CN113187482B - 上向采准下向进路充填采矿法 - Google Patents
上向采准下向进路充填采矿法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种上向采准下向进路充填采矿法，包括步骤1、将采场划分成若干分段采场，每个分段采场划分成若干分层采场；步骤2、在采场布置一条充填回风人行天井；步骤3、对轮到的分段采场进行采准工程；步骤4、对步骤3涉及的分段采场进行回采工程；步骤5、重复步骤3以及步骤4，按照自下而上的顺序依次完成对各分段采场的采准工程，并且完成相应分段采场的各分层采场的自上而下的回采工作。本申请所涉及的上向采准下向进路充填采矿法能最大限度的回收矿产资源；降低损失贫化率，有效减少采准工程量，减少矿山工程投资，提升矿山利润，同时可以有效控制顶板冒落，有效控制地压，保证井下安全生产作业。
Description
技术领域
本发明涉及采矿技术领域，尤其涉及一种上向采准下向进路充填采矿法，其中上向采准下向进路充填采矿是指采准工程自下而上施工，每个分段采场的若干分层采场自上而下进行回采。
背景技术
随着各矿山开采深度的延伸，目前深部矿山均不同程度的存在上下开拓中段控制的矿体极度破碎，下中段沿脉探矿揭露的矿体品位较高，具有开采价值，而上中段沿脉探矿揭露的矿体不具有开采价值或上部中段巷道由于矿体赋存条件不进行两井贯通，通风条件差导致矿体难于开采的情况。基于此种情况，普通的上向水平(分层)进路充填采矿法和下向采准下向进路充填采矿法已不适应于生产需求。所以针对此种矿体，优化采矿方法势在必行。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本申请提出了一种上向采准下向进路充填采矿法，以便能够有效解决上述赋存破碎矿体难于回采的难题。
为了实现上述目的，本申请提出了一种上向采准下向进路充填采矿法，包括以下步骤：
步骤1、将采场从下至上划分成若干分段采场，将处于最下方的分段采场记作一分段采场，每个分段采场从上至下划分成若干分层采场；
步骤2、在采场布置一条充填回风人行天井；
步骤3、采准工程：各分段采场按照自下而上的顺序依次进行，轮到的分段采场的采准工程包括以下步骤：
步骤301、当轮到的分段采场是一分段采场时：首先在矿体下盘沿走向掘进脉外巷道，其距离矿体下盘边界预定距离，以满足铲运机爬坡能力的需求；之后掘进上向辅助斜坡道、分段平巷，其中分段平巷与脉外巷道之间通过上向辅助斜坡道联通；之后再分别以所述脉外巷道和分段平巷为起点掘进若干分层联巷，分层联巷的个数与该分段采场的分层采场的个数一致，并且与该分段采场的最上层的分层采场相对应的分层联巷穿透矿体，与该分段采场的其余层的分层采场相对应的分层联巷均掘进至离矿体预设距离处；所述分层联巷用于联通脉外巷道和相对应的分层采场；或者用于联通分段平巷和相对应的分层采场；所述脉外巷道、分段平巷以及分层联巷均与充填回风人行天井贯通；
当轮到的分段采场是其他任一分段采场时：以前一个分段采场对应的分段平巷为起点，再掘进上向辅助斜坡道、分段平巷，其中两个分段平巷之间通过上向辅助斜坡道联通；之后再以本分段采场对应的分段平巷为起点掘进若干分层联巷，分层联巷的个数与该分段采场的分层采场的个数一致，并且与该分段采场的最上层的分层采场相对应的分层联巷穿透矿体，与该分段采场的其余层的分层采场相对应的分层联巷均掘进至离矿体预设距离处；分层联巷用于联通分段平巷和相对应的分层采场；所述分段平巷以及分层联巷均与充填回风人行天井贯通；
步骤302、布置废石溜井和矿石溜井；
步骤4、回采工程，其包括以下步骤：
步骤401、步骤3中涉及的分段采场，与该分段采场最上层的分层采场相对应的分层联巷穿透矿体后，在矿体中会形成空间，直接在该空间的水平底板上部向矿体两端掘进拉底巷道，并以此为自由面扩大至矿房边界，形成拉底空间，再向上挑顶至分层回采高度，并将采下的矿石运走，之后对本分层采场编制钢筋网，封堵充填挡墙，进行假底充填，本分层采场的假底会作为下一分层采场的人工假顶；步骤402、当步骤401中的假底凝固之后，对该分层采场进行尾砂胶结接顶充填；步骤403、在该分层采场充填完成后，掘进与下一分层采场对应的分层联巷至矿体，使得下一分层采场的分层联巷的底板至上一分层采场的假底之间的高度与分层回采高度相同；
步骤404、进行对应分层采场的进路采出矿工作、假底施工及充填工作；
步骤405、重复步骤403以及404，直至本分段采场中剩余的各分层采场自上而下依次完成回采；
步骤5、重复步骤3以及步骤4，按照自下而上的顺序依次完成对各分段采场的采准工程，并且完成相应分段采场的各分层采场的自上而下的回采工作。
