CN113863929A - 高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，所述高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法包括以下步骤：将矿体分为多个部分；将所述各部分划分为多个分段；将所述分段划分为多个分层；回采时，对一个所述分层回采形成采空区，对所述采空区的部分进行充填，所述采空区的其余部分和所述充填区形成所述水平卸压层；当开采至第一预设距离时，开始对另一个所述分层的与所述充填区对应的部分同时进行回采。重复上述方法，依次对所述分层和分段从下至上回采；各部分按照从上至下顺序依次回采。本发明实施例的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法具有回采效率高、通风性能良好、回采作业安全性高等优点。

Description

高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法

技术领域

本发明涉及矿山采矿技术领域，具体涉及一种高地应力环境上向分层卸压分层充填采 矿方法。

背景技术

随着地下矿山开采深度的增加，矿山回采作业面临的地应力将逐渐增大。深部高地应 力环境采矿易诱发岩爆、围岩大变形等地压显现问题，影响井下巷道、硐室等工程的稳定 性及回采作业过程的连续性，突发的地压显现事故易造成井下作业人员伤亡和设备等物资 财产损失。对于超深井矿山，矿体埋藏深度通常超过2000m，地应力将达到或超过60MPa。 如何保障高地应力环境采矿的安全与经济是一个工程科技难题

发明内容

发明人现已知的相关技术是一种上向分层进路胶结充填采矿法，该采矿方法通过自下 而上以巷道掘进方式对每一水平分层矿体进行回采后充填，每一水平分层布置多条进路按 间隔或逐条进路的顺序回采。整个水平分层各条进路回采充填后再回采上一分层进路。由 此，上述采矿法主要有以下不足：在地应力条件下回采作业时，对采准巷道的稳定性影响 较大，不利于安全开采；采场为独头巷道型通风，通风效果差；逐层回采，造成矿石回采 效率低，采矿生产能力低。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，所述 高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法具有回采效率高、通风性能良好、回采作业 时安全性高等优点。

根据本发明实施例的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，包括以下步骤：

将一段矿体沿第一方向分为m个分层，m大于1，所述第一方向平行于矿体的深度方向，m个所述分层包括沿临近地面的方向依次相邻设置的第1分层至第m分层；和

按照第一滞后回采方法依次对所述第1分层至所述第m-1分层进行回采，直到将所述 一段矿体回采完成，

其中，所述第一滞后回采方法包括：

对一个所述分层沿第一水平方向和第二水平方向同时进行回采，以形成采空区，所述 采空区形成水平卸压层，所述第一水平方向平行于矿体走向，所述第二水平方向垂直于所 述第一水平方向；

对所述采空区的部分进行充填，以形成充填区，所述采空区的其余部分和所述充填区 形成所述水平卸压层；和

对该一个所述分层沿所述第一方向回采第一预设距离后，开始对另一个所述分层的与 所述充填区对应的部分沿所述第一水平方向和所述第二水平方向同时进行回采，该另一个 所述分层与该一个所述分层相邻，且该另一个所述分层位于该一个所述分层的邻近和远离 或背离地面的一侧。

由此，当对矿体进行开采时，通过回采时形成的采空区域来隔绝周边厚大矿体对回采 区域产生的应力影响，以此来达到对次区域的卸压目的，为回采区域内的施工作业提供了 安全保障。

将矿体划分为多个分层回采，通过在逐层回采慢慢将厚大矿体逐渐分割，以使开采环 境由高地应力环境向低地应力环境转化。

同时，各分层在满足卸压层的施工距离后，同时开始开采另一个所述分层的与所述充 填区对应的部分，提高了回采施工的效率。

本发明实施例的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法具有回采效率高、回采 作业时安全性高等优点。

