100m为一个盘区。
进一步地，所述步骤（1）中分段高度为12m。
进一步地，所述步骤（3）中六角形矿房的高度为6m。
进一步地，所述步骤（4）中对分层道采用钢骨架、钢筋网、锚杆联合支护，对凿岩巷采用钢筋网、锚杆联合支护。
进一步地，进行充填时充填体采用水泥与尾砂的质量比为1:4的尾砂胶结充填体。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明适合破碎矿体回采的下向充填采矿法先对矿体划分盘区和分段，并在盘区两端和中部设置分层道，再从盘区中部的分层道内沿着矿体走向向两侧布置六角形矿房，在每个矿房内布置凿岩巷道，布置完成后从上到下对每个分段内的六角形矿房进行回采，回采时从盘区两端的分层道向盘区中部的分层道退采，当六角形矿房回采跨度为6m时，即对回采后的六角形矿房进行充填。由于六角形矿房在每个分段内镶嵌布置，形成蜂窝状结构，利用自然拱效应，充分发挥了矿体的自稳效应，对提高采场稳定性起到了极大作用，采场回采过程中，在充填体的保护下进行作业，有效地控制了地压，采矿安全性得到了有效保障，成功解决了破碎矿体的安全开采问题。
附图说明
图1为本发明采矿布置示意图；
图2为图1中A-A向剖视图。
本发明附图标记含义如下：1、分层道；2、六角形矿房；3、凿岩巷道；4、充填行人井；5、充填联络道；6、充填井。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
采用本发明的方法回采甘肃金昌金川公司首矿1100-1150m中段厚大贫矿，该矿体十分破碎，具体包括以下步骤：
（1）沿矿体走向每隔100m划分一个盘区，盘区宽度为矿体厚度，同时沿矿体高度方向将矿体划分为多个分段，分段高度为12m。
（2）在盘区的两端和中部水平设置分层道1，分层道1位于相邻的两个分段之间且分层道1与矿体的走向垂直。
（3）从盘区中部的分层道1内沿着矿体走向向两侧布置六角形矿房2，六角形矿房2的高度为6m，在每个矿房的中部布置凿岩巷道3，凿岩巷道3从盘区的中部分层道1布置到盘区两端的分层道1。
（4）对分层道1按照永久工程进行支护，具体采用钢骨架、钢筋网、锚杆联合支护，对凿岩巷道3按照临时工程进行支护，具体采用钢筋网、锚杆联合支护。
（5）沿矿体的高度方向在分层道1的两端布置充填行人井4，充填行人井4连接上下各个分段，供充填管道和人员进入。
（6）从上到下对每个分段内的六角形矿房2进行回采，分三步骤回采，先对分段内上部位于一条直线上的Ⅰ号矿房进行回采，然后对分段内中部位于一条直线上的Ⅱ号矿房进行回采，最后对分段内下部位于一条直线上的Ⅲ号矿房进行回采，矿房回采时从盘区两端的分层道1向盘区中部的分层道1退采，采用浅孔落矿，铲运机出矿，由于矿体比较破碎，每个矿房的回采跨度不宜过大，根据最大水力半径，矿房的最大回采跨度为6m，当六角形矿房2回采跨度为6m时，即对回采后的六角形矿房2进行充填，进行充填时充填体采用水泥与尾砂的质量比为1:4的尾砂胶结充填体。
（7）对上分段内的六角形矿房回采充填7天后，在上分段底部充填体内布置充填联络道5，并对下一分段内的六角形矿房2进行回采，回采时和上分段回采充填方法相同，充填时充填管道从充填行人井4进入，沿着充填联络道5进入需要充填矿房的顶部，在采场顶部布置充填井6，充填管道接入充填井6进行充填，充填完成后，利用充填井6检查充填体的接顶情况，保证每个循环的充填充分接顶。
主要技术经济指标：采场生产能力为230t/d，损失率为5%，贫化率为5%，千吨采切比为4.77m。

Claims (10)

1.一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）沿矿体走向划分盘区，盘区宽度为矿体厚度，同时沿矿体高度方向将矿体划分为多个分段；
（2）在盘区的两端和中部水平设置分层道，分层道位于相邻的两个分段之间且分层道与矿体的走向垂直；
（3）从盘区中部的分层道内沿着矿体走向向两侧布置六角形矿房，在每个矿房的中部布置凿岩巷道，凿岩巷道从盘区的中部分层道布置到盘区两端的分层道；
（4）对分层道按照永久工程进行支护，对凿岩巷道按照临时工程进行支护；
（5）沿矿体的高度方向在分层道的两端布置充填行人井，充填行人井连接上下各个分段，供充填管道和人员进入；
（6）从上到下对每个分段内的六角形矿房进行回采，矿房回采时从盘区两端的分层道向盘区中部的分层道退采，当六角形矿房回采跨度为6m时，即对回采后的六角形矿房进行充填；
（7）对上分段内的六角形矿房回采充填后，在上分段底部充填体内布置充填联络道，并对下一分段内的六角形矿房进行回采，回采时和上分段回采充填方法相同，充填时充填管道从充填行人井进入，沿着充填联络道进入需要充填矿房的顶部，在采场顶部布置充填井，充填管道接入充填井进行充填。
2.根据权利要求1所述的一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于：所述步骤（6）中对每个分段内的六角形矿房进行回采时，分三步骤回采，先对分段内上部位于一条直线上的Ⅰ号矿房进行回采、充填，然后对分段内中部位于一条直线上的Ⅱ号矿房进行回采、充填，最后对分段内下部位于一条直线上的Ⅲ号矿房进行回采、充填。
3.根据权利要求1或2所述的一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于：所述步骤（6）对六角形矿房进行回采时采用浅孔落矿，铲运机出矿。
4.根据权利要求1所述的一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于：所述步骤（7）中对上分段内的六角形矿房回采充填7天后，在上分段底部充填体内布置充填联络道，并对下一分段内的六角形矿房进行回采。
5.根据权利要求1或4所述的一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于：所述步骤（7）中在充填完成后，利用充填井检查充填体的接顶情况，保证每个循环的充填充分接顶。
6.根据权利要求1所述的一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于：所述步骤（1）中划分盘区时每隔100m为一个盘区。
7.根据权利要求1所述的一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于：所述步骤（1）中分段高度为12m。
8.根据权利要求1所述的一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于：所述步骤（3）中六角形矿房的高度为6m。
9.根据权利要求1所述的一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于：所述步骤（4）中对分层道采用钢骨架、钢筋网、锚杆联合支护，对凿岩巷采用钢筋网、锚杆联合支护。
10.根据权利要求1所述的一种适合破碎矿体回采的下向充填采矿法，其特征在于：进行充填时充填体采用水泥与尾砂的质量比为1:4的尾砂胶结充填体。
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