在一些实施例中，分层联巷布置在对应的分层采场的靠近中部位置，将对应的分层采场划分为左右两个矿房。
在一些实施例中，每个分段采场中，与最上层分层采场相对应的分层联巷的坡度至与最下层分层采场相对应的分层联巷的坡度依次降低，且分层联巷的坡度范围控制在-13°～13°之间。
本申请的该方案的有益效果在于上述上向采准下向进路充填采矿法解决了不宜采用上中段进行下向进路采矿开采破碎矿体从而导致破碎矿体难于开采的技术难题，最大限度的回收矿产资源；通过本申请所涉及的采矿法能够降低损失贫化率，有效减少开拓及采准工程量，减少矿山工程投资，提升矿山利润，同时可以有效控制顶板冒落，有效控制地压，保证井下安全生产作业。
附图说明
图1示出了实施例中开采区域的开采示意图。
图2示出了图1中A-A方向的剖视结构示意图。
图3示出了图1中B-B方向的剖视结构示意图。
附图标记：1-脉外巷道；2、3、4-分层联巷；5-矿石溜井；6-废石溜井；7-充填回风人行天井；8-分层采场；9-分段平巷；10-上向辅助斜坡道。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步的说明。
如图1-3所示，本申请所涉及的上向采准下向进路充填采矿法包括以下步骤：
步骤1、将采场从下至上划分成若干分段采场，将处于最下方的分段采场记作一分段采场，每个分段采场从上至下划分成若干分层采场8。在本实施例中，假设采场的中段高度为50m，首先将采场划分成若干个分段采场，其分段高度为10.5m，之后每个分段采场再划分为若干个分层采场8，其分层高度为3.5m。
步骤2、在采场布置一条充填回风人行天井7，并作为第二安全出口。
步骤3、采准工程：各分段采场按照自下而上的顺序依次进行，轮到的分段采场的采准工程包括以下步骤：
步骤301、当轮到的分段采场是一分段采场时：首先在矿体下盘沿走向掘进脉外巷道1，其距离矿体下盘边界预定距离，例如16m，以满足铲运机爬坡能力的需求；之后掘进上向辅助斜坡道10、分段平巷9，其中分段平巷9与脉外巷道1之间通过上向辅助斜坡道10联通；之后再分别以所述脉外巷道1和分段平巷9为起点掘进若干分层联巷2，分层联巷2的个数与该分段采场的分层采场的个数一致，并且与该分段采场的最上层的分层采场相对应的分层联巷2穿透矿体，与该分段采场的其余层的分层采场相对应的分层联巷2均掘进至离矿体预设距离处，例如4～6m；所述分层联巷2用于联通脉外巷道1和相对应的分层采场8；或者用于联通分段平巷9和相对应的分层采场8；所述脉外巷道1、分段平巷9以及分层联巷2均与充填回风人行天井7贯通。
当轮到的分段采场是其他任一分段采场时：以前一个分段采场对应的分段平巷9为起点(例如一分段采场是二分段采场的前一个分段采场)，再掘进上向辅助斜坡道10、分段平巷9(即本分段采场对应的分段平巷9)，其中两个分段平巷9之间通过上向辅助斜坡道10联通；之后再以本分段采场对应的分段平巷9为起点掘进若干分层联巷2，分层联巷2的个数与该分段采场的分层采场的个数一致，并且与该分段采场的最上层的分层采场相对应的分层联巷2穿透矿体，与该分段采场的其余层的分层采场相对应的分层联巷2均掘进至离矿体预设距离处，例如4～6m；分层联巷2用于联通分段平巷9和相对应的分层采场8；所述分段平巷9以及分层联巷2均与充填回风人行天井7贯通。
在本实施例中，分层联巷2布置在对应的分层采场8的靠近中部位置，这样便将对应的分层采场8划分为左右两个矿房，以便同时进行回采。
在本实施例中，每个分段采场中，与最上层分层采场相对应的分层联巷2的坡度至与最下层分层采场相对应的分层联巷2的坡度依次降低，且分层联巷2的坡度范围控制在-13°～13°之间。
步骤302、布置废石溜井6和矿石溜井5。其中针对一分段采场，在采场下盘脉外巷道1旁分别布置一条废石溜井6和矿石溜井5；针对其他分段采场，将所述废石溜井6和矿石溜井5继续向上布置即可。
步骤4、回采工程，其包括以下步骤：
步骤401、步骤3中涉及的分段采场，与该分段采场最上层的分层采场相对应的分层联巷2穿透矿体后，在矿体中会形成空间，直接在该空间的水平底板上部向矿体两端掘进拉底巷道，并以此为自由面扩大至矿房边界，形成拉底空间，再向上挑顶至分层回采高度，并将采下的矿石运走，之后对本分层采场编制钢筋网，封堵充填挡墙，进行假底充填，本分层采场的假底会作为下一分层采场的人工假顶。
步骤402、当步骤401中的假底凝固之后，对该分层采场进行尾砂胶结接顶充填。
步骤403、在该分层采场充填完成后，掘进与下一分层采场对应的分层联巷2至矿体，使得下一分层采场的分层联巷2的底板至上一分层采场的假底之间的高度与分层回采高度相同。