在一些实施例中，所述第一滞后回采方法还包括：

对所述分层回采前，将所述分层分为多个矿块；

在所述一段矿体的与上盘矿岩相邻的边界沿所述第一水平方向和第一方向开挖卸压 槽；

对所述分层回采时，将多个所述矿块逐一进行回采，以形成所述采空区；和

将至少两个所述矿块回采完成后，对所述采空区的部分进行充填，以形成所述充填区。

在一些实施例中，所述将所述分层分为多个矿块包括：

在所述一段矿体的与上盘矿岩相邻的边界沿所述第一水平方向开挖上盘沿脉切割巷 道；

在所述一段矿体与下盘矿岩的相邻的边界沿所述第一水平方向开挖下盘沿脉卸压巷 道；

在所述一段矿体的内部沿所述第一水平方向开挖沿脉卸压巷道；和

在所述一段矿体的内部沿所述第二水平方向开挖穿脉卸压巷道，

其中，所述上盘沿脉切割巷道、所述下盘沿脉卸压巷道、所述沿脉卸压巷道和所述穿 脉卸压巷道将所述一段矿体分割成多个所述矿块。

在一些实施例中，所述将多个所述矿块逐一进行回采包括：

将一个所述矿块进行回采；和

该一个所述矿块回采完成后，将与该一个所述矿块在所述第一水平方向或者所述第二 水平方向上相邻的另一个矿块进行回采。

在一些实施例中，所述一段矿体在所述第二方向上的尺寸大于20m，所述第二方向垂 直于所述第一方向和所述第一水平方向。

在一些实施例中，所述第一滞后回采方法还包括：

对所述分层回采前，在所述分层的与下盘矿岩相邻的边界沿所述第一水平方向开挖下 盘沿脉卸压巷道；对所述分层回采时，在所述下盘沿脉卸压巷道中施工多个卸压进路，多 个卸压进路沿所述第一水平方向间隔布置；

将至少一个所述卸压进路施工完成后，对该至少一个所述卸压进路进行充填；

至少两个所述卸压进路充填完成后，将两个相邻的充填完成的所述卸压进路之间的矿 柱进行回采，以便形成所述采空区；和

对所述采空区进行充填，充填后的所述采空区与充填后的所述卸压进路形成所述充填 区。

在一些实施例中，所述卸压进路的长度方向平行于所述第二水平方向，施工完成的所 述卸压进路的一端与所述下盘沿脉卸压巷道连通，施工完成的所述卸压进路的另一端贯穿 所述分层的与上盘矿岩相邻的边界。

在一些实施例中，所述一段矿体在所述第二方向上的尺寸小于20m，所述第二方向垂 直于所述第一方向和所述第一水平方向。

根据本发明实施例的高地应力环境采矿方法，包括以下步骤：

将一部分矿体沿第一方向分为n个分段，n大于1，所述第一方向平行于矿体的深度方 向，n个所述分段包括沿临近地面的方向依次相邻设置的第1分段至第n分段；和

按照第二滞后回采方法依次对所述第1分段至所述第n-1分段进行回采，直到将所述 一部分矿体回采完成，

其中，所述第二滞后回采方法包括：

对一个所述分段按照如上述任一实施例所述的采矿方法进行回采；和

对该一个所述分段沿所述第一方向回采第二预设距离后，开始对另一个所述分段按照 如上述任一实施例所述的采矿方法进行回采，该另一个所述分段与该一个所述分段相邻， 且该另一个所述分段位于该一个所述分段的邻近和远离或背离地面的一侧。

各分段开采完成后形成的采空区、充填区与采空区的其余部分以及充填区域，对整个 矿体部分具有隔绝应力的效果。

由此，将矿体各部分进行分段，使矿体内多个分段可同时施工回采，提高了矿体回采 效率。此外，通过逐渐回采形成的卸压区域，减少了矿体的应力对待开采区域的影响，以保护其他分段回采作业环境的安全。

根据本发明实施例的高地应力环境采矿方法，包括以下步骤：

将矿体沿第一方向分为p个部分，p大于1，所述第一方向平行于矿体的深度方向，p个所述部分包括沿远离地面的方向依次相邻设置的第1部分至第p部分；和

按照上述实施例所述的采矿方法依次对所述第1部分至所述第p部分进行回采。

附图说明

图2是根据本发明一个实施例的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法回采的 矿体的结构示意图。

