CN109707381A - 一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，属于矿山开采领域。本发明提供的方法针对围岩稳固性差，提出上向高分层超前卸荷嗣后充填采矿法；将矿体分为三角矿块和剩余矿块，三角矿块采用上向水平高分层充填法回采，卸载上部荷载，通过支护锚杆，有效控制围岩移动由于地压造成的安全隐患，提高了开采过程的安全性，保证矿块回采安全性，通过上向高分层卸荷嗣后充填空场法回采，可以取得较好的采矿指标，因矿房最终均会充填，矿石的回收率较高，且控制了顶板垮落，可有效降低回采的贫化损失率，通过选用合适的方案，解决了采用上向水平分层回采价值高、围岩稳固性差、厚至厚大且中等稳固以上矿床时，开采强度弱，效率低的问题。

Description

一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法

技术领域

本发明涉及矿山开采领域，具体而言，涉及一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法。

背景技术

一直以来，如何实现围岩稳固性差、厚至厚大且中等稳固以上矿床的高效、大规模强化开采，并有效控制地表沉降及岩移，提升回采安全程度，降低回采贫损指标，是困扰广大采矿技术人员的难题之一。通常这些矿体上盘围岩破碎，地应力载荷大，矿石品位高，需采用上向水平分层充填法以保证回采的安全及控制的贫化损失率。

上向水平分层充填法适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜形态不规则的矿体，损失贫化率低，是一种适用范围广的充填采矿法；而如果要获得较高的采矿效率，则通常采用空场法进行回采，同时为了控制地压，通常选用嗣后充填的空场法，嗣后充填空场采矿法是在空场法的基础上，演变而来，即首先采用空场法回采矿体，后嗣后充填处理采空区，对矿石和围岩稳固性以及矿体的倾角适应性较空场法强，使用范围广，灵活性大，同时回采的作业面多，作业集中，回采强度大，适应于开采矿石和围岩中等稳固以上的中厚矿体。

而上向水平分层充填法和嗣后充填空场采矿法，存在效率低和损失率高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，旨在保留上向水平分层充填法安全、低贫化损失开采等优点的同时，弥补其在生产效率低的劣势，对其进行优化改进。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，包括以下步骤：

将矿体划分成三角矿块和剩余矿块；

在三角矿块的底部的下盘中段运输巷掘进连通上盘中段运输巷的上下盘联络巷，由下盘中段运输巷掘进形成脉外人行设备井；

掘进出矿巷连接脉外人行设备井和三角矿块；

沿三角矿块掘进脉内联络巷，并通过脉内联络巷掘进脉内溜矿井和人行通风井；

由脉外人行设备井掘进贯穿剩余矿块的脉内联络巷和分段中深孔凿岩巷；

三角矿块采用上向水平分层回采；剩余矿块回采时，回采时以脉内溜矿井形成切割立槽并进行开采。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：针对围岩稳固性差、厚至厚大且中等稳固以上矿床的开采，提出上向高分层超前卸荷嗣后充填采矿法。将矿房分为三角矿块和剩余矿块，三角矿块采用上向水平高分层充填法进行回采，超前卸载上部围岩荷载，同时通过垂直矿体打支护锚杆，有效控制围岩的移动由于地压造成的矿块开采过程中存在的安全隐患，极大的提高了开采过程的安全性，充分保证了矿块回采过程的安全性，通过采用上向高分层超前卸荷嗣后充填空场法回采，可以取得较好的采矿指标，因矿房最终均会充填，矿石的回收率相对较高，且超前控制了顶板的移动垮落，可有效降低回采的贫化损失率，通过巧妙的选用合适的采矿方案，解决了采用上向水平分层回采价值高、围岩稳固性差、厚至厚大且中等稳固以上矿床时，开采强度弱，效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供矿体巷道分布图；

图2为图1中A-A向剖面图；

图3为图1中A-A向剖面图；

图4是本发明实施例2提供矿体巷道分布图。

图标：1-三角矿块；2-剩余矿块；3-上阶段运输道；4-分段中深孔凿岩巷；5-脉外人行设备井；6-脉外分段联络道；7-下盘中段运输巷；8-放矿溜井；9-上下盘联络道；10-上盘中段运输巷；11-支护锚杆；12-人行通风井；13-中深孔；14-胶结充填体；15-崩落矿石；16-脉内联络巷；17-脉内溜矿井；18-充填井；19-出矿巷。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面对本发明实施例的一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法进行具体说明。

