CN109296368A - 一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，包括以下步骤：（1）在垂直方向上沿着矿体走向划分各回采中段；（2）在回采矿块内沿垂直方向划分各回采进路；（3）矿山采准斜坡道布置在矿体下盘；（4）采区斜坡道施工完成之后，将出矿联络巷道布置在矿体的下盘，出矿联络巷道一端与采区斜坡道贯通，另一端与进路式采矿巷道贯通，对联络巷道进行支护；（5）矿石溜井布置在距离矿体60m远围岩稳固的区域；（6）出矿联络巷布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下盘边界向上施工倾斜的凿岩巷道，倾角与矿体倾角一致；（7）采准工程布置完成后，开始矿房的回采工作。

Description

一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法

技术领域

本发明涉及胶结充填采矿方法技术领域，特别涉及一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法。

背景技术

国内外大部分矿岩不稳固的多金属矿山，特别是采矿体厚度为40m以上，矿体倾角介于15°-30°之间的缓倾斜厚大矿体，为了保护环境，避免地表塌陷以及最大限度的回收资源，一般采用充填采矿法，上向水平分层胶结充填采矿法在国内外应用最为广泛。但传统的上向水平分层胶结充填采矿法为逐层开采或逐条开采，待采矿结束后再进行采空区的充填工作，在每个分层全部开采充填结束后，才能转入下个分层开采作业。但由于采空区的充填以及充填体的脱水、固结和养护周期较长，延长了采矿循环作业时间，使矿房生产能力受到了极大地限制，对矿山生产作业及计划造成了严重的影响。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，包括以下步骤：

（1）在垂直方向上沿着矿体走向划分各回采中段，然后在水平方向山各中段水平内根据矿体走向划分巷道式回采进路；

（2）在回采矿块内沿垂直方向划分各回采进路；

（3）矿山采准斜坡道布置在矿体下盘，采准斜坡应与矿体下盘界限保持20-25m的安全距离，采区斜坡道坡度为8%，采区斜坡道与中段运输联络巷道贯通；

（4）采区斜坡道施工完成之后，将出矿联络巷道布置在矿体的下盘，出矿联络巷道一端与采区斜坡道贯通，另一端与进路式采矿巷道贯通，对联络巷道进行支护；

（5）矿石溜井布置在距离矿体60m远围岩稳固的区域，矿山每个中段布置一条溜井，溜井出矿端与中段运输大巷相贯通；

（6）出矿联络巷布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下盘边界向上施工倾斜的凿岩巷道，倾角与矿体倾角一致；

（7）采准工程布置完成后，开始矿房的回采工作，首先进行最下部进路的回采工作，待下部巷道式进路间隔开采完成11-13个进路式巷道后，对进路式巷道采空区进行胶结充填结束，再进行上分层的进路式巷道的间隔式回采工作，在最下部充填体脱水、固结、养护结束后在进行上两个分层进路式巷道回采工作，后期的采矿工作在垂直方向上各分层进行间隔平行作业。

其中，所述步骤（1）中，中段高度为50m。

其中，所述步骤（1）中，每21-23个进路划分为一个回采矿块。

其中，所述步骤（2）中，每个回采分层进路高度为4m。

其中，所述步骤（4）中，对联络巷道采用喷砼支护，在局部失稳地段采用喷射混凝土+锚杆+钢丝网联合支护。

其中，所述步骤（5）中，溜井尺寸为2m×2m。

其中，所述步骤（6）中，凿岩巷道的尺寸为2.8m×2.8m，每个采场布置一条凿岩巷道

其中，所述矿房回采工艺，包括如下步骤：

1）首先在矿房的下端布置拉低巷道，拉低巷道的尺寸为2.0m×2.0m，拉低巷道的长度与矿房宽度一致，拉低巷道施工完成后，在矿房的一侧，布置切割井，切割井垂直于凿岩巷道从矿体的下盘一直布置到矿体的上盘，切割井尺寸为1.5m×1.5m；然后以切割井为自由面，在拉低巷道内布置上向垂直扇形炮孔分次爆破形成切割槽，切割槽宽度5m；

2）切割槽布置完成后，即所矿房的采准切割工程布置完成，在凿岩巷道内布置垂直于凿岩巷道的上向扇形孔，炮孔直径60mm，孔底距1.8m-2.0m，排间距1.2m，以切割槽为自由面进行爆破；

3）在矿房回采的前期，由于爆破面距离矿房底部的出矿联络道比较近，采用正常的中深孔爆破技术，随着工作面的推进，爆破面距离出矿联络道的距离增大，当爆破面距离出矿联络道的距离超过15m时，采用抛掷爆破技术将崩落的矿石抛掷道采场底部，方便出矿；

