CN110080773A - 一种缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明采矿技术领域，尤其是一种缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，包括：按照理布置好的开拓系统和盘区系统及脉外分层平巷划分矿房；根据划分的矿房合理布置切割槽、小切割槽、亚分层采准巷道，并预留矿顶柱；回采矿顶柱，按照充填采矿方法技术要求进行回采，先对预留的矿顶柱起底回收矿石，回采结束后进行充填。本发明通过对矿区进行合理规划，施工两条凿岩巷道后，将原本较厚矿体回采时分为两部分，增大矿石的回收率。并确保作业人员及设备在回采过程中始终处于较小空场下作业并确减少矿石资源损失。
Description
技术领域
本发明涉及采矿技术领域，尤其是一种缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法。
背景技术
充填采矿法属人工支护采矿法。在矿房或矿块中，随着回采工作面的推进，向采空区送入充填材料，以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动，并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能利用工业废料，保护地表等。充填采矿法在国外，如加拿大、澳大利亚、印度、波兰、法国、德国、瑞典、意大利、芬兰、爱尔兰、墨西哥、南非等国家得到了广泛的应用。在国内，充填采矿方法运用也发展迅速。1985年，有色矿山充填采矿法比重为19％；1990年，有色矿山充填采矿法比重为19.6％；1997年，有色矿山充填采矿法比重超过22.37％。随着可持续发展理念、无废采矿理念、工业生态学的矿山充填理念的不断深入，充填采矿法的发展及应用已日渐普遍。2005年，开阳磷矿成功地开发了“磷化工全废料自胶凝充填采矿技术”，获得“全国化工科技进步一等奖”和“国家科技进步二等奖”，总结的“磷石膏胶结嗣后充填采矿法及其制浆工艺”成功申报为国家发明专利。2012年，青菜冲矿通过多年的努力及准备后也继用沙坝矿、马路坪矿之后开始全面应用推广充填采矿方法，自此，开阳磷矿矿业总公司全面进入充填采矿方法的研究应用与推广。
青菜冲矿在充填采矿方法应用过程中发现，在矿房回采过程中，回采矿房的矿体因地质构造、矿体稳定程度、石门位置不对应等因素影响造成切割不能贯穿上分层、多个矿房脉内采准贯通等现象，最终导致回采时无污风回风通道及回采后无充填通道，给生产过程带来极大的安全隐患。另外，在回采矿体较缓的矿体时矿石回收率也受到极大影响，造成巨额的经济损失。
发明内容
为了消除充填采矿方法应用过程中出现的充填矿房无法接顶，进而难以对顶板情况做出正确管理以及回采倾角较缓斜距较大的矿房矿石收率低下等问题，特提出一种缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，通过长时间的研究总结分析和实践，缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法解决上述问题是非常成功的。
具体技术方案包括如下步骤：
(1)按照理布置好的开拓系统和盘区系统及脉外分层平巷划分矿房；
(2)根据划分的矿房合理布置切割槽、小切割槽、亚分层采准巷道，并预留矿顶柱；
(3)回采矿顶柱，按照充填采矿方法技术要求进行回采，先对预留的矿顶柱起底回收矿石，回采结束后进行充填。
进一步的，所述切割槽的布置倾向长度、倾角均符合铲运机的工作条件，切割始终能在回采前贯穿上分层；所述亚分层采准巷道、小切割槽根据矿体赋存条件布置。
进一步的，所述矿顶柱在矿房往上分层回采之前起底，矿顶柱的厚度根据矿体实际厚度预留，做到最大化回收矿石。
进一步的，所述充填时充填浆衔接到顶板上，使得在顶板管理的问题上容易较多，能够做到最大化对顶板的监控了解。
进一步的，所述切割槽在回采前贯穿上分层，且与上分层的贯穿点不受采准掘进长度的影响。
进一步的，所述矿顶柱的厚度3-5米，其走向根据矿房控制。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
本发明通过对矿区进行合理规划，施工两条凿岩巷道后，将原本较厚矿体回采时分为两部分，缩小了采场的顶板暴露面积，减少了人员、设备在采空场的作业时间，大大提高了人员和设备在回采过程中的安全性；同时，两步骤回采能高效回收底板三角矿，大大提高了矿石的回收率。并且本方法关键的把控了小切割槽、亚分层采准、矿顶柱的预留，大量减小挖掘机额外捣矿时间，增大铲运机使用效率；在安全上合理减小顶板暴露面积，降低安全隐患；增大矿石的回收率。并确保作业人员及设备在回采过程中始终处于较小空场下作业并确减少矿石资源损失。