图1是图2的A-A剖视图。

图3是图1的B-B向剖视图。

图4是根据本发明一个实施例的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法回采的 矿体的结构示意图。

附图标记：

部分1；

分段11；分层111；充填区1111；采空区的其余部分1112；分层112；充填区1121； 分层113；分层114；

分段12；分段13；

竖直卸压槽2；矿体下盘边界3；

分段运输巷道41；分段联络巷道；斜坡道43；

矿体上盘边界5；矿石遛井6；

分层回采联络巷道71；上盘沿脉切割巷道72；穿脉卸压巷道73；沿脉卸压巷道74；下盘沿脉卸压巷道75；

中段运输巷道8；充填体9；卸压进路10。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图 描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法 包括以下步骤：

将一段矿体沿第一方向分为m个分层，m大于1，第一方向平行于矿体的深度方向，m个分层包括沿邻近地面的方向依次相邻设置的第1分层至第m分层；和

按照第一滞后回采方法依次对第1分层至第m-1分层进行回采，直到将所述一段矿体 回采完成。

其中，第一滞后回采方法包括：

对一个分层沿图1中第一水平方向(图一中所示的上下方向)和第二水平方向(图一 中所示的左右方向)同时进行回采，以形成采空区。采空区形成水平卸压层，其中第一水平方向平行于矿体走向，第二水平方向垂直于所述第一水平方向。

对采空区的部分进行充填，以形成充填区，采空区的其余部分和充填区形成水平卸压 层。和

对该一个分层沿第一水平方向回采第一预设距离后，开始对另一个分层的与充填区对 应的部分沿第一水平方向和第二水平方向同时进行回采，该另一个分层与该一个分层相邻， 且该另一个所述分层位于该一个所述分层的邻近的一侧。

如图3所示，将矿体分为5个分层。进一步的，对其中最下方分层按照图示的前后方向和左右方向同时进行回采，并回填形成充填区1111。此时充填区1111和采空区剩余部分1112形成水平卸压层111。当该分层矿体回采至前后方向的第一预设距离，例如，回采至 5m时，开始对第二分层112的前后方向和左右方向同时进行回采，并回填形成充填区1121。 重复上述方法直至该分段内所有矿体回采完毕。

可以理解的是，水平卸压层可通过隔绝周边矿体对回采区域产生的应力影响，以达到 卸压目的。水平卸压层并不限于由采空区的其余部分和充填区形成。例如采空区形成水平 卸压层；充填区形成水平卸压层；采空区的其余部分和充填区形成水平卸压层。

此外，当各分层开采完毕之后形成的充填区叠加后形成的区域，此区域为卸压区。例 如，如图3所示的第一分层与第二分层开采后的区域形成的区域，与分层内的水平卸压层 结构相同。可以理解的是，分段或分层开采后，叠加形成的采空区、充填区与采空区剩余部分以及充填区域具有矿体的卸压区的功能。

由此，当对矿体进行开采时，通过回采时形成的采空区域来隔绝周边厚大矿体对回采 区域产生的应力影响，以此来达到对次区域的卸压目的，为回采区域内的施工作业提供了 安全保障。

将矿体划分为多个分层回采，通过在逐层回采逐渐将厚大矿体逐渐分割，以使开采环 境由高地应力环境向低地应力环境转化。

同时，各分层在满足卸压层的施工距离后，同时开始开采另一个所述分层的与所述充 填区对应的部分，提高了回采施工的效率。

本发明实施例的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法具有回采效率高、回采 作业时安全性高等优点。