一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，包括以下步骤：

将矿体划分成三角矿块和剩余矿块；

在三角矿块的底部的下盘中段运输巷掘进连通上盘中段运输巷的上下盘联络巷，由下盘中段运输巷掘进形成脉外人行设备井；

掘进出矿巷连接脉外人行设备井和三角矿块；

沿三角矿块掘进脉内联络巷，并通过脉内联络巷掘进脉内溜矿井和人行通风井；

由脉外人行设备井掘进贯穿剩余矿块的脉内联络巷和分段中深孔凿岩巷；

三角矿块采用上向水平分层回采；剩余矿块回采时，回采时以脉内溜矿井形成切割立槽并进行开采。

对矿体进行分块，首先采用上向水平分层充填法对贴近上盘围岩的三角矿体进行回收，对上盘的围岩卸压，带充填体达到预定强度后，采用嗣后充填空场法对剩余矿体进行回采。通过对矿体进行分块开采，采用上向高分层充填法矿体回收贴近上盘的三角矿块，并通过垂直矿体打支护锚杆，确保其回采的安全，同时保证了采矿效率；通过超前卸载上部围岩荷载，为后续的嗣后充填空场法营造良好的空间，充分保证了回采的安全，同时有效控制贫化损失率，提高了采矿效率。

在本发明一些可选的实施例中，下盘中段运输巷与上盘中段运输巷平行设置。

在本发明一些可选的实施例中，矿体的倾斜角度为50-90度。

本实施例中，即使矿体有一定的倾斜，也能通过本方法实施开采，达到开采的目的。

在本发明一些可选的实施例中，脉内联络巷配置于下盘中段运输巷与上盘中段运输巷之间。

在本发明一些可选的实施例中，脉内联络巷配置于三角矿块靠近下盘中段运输巷一侧。

在本发明一些可选的实施例中，脉外分段联络道与分段中深孔凿岩巷分别与脉外人行设备井连通。

在本发明一些可选的实施例中，出矿巷与上下盘联络巷之间配置有放矿溜井。

在本发明一些可选的实施例中，三角矿块采用上向水平分层回采，在中段水平标高形成拉底层，拉底层高度3.5～4m。

在本发明一些可选的实施例中，三角矿块贴近矿体一侧，回采时垂直上盘围岩配置支护锚杆。

在本发明一些可选的实施例中，三角矿块开采结束，进行充填，然后对剩余矿块采用嗣后充填空场法进行回收开采。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1参考图1到图3

参考图1到图3，本实施例提供一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，本实施例中，通过挖掘分段中深孔凿岩巷4、脉外人行设备井5、脉外分段联络道6、下盘中段运输巷7、放矿溜井8、上下盘联络道9、上盘中段运输巷10、支护锚杆11、人行通风井12、中深孔13、崩落矿石15、脉内联络巷16、脉内溜矿井17、充填井18和出矿巷19，形成采矿提到，然后实施采矿。一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，主要包括以下步骤：

1.1矿床阶段高度40～60m，矿体倾角50°～90°，当矿体厚度＜30m时，采场沿矿体走向布置，长为40～50m，宽度为矿体厚度；当矿体水平厚度≥30m时，采场垂直矿体走向布置；

1.2将矿体分为三角矿块1和剩余矿块2，三角矿块1采用上向水平分层充填法回采，剩余矿块2采用嗣后充填空场法回采，空场法种类视实际情况确定；

1.3由三角矿块1的底部的下盘中段运输巷7掘进上下盘联络道9连接上盘中段运输巷10，并由下盘中段运输巷7掘进脉外人行设备井5，后垂直矿体掘进出矿巷19至三角矿块1，后掘进脉内联络巷16，由其向上掘进脉内溜矿井17和人行通风井12；由脉外人行设备井5掘进脉外分段联络道6，后向矿体掘进分段中深孔凿岩巷4。三角矿块1采用上向水平分层回采，在中段水平标高形成拉底层，拉底层高度3.5～4m，剩余矿块2回采时，回采时以脉内溜矿井17形成切割立槽。

下盘中段运输巷7与上盘中段运输巷10平行设置。

脉内联络巷16配置于下盘中段运输巷7与上盘中段运输巷10之间，且脉内联络巷16与下盘中段运输巷7和上盘中段运输巷10呈平行或近似平行的方式设置。脉内联络巷16配置于三角矿块1靠近下盘中段运输巷7一侧。