附图说明
图1矿房石门及采准巷道布置图；
图2小切割槽预留图；
图3小切割槽及亚分层采准巷道布置图；
图4充填浆体接顶图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
以N2#盘区矿体赋存条件为例：矿体综合品味33.4％，平均厚度3.5米，存在2-3米假顶，倾角17°，斜长35米。
一种缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，包括如下步骤：
(1)按照理布置好的开拓系统和盘区系统及脉外分层平巷划分矿房；其矿房走向长度为定位20米，划定矿房边界线；如图1；
(2)根据划分的矿房合理布置切割槽、小切割槽、亚分层采准巷道，并预留矿顶柱；如图2：所述切割槽的布置倾向长度、倾角均符合铲运机的工作条件，切割始终能在回采前贯穿上分层；所述亚分层采准巷道、小切割槽根据矿体赋存条件布置。切割槽中线往预设矿房外偏移5米，以倾角为15°拉一条20米长的小切割槽，然后再同时布置亚分层采准以及第二条小切割槽(如图3)；所述预留矿顶柱充填后充填浆体能顺利接顶，留矿顶柱在矿房往上分层回采之前起底，矿顶柱的厚度根据矿体实际厚度预3米，其走向根据矿房控制；所述切割槽在回采前贯穿上分层，且与上分层的贯穿点不受采准掘进长度的影响；
(3)回采矿顶柱，按照充填采矿方法技术要求进行回采，先对预留的矿顶柱起底回收矿石，回采结束后进行充填。
本发明的具体效益如下：
1、社会效益缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法的矿房在矿房石门布置好后矿房切割不受矿房脉内采准的影响，始终能够自下分层向山分层贯通，形成矿房回采时的污风回风通道，提高采场的空气质量，有效降低职业病(矽肺)发生的几率。
2、经济效益因矿体赋存条件较差，缓、薄、长三大难题导致按照传统回采方案实施回采过程中必然造成矿石的损失，而缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法能避免该情况的出现，预留的矿顶柱也可以回收，其创造经济价值是显著的。
3、安全效益：
缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法在矿房第一条小切割槽布置好后，就决定了矿房回采的终止点，在本质上有效避免了超采现象的出现。而矿房走向长度是根据矿体的赋存条件决定的，当回采实际长度超过其设计回采走向长度时极易造成矿房空场顶板冒落，最终导致安全事故的发生。另因回采前的施工的切割具备作为回采后充填的充填通道作用，确保了充填工艺的正常进行。由此，充填采矿法矿房石门对中交互布置方式的发明其安全效益时巨大的。
Claims (6)
1.一种缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照理布置好的开拓系统和盘区系统及脉外分层平巷划分矿房；
(2)根据划分的矿房合理布置切割槽、小切割槽、亚分层采准巷道，并预留矿顶柱；
(3)回采矿顶柱，按照充填采矿方法技术要求进行回采，先对预留的矿顶柱起底回收矿石，回采结束后进行充填。
2.根据权利要求1所述的缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，其特征在于：所述切割槽的布置倾向长度、倾角均符合铲运机的工作条件，切割始终能在回采前贯穿上分层；所述亚分层采准巷道、小切割槽根据矿体赋存条件布置。
3.根据权利要求1所述的缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，其特征在于：所述矿顶柱在矿房往上分层回采之前起底，矿顶柱的厚度根据矿体实际厚度预留。
4.根据权利要求1所述的缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，其特征在于：所述充填时充填浆衔接到顶板上。
5.根据权利要求2所述的缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，其特征在于：所述切割在回采前贯穿上分层，且与上分层的贯穿点不受采准掘进长度的影响。
6.根据权利要求2所述的缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，其特征在于：所述矿顶柱的厚度3-5米，其走向根据矿房控制。
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