在一些实施例中，第一滞后回采方法还包括：

对分层回采前，将分层分为多个矿块；

在一段矿体的与上盘矿岩相邻的边界沿第一水平方向和第一方向开挖卸压槽。例如， 如图1所示，在矿体上盘边界沿上下竖直方向通过上盘沿脉卸压巷道，设置竖直卸压槽。

对分层回采时，将多个矿块逐一进行回采，以形成采空区；和

将至少两个矿块回采完成后，对采空区的部分进行充填，以形成充填区。

具体地，如图1所示，在该分段沿矿体上盘边界5上下方向设置竖直卸压槽。优选的， 在上盘沿脉切割巷道72上沿图示前后方向间隔设置多个竖直卸压槽2。

由此，通过在竖直方向设置多个卸压槽，以此隔绝水平方向上矿体对待开采区域产生 的应力影响，使回采施工环境更加安全。

在一些实施例中，将分层分为多个矿块包括：

在一段矿体的与上盘矿岩相邻的边界沿第一水平方向开挖上盘沿脉切割巷道；

在一段矿体与下盘矿岩的相邻的边界沿第一水平方向开挖下盘沿脉卸压巷道；

在一段矿体的内部沿第一水平方向开挖沿脉卸压巷道；和

在一段矿体的内部沿第二水平方向开挖穿脉卸压巷道，

其中，上盘沿脉切割巷道、下盘沿脉卸压巷道、沿脉卸压巷道和穿脉卸压巷道将所述 一段矿体分割成多个矿块。

具体地，在矿体下盘边界3左侧布置相关巷道。例如，如图1至图2所示，在矿体下盘脉左侧沿图示左右方向设置分层回采联络巷道71，该巷道通达矿体上盘边界5，且连通分层内的穿脉卸压巷道73、沿脉卸压巷道74、上盘沿脉切割巷道72和下盘沿脉卸压巷道75。如图1所示，分层回采联络巷71道通过斜坡道43连接使得分层回采联络巷道71与上 下分段运输巷道41相连通。分段运输巷道41沿图示前后方向设置，且上下间隔布置多条 分段运输巷道41，由斜坡道43连接上方分段运输巷道和下方的分段运输巷道。例如如图1 所示，该部分矿体内设置5条分段运输巷道41。在分段内设置分段联络巷道42，以连接分 段运输巷道41和矿石遛井6。

由此，通过布置分层内穿脉卸压巷道、沿脉卸压巷道、上盘沿脉切割巷道和下盘沿脉 卸压巷道等巷道，将矿体划分为多个矿块，以便逐个回采以及运输。

矿体内设置交错相连通的巷道，便于回采后将矿石运输至回采区外，且各巷道连通，使巷 道内空气易于对流，以使空气流通性增强。

在一些实施例中，将多个矿块逐一进行回采包括：

将一个矿块进行回采；和

该一个矿块回采完成后，将与该一个矿块在第一水平方向或者所述第二水平方向上相 邻的另一个矿块进行回采。例如，如图2所示，对右上端矿块回采结束后，对该矿块右侧 矿块进行回采；对右上端矿块回采结束后，对图示下方向的矿块进行回采。

在一些实施例中，一段矿体在第二方向上的尺寸大于20m，第二方向垂直于第一方向 和第一水平方向。例如，图1所示的分段11的分段矿体底面到上表面的距离为20m。

在一些实施例中，第一滞后回采方法还包括：

对分层回采前，在分层的与下盘矿岩相邻的边界沿所述第一水平方向开挖下盘沿脉卸 压巷道；对分层回采时，在下盘沿脉卸压巷道中施工多个卸压进路，多个卸压进路沿第一 水平方向间隔布置；