4）中深孔每次爆破1-2排，爆破结束后，通风30min，待采场内的炮眼排干净后即开始出矿，铲运机从斜坡道进入分层铲运机联络道，再从分层铲运机联络道通过出矿联络巷进入采场装矿，矿石装满后从出矿联络道进入分层铲运机联络道，再由分层铲运机联络道将矿石倒入溜井；

5）依次类推，直至整个矿房的矿石回采结束，矿房回采结束后，在矿房底部的出矿巷道内布置充填挡墙，充填挡墙上安设滤水管。充填挡墙布置完成后，即开始对采场进行充填；

（10）待盘区上分层内所有一步骤矿房和二步骤矿柱回采充填结束后，即转至盘区下分层进行回采，下分层的回采工艺和技术与上分层相同。

本发明的有益效果是：

1.本发明根据矿体的赋存状态及延深条件划分井下开采各个开采中段高度，中段高度为50m，在各个开采中段水平根据矿体的走向划分各回采作业采矿场地，在垂直方向上每个中段划分为高度为5m的回采作业分层，在水平方向上将每个矿房分为长度为3m的巷道式进路，在正常的采矿作业时，首先进行最下部进路的回采工作，待下部巷道式进路间隔开采完成11-13个进路式巷道后，对进路式巷道采空区进行胶结充填结束，再进行上分层的进路式巷道的间隔式回采工作，在最下部充填体脱水、固结、养护结束后在进行上两个分层进路式巷道回采工作，后期的采矿工作在垂直方向上各分层进行间隔平行作业，最终在空间上形成一个阶梯式的回采作业空间。

2.该采矿方法采用中深孔爆破回采矿石，采用铲运机对矿石进行搬运，铲运机利用采区斜坡道可灵活的进入各个分层巷道式进路，避免传统的单分层或单进路的上向水平分层胶结充填采矿法单作业水平的问题，在空间上展布了一系列回采进路，极大地提高了矿房的采矿生产能力。

3.该方法采用中深孔落矿，采用抛掷爆破工艺，铲运机出矿，极大的提高作业效率和回采安全性，适合回采矿体厚度为40m以上，矿体倾角介于15°-30°之间的缓倾斜厚大矿体。

具体实施方式

实施例1

一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，包括以下步骤：

（1）在垂直方向上沿着矿体走向划分各回采中段，中段高度为50m，然后在水平方向山各中段水平内根据矿体走向划分巷道式回采进路，每21个进路划分为一个回采矿块；

（2）在回采矿块内沿垂直方向划分各回采进路，每个回采分层进路高度为4m；

（3）矿山采准斜坡道布置在矿体下盘，采准斜坡应与矿体下盘界限保持20m的安全距离，采区斜坡道坡度为8%，采区斜坡道与中段运输联络巷道贯通；

（4）采区斜坡道施工完成之后，将出矿联络巷道布置在矿体的下盘，出矿联络巷道一端与采区斜坡道贯通，另一端与进路式采矿巷道贯通，对联络巷道进行支护，对联络巷道采用喷砼支护，在局部失稳地段采用喷射混凝土+锚杆+钢丝网联合支护；

（5）矿石溜井布置在距离矿体60m远围岩稳固的区域，矿山每个中段布置一条溜井，溜井尺寸为2m×2m，溜井出矿端与中段运输大巷相贯通；

（6）出矿联络巷布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下盘边界向上施工倾斜的凿岩巷道，倾角与矿体倾角一致，凿岩巷道的尺寸为2.8m×2.8m，每个采场布置一条凿岩巷道；

（7）采准工程布置完成后，开始矿房的回采工作，首先进行最下部进路的回采工作，待下部巷道式进路间隔开采完成11个进路式巷道后，对进路式巷道采空区进行胶结充填结束，再进行上分层的进路式巷道的间隔式回采工作，在最下部充填体脱水、固结、养护结束后在进行上两个分层进路式巷道回采工作，后期的采矿工作在垂直方向上各分层进行间隔平行作业。

其中，所述矿房回采工艺，包括如下步骤：

1）首先在矿房的下端布置拉低巷道，拉低巷道的尺寸为2.0m×2.0m，拉低巷道的长度与矿房宽度一致，拉低巷道施工完成后，在矿房的一侧，布置切割井，切割井垂直于凿岩巷道从矿体的下盘一直布置到矿体的上盘，切割井尺寸为1.5m×1.5m；然后以切割井为自由面，在拉低巷道内布置上向垂直扇形炮孔分次爆破形成切割槽，切割槽宽度5m；