步骤404、进行对应分层采场的进路采出矿工作、假底施工及充填工作。当该分层采场是分段平巷9对应的分层采场时，矿石经矿石溜井5放出，然后由振动放矿机装入矿车；当该分层采场是底部脉外巷道1对应的分层采场时，将开采的矿石经铲运机运出直接装入矿车。
步骤405、重复步骤403以及404，直至本分段采场中剩余的各分层采场自上而下依次完成回采。
步骤5、重复步骤3以及步骤4，按照自下而上的顺序依次完成对各分段采场的采准工程，并且完成相应分段采场的各分层采场的自上而下的回采工作。
本申请所涉及的上向采准下向进路充填采矿法解决了现有技术中不宜采用上中段进行下向进路采矿开采破碎矿体从而导致破碎矿体难于开采的技术难题，最大限度的回收矿产资源；通过本申请所涉及的采矿法能够降低损失贫化率，有效减少采准工程量，减少矿山工程投资，提升矿山利润，同时可以有效控制顶板冒落，有效控制地压，保证井下安全生产作业。本申请所涉及的上向采准下向进路充填采矿法还能够边采矿边近距离探测周围是否还有矿体，最大限度的回收附近分支矿体的矿产资源。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种上向采准下向进路充填采矿法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、将采场从下至上划分成若干分段采场，将处于最下方的分段采场记作一分段采场，每个分段采场从上至下划分成若干分层采场；
步骤2、在采场布置一条充填回风人行天井；
步骤3、采准工程：各分段采场按照自下而上的顺序依次进行，轮到的分段采场的采准工程包括以下步骤：
步骤301、当轮到的分段采场是一分段采场时：首先在矿体下盘沿走向掘进脉外巷道，其距离矿体下盘边界预定距离，以满足铲运机爬坡能力的需求；之后掘进上向辅助斜坡道、分段平巷，其中分段平巷与脉外巷道之间通过上向辅助斜坡道联通；之后再分别以所述脉外巷道和分段平巷为起点掘进若干分层联巷，分层联巷的个数与该分段采场的分层采场的个数一致，并且与该分段采场的最上层的分层采场相对应的分层联巷穿透矿体，与该分段采场的其余层的分层采场相对应的分层联巷均掘进至离矿体预设距离处；所述分层联巷用于联通脉外巷道和相对应的分层采场；或者用于联通分段平巷和相对应的分层采场；所述脉外巷道、分段平巷以及分层联巷均与充填回风人行天井贯通；
当轮到的分段采场是其他任一分段采场时：以前一个分段采场对应的分段平巷为起点，再掘进上向辅助斜坡道、分段平巷，其中两个分段平巷之间通过上向辅助斜坡道联通；之后再以本分段采场对应的分段平巷为起点掘进若干分层联巷，分层联巷的个数与该分段采场的分层采场的个数一致，并且与该分段采场的最上层的分层采场相对应的分层联巷穿透矿体，与该分段采场的其余层的分层采场相对应的分层联巷均掘进至离矿体预设距离处；分层联巷用于联通分段平巷和相对应的分层采场；所述分段平巷以及分层联巷均与充填回风人行天井贯通；
步骤302、布置废石溜井和矿石溜井；
步骤4、回采工程，其包括以下步骤：
步骤401、步骤3中涉及的分段采场，与该分段采场最上层的分层采场相对应的分层联巷穿透矿体后，在矿体中会形成空间，直接在该空间的水平底板上部向矿体两端掘进拉底巷道，并以此为自由面扩大至矿房边界，形成拉底空间，再向上挑顶至分层回采高度，并将采下的矿石运走，之后对本分层采场编制钢筋网，封堵充填挡墙，进行假底充填，本分层采场的假底会作为下一分层采场的人工假顶；
步骤402、当步骤401中的假底凝固之后，对该分层采场进行尾砂胶结接顶充填；
步骤403、在该分层采场充填完成后，掘进与下一分层采场对应的分层联巷至矿体，使得下一分层采场的分层联巷的底板至上一分层采场的假底之间的高度与分层回采高度相同；
步骤404、进行对应分层采场的进路采出矿工作、假底施工及充填工作；
步骤405、重复步骤403以及404，直至本分段采场中剩余的各分层采场自上而下依次完成回采；
步骤5、重复步骤3以及步骤4，按照自下而上的顺序依次完成对各分段采场的采准工程，并且完成相应分段采场的各分层采场的自上而下的回采工作。
2.根据权利要求1所述的上向采准下向进路充填采矿法，其特征在于：分层联巷布置在对应的分层采场的靠近中部位置，将对应的分层采场划分为左右两个矿房。
3.根据权利要求1所述的上向采准下向进路充填采矿法，其特征在于：每个分段采场中，与最上层分层采场相对应的分层联巷的坡度至与最下层分层采场相对应的分层联巷的坡度依次降低，且分层联巷的坡度范围控制在-13°～13°之间。
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