将至少一个卸压进路施工完成后，对该至少一个卸压进路进行充填；

至少两个卸压进路充填完成后，将两个相邻的充填完成的卸压进路之间的矿柱进行回 采，以便形成所述采空区；和

对采空区进行充填，充填后的采空区与充填后的卸压进路形成所述充填区。

具体地，如图4所示，在下盘沿脉卸压巷道75中按照图示左右方向间隔设置卸压进路 10，卸压进路之间间隔为5m。其中卸压进路在图示左右方向宽度为5m。

优选的，卸压进路的长度方向平行于第二水平方向，施工完成的卸压进路的一端与下 盘沿脉卸压巷道连通，施工完成的卸压进路的另一端贯穿分层的与上盘矿岩相邻的边界。

具体地，如图4所示，在下盘沿脉卸压巷道75中按照图示左右方向间隔设置卸压进路 10，卸压进路之间间隔为5m。其中卸压进路在图示左右方向宽度为5m。

在开采卸压进路10时，可采用从该矿体中部向卸压进路两端逐渐施工。当回采施工的 一端通达上盘边界时，开始对卸压进路进行充填。充填后的区域形成充填体9。其中多个 卸压回路完成充填后，在多个充填体之间形成矿柱。在卸压进路10回采充填施工结束后， 对充填体9之间的矿柱进行开采。

在一些实施例中，所述一段矿体在所述第二方向上的尺寸小于20m，所述第二方向垂 直于所述第一方向和所述第一水平方向。

如图1至图4所示，根据本发明实施例的高地应力环境采矿方法，包括以下步骤：

将一部分矿体沿第一方向分为n个分段，n大于1，第一方向平行于矿体的深度方向， n个分段包括沿邻近地面的方向依次相邻设置的第1分段至第n分段；和

按照第二滞后回采方法依次对第1分段至第n-1分段进行回采，直到将一部分矿体回 采完成，

其中，第二滞后回采方法包括：

对一个分段按照如上述任一实施例所述的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方 法；和

对该一个分段沿第一方向回采第二预设距离后，开始对另一个分段按照上述任一实施 例所述的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法进行回采，该另一个分段与该一个 分段相邻，且该另一个分段位于该一个分段的邻近和远离或背离地面的一侧。

具体地，如图1所示，将矿体的部分1沿上下方向划分为3个分段：分段11、分段12、分段13。先对分段11采用高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法进行回采。当回 采达到第二预设距离，例如沿图示左右方向回采40m距离时，开始对分段12进行回采， 且采用高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法对分段12进行回采。当分段12回采 达到40m时，开始对分段13进行回采，并按照上述步骤回采，直至部分1矿体回采施工 完成。

可以理解的是，各分段开采完成后形成的采空区、充填区与采空区剩余部分以及充填 区域，对整个矿体部分具有隔绝应力的效果。例如，分段11实施回采充填后形成的采空区 剩余部分以及充填区域，可隔绝矿体的应力，使应力对待开采区域的影响减少。

由此，将矿体各部分进行分段，使矿体内多个分段可同时施工回采，提高了矿体回采 效率。此外，通过逐渐回采形成的卸压区域，减少了矿体的应力对待开采区域的影响，以保证其他分段回采作业环境的安全。

根据本发明实施例的高地应力环境采矿方法，包括以下步骤：

将矿体沿第一方向分为p个部分，p大于1，第一方向平行于矿体的深度方向，p个部分包括沿远离地面的方向依次相邻设置的第1部分至第p部分；和

按照上述实施例的高地应力环境采矿方法依次对第1部分至所述第p部分进行回采。

具体地，将整个矿体按照如图1上下方向划分为多个部分，例如划分为6个部分，其中6个部分中包括部分1。

优选的，部分1位于矿体最顶端部分，即部分1最接近地表。开采时，对部分1矿体使用高地应力环境采矿方法进行回采并充填。对其余5个部分按照图1所示上下方向依次从上至下进行回采。

由此，将矿体从上至下依次回采，可在上一部分回采完成时，再对下一部分的矿体施 工所需的各种巷道或采准系统，可避免前期因矿体深度过大，导致准备成本过高。

下面参考图1至图3详细描述根据本发明实施例的高地应力环境上向分层卸压分层充 填采矿方法的开采过程：

以某地下矿体为例介绍高地应力环境上向分层卸压分层胶结充填采矿方法的实施例。

将整个矿体沿深度方向划分为6个部分。其中部分1为6个部分中的一个。

将矿体部分1高度设为100m，在该部分内设置3个分段，分段11、分段12、分段13，且分段高度为25m。在各分段设置4个分层，自下向上分别为分层111、分层112、分层 113，分层高度分别为4m、7m、7m和7m，其中高度为2m的分层在分段底端。