2）切割槽布置完成后，即所矿房的采准切割工程布置完成，在凿岩巷道内布置垂直于凿岩巷道的上向扇形孔，炮孔直径60mm，孔底距1.8m，排间距1.2m，以切割槽为自由面进行爆破；

3）在矿房回采的前期，由于爆破面距离矿房底部的出矿联络道比较近，采用正常的中深孔爆破技术，随着工作面的推进，爆破面距离出矿联络道的距离增大，当爆破面距离出矿联络道的距离超过15m时，采用抛掷爆破技术将崩落的矿石抛掷道采场底部，方便出矿；

4）中深孔每次爆破1排，爆破结束后，通风30min，待采场内的炮眼排干净后即开始出矿，铲运机从斜坡道进入分层铲运机联络道，再从分层铲运机联络道通过出矿联络巷进入采场装矿，矿石装满后从出矿联络道进入分层铲运机联络道，再由分层铲运机联络道将矿石倒入溜井；

5）依次类推，直至整个矿房的矿石回采结束，矿房回采结束后，在矿房底部的出矿巷道内布置充填挡墙，充填挡墙上安设滤水管。充填挡墙布置完成后，即开始对采场进行充填；

（10）待盘区上分层内所有一步骤矿房和二步骤矿柱回采充填结束后，即转至盘区下分层进行回采，下分层的回采工艺和技术与上分层相同。

实施例2

一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，包括以下步骤：

（1）在垂直方向上沿着矿体走向划分各回采中段，中段高度为50m，然后在水平方向山各中段水平内根据矿体走向划分巷道式回采进路，每23个进路划分为一个回采矿块；

（2）在回采矿块内沿垂直方向划分各回采进路，每个回采分层进路高度为4m；

（3）矿山采准斜坡道布置在矿体下盘，采准斜坡应与矿体下盘界限保持25m的安全距离，采区斜坡道坡度为8%，采区斜坡道与中段运输联络巷道贯通；

（4）采区斜坡道施工完成之后，将出矿联络巷道布置在矿体的下盘，出矿联络巷道一端与采区斜坡道贯通，另一端与进路式采矿巷道贯通，对联络巷道进行支护，对联络巷道采用喷砼支护，在局部失稳地段采用喷射混凝土+锚杆+钢丝网联合支护；

（5）矿石溜井布置在距离矿体60m远围岩稳固的区域，矿山每个中段布置一条溜井，溜井尺寸为2m×2m，溜井出矿端与中段运输大巷相贯通；

（6）出矿联络巷布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下盘边界向上施工倾斜的凿岩巷道，倾角与矿体倾角一致，凿岩巷道的尺寸为2.8m×2.8m，每个采场布置一条凿岩巷道；

（7）采准工程布置完成后，开始矿房的回采工作，首先进行最下部进路的回采工作，待下部巷道式进路间隔开采完成13个进路式巷道后，对进路式巷道采空区进行胶结充填结束，再进行上分层的进路式巷道的间隔式回采工作，在最下部充填体脱水、固结、养护结束后在进行上两个分层进路式巷道回采工作，后期的采矿工作在垂直方向上各分层进行间隔平行作业。

其中，所述矿房回采工艺，包括如下步骤：

1）首先在矿房的下端布置拉低巷道，拉低巷道的尺寸为2.0m×2.0m，拉低巷道的长度与矿房宽度一致，拉低巷道施工完成后，在矿房的一侧，布置切割井，切割井垂直于凿岩巷道从矿体的下盘一直布置到矿体的上盘，切割井尺寸为1.5m×1.5m；然后以切割井为自由面，在拉低巷道内布置上向垂直扇形炮孔分次爆破形成切割槽，切割槽宽度5m；

2）切割槽布置完成后，即所矿房的采准切割工程布置完成，在凿岩巷道内布置垂直于凿岩巷道的上向扇形孔，炮孔直径60mm，孔底距2.0m，排间距1.2m，以切割槽为自由面进行爆破；

3）在矿房回采的前期，由于爆破面距离矿房底部的出矿联络道比较近，采用正常的中深孔爆破技术，随着工作面的推进，爆破面距离出矿联络道的距离增大，当爆破面距离出矿联络道的距离超过15m时，采用抛掷爆破技术将崩落的矿石抛掷道采场底部，方便出矿；

4）中深孔每次爆破2排，爆破结束后，通风30min，待采场内的炮眼排干净后即开始出矿，铲运机从斜坡道进入分层铲运机联络道，再从分层铲运机联络道通过出矿联络巷进入采场装矿，矿石装满后从出矿联络道进入分层铲运机联络道，再由分层铲运机联络道将矿石倒入溜井；