脉外分段联络道6与分段中深孔凿岩巷4分别与脉外人行设备井5连通。

出矿巷19与上下盘联络道9之间配置有放矿溜井8。

三角矿块1贴近矿体一侧，回采时垂直上盘围岩配置支护锚杆11。

三角矿块1开采结束，进行充填，充填区形成胶结充填体14；然后对剩余矿块2采用嗣后充填空场法进行回收开采。

实施例2参考图2到图4

参考图2到图4，本实施例提供一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，本实施例中，通过挖掘分段中深孔凿岩巷4、脉外人行设备井5、脉外分段联络道6、下盘中段运输巷7、放矿溜井8、上下盘联络道9、上盘中段运输巷10、支护锚杆11、人行通风井12、中深孔13、崩落矿石15、脉内联络巷16、脉内溜矿井17、充填井18和出矿巷19，形成采矿提到，然后实施采矿。一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，主要包括以下步骤：

1.1矿床阶段高度40～60m，矿体倾角50°～90°，当矿体厚度＜30m时，采场沿矿体走向布置，长为40～50m，宽度为矿体厚度；当矿体水平厚度≥30m时，采场垂直矿体走向布置；

1.2将矿体分为三角矿块1和剩余矿块2，三角矿块1采用上向水平分层充填法回采，剩余矿块2采用嗣后充填空场法回采，空场法种类视实际情况确定；在三角矿块1和剩余矿块2的顶部设置上阶段运输道3，上阶段运输道3与脉外人行设备井5连通。

1.3由三角矿块1的底部的下盘中段运输巷7掘进上下盘联络道9连接上盘中段运输巷10，并由下盘中段运输巷7掘进脉外人行设备井5，后垂直矿体掘进出矿巷19至三角矿块1，后掘进脉内联络巷16，由其向上掘进脉内溜矿井17和人行通风井12；由脉外人行设备井5掘进脉外分段联络道6，后向矿体掘进分段中深孔凿岩巷4。三角矿块1采用上向水平分层回采，在中段水平标高形成拉底层，拉底层高度3.5～4m，剩余矿块2回采时，回采时以脉内溜矿井17形成切割立槽。

下盘中段运输巷7与上盘中段运输巷10平行设置。

脉内联络巷16配置于下盘中段运输巷7与上盘中段运输巷10之间，且脉内联络巷16与下盘中段运输巷7和上盘中段运输巷10呈平行或近似平行的方式设置。脉内联络巷16配置于三角矿块1靠近下盘中段运输巷7一侧。

脉外分段联络道6与分段中深孔凿岩巷4分别与脉外人行设备井5连通。

出矿巷19与上下盘联络道9之间配置有放矿溜井8。

三角矿块1贴近矿体一侧，回采时垂直上盘围岩配置支护锚杆11。

三角矿块1开采结束，进行充填，充填区形成胶结充填体14；然后对剩余矿块2采用嗣后充填空场法进行回收开采。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，包括以下步骤：

将矿体划分成三角矿块和剩余矿块；

在所述三角矿块的底部的下盘中段运输巷掘进连通上盘中段运输巷的上下盘联络巷，由所述下盘中段运输巷掘进形成脉外人行设备井；

掘进出矿巷连接所述脉外人行设备井和所述三角矿块；

沿所述三角矿块掘进脉内联络巷，并通过所述脉内联络巷掘进脉内溜矿井和人行通风井；

由所述脉外人行设备井掘进贯穿所述剩余矿块的脉内联络巷和分段中深孔凿岩巷；

所述三角矿块采用上向水平分层回采；所述剩余矿块回采时，回采时以脉内溜矿井形成切割立槽并进行开采。

2.根据权利要求1所述的上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，所述下盘中段运输巷与所述上盘中段运输巷平行设置。

3.根据权利要求2所述的上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，所述矿体的倾斜角度为50-90度。

4.根据权利要求1所述的上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，所述脉内联络巷配置于所述下盘中段运输巷与所述上盘中段运输巷之间。

5.根据权利要求4所述的上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，所述脉内联络巷配置于所述三角矿块靠近所述下盘中段运输巷一侧。

6.根据权利要求1所述的上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，脉外分段联络道与所述分段中深孔凿岩巷分别与所述脉外人行设备井连通。

7.根据权利要求6所述的上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，所述出矿巷与所述上下盘联络巷之间配置有放矿溜井。

8.根据权利要求1所述的上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，所述三角矿块采用上向水平分层回采，在中段水平标高形成拉底层，所述拉底层高度3.5～4m。

9.根据权利要求8所述的上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，所述三角矿块贴近矿体一侧，回采时垂直上盘围岩配置支护锚杆。

10.根据权利要求9所述的上向高分层超前卸荷嗣后充填空场的采矿法，其特征在于，所述三角矿块开采结束，进行充填，然后对所述剩余矿块采用嗣后充填空场法进行回收开采。