进一步的。在分段11底端分层111开挖穿脉卸压巷道73、沿脉卸压巷道74、上盘沿脉切割巷道72、下盘沿脉卸压巷道75将分层111切割成矿块。对切割出的矿块沿图1所 示前后方向和左右方向进行逐一开采。当每开采4个矿块时，对其形成的采空区进行回填。 回填时采用废石砌筑形成挡墙并将围成的空区采用尾砂胶结充填。如图3所示，其中充填 区1111和采空区其余部分1112形成水平卸压层。当沿图1所示左右方向回采距离达到20m 时，对其上方分层112进行回采，并充填。当分层112沿图1所示左右方向回采距离达到 20m时，对分层113进行施工。对矿块沿图1所示前后方向和左右方向进行逐一开采，并 按上述方法对其采空区进行回填。当分层113沿图1所示左右方向回采距离达到20m时， 开挖分层114，并按上述方法回采并充填直至该分段回采结束。

同时，在如图一所示的上盘沿脉切割巷72中实施一排上向倾斜炮孔，依次通过爆破形 成竖直卸压槽2。沿图1所示前后方向每间隔2m设置一个竖直卸压槽2。

如图1所示，当分段11沿左右方向回采40m时，进行分段12矿体的回采，按照上述分段11的回采步骤对分段12内各个分层进行回采。当分段12沿左右方向回采40m时，开 始对分段13开始进行回采。按照上述分段11的回采步骤对分段13内各个分层进行回采分 按照各分段从下至上的回采顺序，对分段11、分段12、分段13依次回采，直至矿体部分 1回采充填完毕。

按照从上到下的顺序，将六个部分依次回采，其中部分1位于整个矿体最上端，对部 分1回采结束后再从上至下回采余下五个部分。

回采过程中产出的矿石采用铲运机运出矿石，先将矿石从分层内的穿脉卸压巷道73、 沿脉卸压巷道74、上盘沿脉切割巷道72和下盘沿脉卸压巷道75等采准巷道中运出送至分 层回采联络巷道71，再经斜坡道43运送至该分段的分段运输巷道41，再由与其连接的分段联络巷道42运输至矿石溜井6。在矿石运输途经的巷道内设置多个错车巷道。各部分内布置有例如部分1中设置的中段运输巷道8，各分段采出矿石经矿石溜井6卸载至中段运 输巷道8中的有轨运输设备上进行转载至井下破碎站硐室，破碎后的矿石经主井提升至地表。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和 简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造 和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者 隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐 含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三 个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术 语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领 域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是 第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特 征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅 仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二 特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例” 等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一 个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施 例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示 例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明 书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一段矿体沿第一方向分为m个分层，m大于1，所述第一方向平行于矿体的深度方向，m个所述分层包括沿临近地面的方向依次相邻设置的第1分层至第m分层；和

按照第一滞后回采方法依次对所述第1分层至所述第m-1分层进行回采，直到将所述一段矿体回采完成，

其中，所述第一滞后回采方法包括：

对一个所述分层沿第一水平方向和第二水平方向同时进行回采，以形成采空区，所述采空区形成水平卸压层，所述第一水平方向平行于矿体走向，所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向；

对所述采空区的部分进行充填，以形成充填区，所述采空区的其余部分和所述充填区形成所述水平卸压层；和

对该一个所述分层沿所述第一方向回采第一预设距离后，开始对另一个所述分层的与所述充填区对应的部分沿所述第一水平方向和所述第二水平方向同时进行回采，该另一个所述分层与该一个所述分层相邻，且该另一个所述分层位于该一个所述分层的邻近和远离或背离地面的一侧。

2.根据权利要求1所述的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，其特征在于，所述第一滞后回采方法还包括：