5）依次类推，直至整个矿房的矿石回采结束，矿房回采结束后，在矿房底部的出矿巷道内布置充填挡墙，充填挡墙上安设滤水管。充填挡墙布置完成后，即开始对采场进行充填；

（10）待盘区上分层内所有一步骤矿房和二步骤矿柱回采充填结束后，即转至盘区下分层进行回采，下分层的回采工艺和技术与上分层相同。

Claims (8)

1.一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在垂直方向上沿着矿体走向划分各回采中段，然后在水平方向山各中段水平内根据矿体走向划分巷道式回采进路；

（2）在回采矿块内沿垂直方向划分各回采进路；

（3）矿山采准斜坡道布置在矿体下盘，采准斜坡应与矿体下盘界限保持20-25m的安全距离，采区斜坡道坡度为8%，采区斜坡道与中段运输联络巷道贯通；

（4）采区斜坡道施工完成之后，将出矿联络巷道布置在矿体的下盘，出矿联络巷道一端与采区斜坡道贯通，另一端与进路式采矿巷道贯通，对联络巷道进行支护；

（5）矿石溜井布置在距离矿体60m远围岩稳固的区域，矿山每个中段布置一条溜井，溜井出矿端与中段运输大巷相贯通；

（6）出矿联络巷布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下盘边界向上施工倾斜的凿岩巷道，倾角与矿体倾角一致；

（7）采准工程布置完成后，开始矿房的回采工作，首先进行最下部进路的回采工作，待下部巷道式进路间隔开采完成11-13个进路式巷道后，对进路式巷道采空区进行胶结充填结束，再进行上分层的进路式巷道的间隔式回采工作，在最下部充填体脱水、固结、养护结束后在进行上两个分层进路式巷道回采工作，后期的采矿工作在垂直方向上各分层进行间隔平行作业。

2.根据权利要求1所述一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，其特征在于，所述步骤（1）中，中段高度为50m。

3.根据权利要求1所述一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，其特征在于，所述步骤（1）中，每21-23个进路划分为一个回采矿块。

4.根据权利要求1所述一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，其特征在于，所述步骤（2）中，每个回采分层进路高度为4m。

5.根据权利要求1所述一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，其特征在于，所述步骤（4）中，对联络巷道采用喷砼支护，在局部失稳地段采用喷射混凝土+锚杆+钢丝网联合支护。

6.根据权利要求1所述一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，其特征在于，所述步骤（5）中，溜井尺寸为2m×2m。

7.根据权利要求1所述一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，其特征在于，所述步骤（6）中，凿岩巷道的尺寸为2.8m×2.8m，每个采场布置一条凿岩巷道。

8.根据权利要求1至7任一所述一种阶梯式上向水平分层胶结充填采矿方法，其特征在于，所述矿房回采工艺，包括如下步骤：

1）首先在矿房的下端布置拉低巷道，拉低巷道的尺寸为2.0m×2.0m，拉低巷道的长度与矿房宽度一致，拉低巷道施工完成后，在矿房的一侧，布置切割井，切割井垂直于凿岩巷道从矿体的下盘一直布置到矿体的上盘，切割井尺寸为1.5m×1.5m；然后以切割井为自由面，在拉低巷道内布置上向垂直扇形炮孔分次爆破形成切割槽，切割槽宽度5m；

2）切割槽布置完成后，即所矿房的采准切割工程布置完成，在凿岩巷道内布置垂直于凿岩巷道的上向扇形孔，炮孔直径60mm，孔底距1.8m-2.0m，排间距1.2m，以切割槽为自由面进行爆破；

3）在矿房回采的前期，由于爆破面距离矿房底部的出矿联络道比较近，采用正常的中深孔爆破技术，随着工作面的推进，爆破面距离出矿联络道的距离增大，当爆破面距离出矿联络道的距离超过15m时，采用抛掷爆破技术将崩落的矿石抛掷道采场底部，方便出矿；

4）中深孔每次爆破1-2排，爆破结束后，通风30min，待采场内的炮眼排干净后即开始出矿，铲运机从斜坡道进入分层铲运机联络道，再从分层铲运机联络道通过出矿联络巷进入采场装矿，矿石装满后从出矿联络道进入分层铲运机联络道，再由分层铲运机联络道将矿石倒入溜井；

5）依次类推，直至整个矿房的矿石回采结束，矿房回采结束后，在矿房底部的出矿巷道内布置充填挡墙，充填挡墙上安设滤水管，充填挡墙布置完成后，即开始对采场进行充填；

（10）待盘区上分层内所有一步骤矿房和二步骤矿柱回采充填结束后，即转至盘区下分层进行回采，下分层的回采工艺和技术与上分层相同。