对所述分层回采前，将所述分层分为多个矿块；

在所述一段矿体的与上盘矿岩相邻的边界沿所述第一水平方向和第一方向开挖卸压槽；

对所述分层回采时，将多个所述矿块逐一进行回采，以形成所述采空区；和

将至少两个所述矿块回采完成后，对所述采空区的部分进行充填，以形成所述充填区。

3.根据权利要求2所述的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，其特征在于，所述将所述分层分为多个矿块包括：

在所述一段矿体的与上盘矿岩相邻的边界沿所述第一水平方向开挖上盘沿脉切割巷道；

在所述一段矿体与下盘矿岩的相邻的边界沿所述第一水平方向开挖下盘沿脉卸压巷道；

在所述一段矿体的内部沿所述第一水平方向开挖沿脉卸压巷道；和

在所述一段矿体的内部沿所述第二水平方向开挖穿脉卸压巷道，

其中，所述上盘沿脉切割巷道、所述下盘沿脉卸压巷道、所述沿脉卸压巷道和所述穿脉卸压巷道将所述一段矿体分割成多个所述矿块。

4.根据权利要求2所述的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，其特征在于，所述将多个所述矿块逐一进行回采包括：

将一个所述矿块进行回采；和

该一个所述矿块回采完成后，将与该一个所述矿块在所述第一水平方向或者所述第二水平方向上相邻的另一个矿块进行回采。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，其特征在于，所述一段矿体在所述第二方向上的尺寸大于20m，所述第二方向垂直于所述第一方向和所述第一水平方向。

6.根据权利要求1所述的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，其特征在于，所述第一滞后回采方法还包括：

对所述分层回采前，在所述分层的与下盘矿岩相邻的边界沿所述第一水平方向开挖下盘沿脉卸压巷道；对所述分层回采时，在所述下盘沿脉卸压巷道中施工多个卸压进路，多个卸压进路沿所述第一水平方向间隔布置；

将至少一个所述卸压进路施工完成后，对该至少一个所述卸压进路进行充填；

至少两个所述卸压进路充填完成后，将两个相邻的充填完成的所述卸压进路之间的矿柱进行回采，以便形成所述采空区；和

对所述采空区进行充填，充填后的所述采空区与充填后的所述卸压进路形成所述充填区。

7.根据权利要求6所述的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，其特征在于，所述卸压进路的长度方向平行于所述第二水平方向，施工完成的所述卸压进路的一端与所述下盘沿脉卸压巷道连通，施工完成的所述卸压进路的另一端贯穿所述分层的与上盘矿岩相邻的边界。

8.根据权利要求6或7所述的高地应力环境上向分层卸压分层充填采矿方法，其特征在于，所述一段矿体在所述第二方向上的尺寸小于20m，所述第二方向垂直于所述第一方向和所述第一水平方向。

9.一种高地应力环境采矿方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一部分矿体沿第一方向分为n个分段，n大于1，所述第一方向平行于矿体的深度方向，n个所述分段包括沿临近地面的方向依次相邻设置的第1分段至第n分段；和

按照第二滞后回采方法依次对所述第1分段至所述第n-1分段进行回采，直到将所述一部分矿体回采完成，

其中，所述第二滞后回采方法包括：

对一个所述分段按照如权利要求1-8中任一项所述的采矿方法进行回采；和

对该一个所述分段沿所述第一方向回采第二预设距离后，开始对另一个所述分段按照如权利要求1-8中任一项所述的采矿方法进行回采，该另一个所述分段与该一个所述分段相邻，且该另一个所述分段位于该一个所述分段的邻近和远离或背离地面的一侧。

10.一种高地应力环境采矿方法，其特征在于，包括以下步骤：

将矿体沿第一方向分为p个部分，p大于1，所述第一方向平行于矿体的深度方向，p个所述部分包括沿远离地面的方向依次相邻设置的第1部分至第p部分；和

按照如权利要求9所述的采矿方法依次对所述第1部分至所述第p部分进行回采。

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