CN1186519C - 一种充填留矿采矿法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种充填留矿采矿方法，其特征在于：采用人工矿柱代替矿石矿柱，在同一个采场中，把充填法中的干式充填采矿法与空场法中的浅眼留矿法结合在一起，把采场中间一段使用干式充填法与采场使用浅眼留矿法凿岩落矿与两端使用留矿法装岩机出矿方式结合在一起，直至采场回采至上中段水平并形成人工间柱。其优点在于：一是建成人工间柱，上下盘围岩得到维护；二是加速其回采周期，速度快；三是提高采场生产能力，由15～20t/d，提高至30～40t/d，并提高采矿工效和采矿强度。
Description
技术领域：
本发明属于金属矿床开采中岩金矿体回采技术领域，特别是提供了一种充填留矿采矿法。
背景技术
金属矿床开采方法有三大类：空场采矿法、充填采矿法与崩落采矿法。其中空场法的浅眼留矿法适用于急倾斜薄至中厚且矿岩中等稳固性以上的矿体回采；充填法的上向水平分层干式充填采矿法适用于倾斜与急倾斜矿岩稳固性较差或矿石价值高的矿体回采。浅眼留矿法优点：回采工艺简单，使用国产设备，与充填法相比采场生产能力大，采矿工效高，生产成本低：缺点是矿块需要划分矿房与矿柱，矿柱一般在矿房采完后回采，安全性较差，采空区需要处理，采下矿石不能马上放出而积压企业流动资金。干式充填法优点：采矿损失贫化低，采出矿石质量高，采空区随采随充，对上下盘围岩起支护作用，不可能发生大量围岩片落与岩层移动；缺点是采矿工艺复杂，采矿效率低，生产成本高，开采时间长。(大学教科书上可查到)
《中国专利》公布的1993年发明专利申请，公告号1112640，“削壁留矿采矿法”。在内蒙古撰山子金矿开采极薄(0.2～1.0m)急倾斜矿体使用传统的削壁充填法：矿房生产能力8～12t/d(t/d为吨/天)，而浅眼留矿法60～100t/d，难以满足当时矿山扩大的生产能力，从50t/d扩至200t/d的要求，因此，急需一种生产能力更大又适合本矿的开采技术条件的采矿方法，所以把削壁充填与浅眼留矿两种方法的特点结合在一起而产生削壁留矿法。削壁充填法采场回采工艺是先在采场中掏槽把矿石采下来经溜井运出去，再削上盘或下盘围岩充填空区形成继续上采的工作台；而削壁留矿法则反其道而行之，由于矿脉太窄(0.43m)采场无法行人而先削围岩从采场中央溜井放出，而采下矿石暂时留在采场中作为继续上采工作台，待整个采场回采结束再从下部漏斗放出，空区用废石充填。试验采场生产能力27.2t/d，采矿工效4.04t/工班比削壁法(0.8～1.2t/工班)提高了3倍以上。它与本法有关之处在于把两种不同回采工艺巧妙地结合在一起。
《黄金》2002年3月：24～27刊登的“干式充填法几个技术问题的探讨”一文，针对内蒙古赤峰市官地金矿急倾斜薄矿脉金银矿床开采中，采用上向水平分层干式充填采矿法，它研究解决采场出矿溜井的材质与形式，采场铺垫材料的种类与选择，采场行人天井的类型与构筑方法以及对上下盘不稳固围岩进行支护技术选择与应用等几个问题，与本方法有关的放矿溜井问题，它用4块相同规格木板(长0.7m×宽0.2m×厚0.03m)构成四方溜井，其通过能力有限，不能大于1500t，否则就损坏。
发明内容：
本发明解决了急倾斜(倾角55°～90°)中厚(3.0～15.0m)连续(走向与垂向大于100m)且品位较高(7～10g/t以上)岩金矿体回采，用人工矿柱代替矿石矿柱，降低采矿损失贫化，提高出矿品位与企业经营效益，使其周围矿体可利用采场生产能力大、效益高与成本低的浅眼留矿法开采，且采空区得到支护与隔离，阻止采空区扩大而产生坍塌，导致出矿发生较大的损失与贫化。
本发明采用人工矿柱代替矿石矿柱，在同一个采场中，把充填法中的干式充填采矿法与空场法中的浅眼留矿法结合在一起，具体方法是：在沿矿体走向截取长9～14m的矿段，矿体宽度为5～14m，在其上盘中央自下而上掘透一个充填通风井7，自下部平巷8掘两条装岩机出矿巷10，间距6～9m，并上向掘通一条采准天井9，再在采准天井每垂高3～5m垂直矿体掘进6～10条采场联络道11。所有这些采准工程结束，才能在矿体下部沿采场全长及矿体全宽切割，并采透至第一层采场联络道11，然后，把所有切割下来的矿石清理干净，在采场切割层底部施工一层钢筋混凝土1，在钢筋混凝土上再构筑两条钢筋混凝土墙2，每条墙厚0.4～0.8m，墙与墙之间距离4～10m，钢筋混凝土墙与采场两侧矿体之距离1.5～4.0m。上述切割工程结束，从充通井下放充填废石，在此期间，随着充填料增高而把两边钢筋混凝土墙接高，至回采矿体5留下1.8～2.2m工作空间。在充填料上铺一层隔离材料，把采下的矿石、充填废石隔离开来，它可以是塑料薄膜，或编织塑料布，或草袋等，然后，在采场回采落矿，用浅眼留矿法采至第二分层联络道11，在回采过程中采场多余矿石用装岩机装走，并在采场回采结束再大量出矿，随着矿石下降，充填体上部三角矿堆用人工清理至采场两侧留矿法出矿空间，直至本层矿石清理干净。接着从充填通风井7下放充填料的同时，接高两条钢筋混凝土墙直至留下1.8～2.2m的继续上采的工作空间，再进行第三分层矿石回采，如此循环直到采场回采结束。这样把采场中间一段使用干式充填法与采场使用浅眼留矿法凿岩落矿与两端使用留矿法装岩机出矿方式结合在一起，直至采场回采至上中段水平并形成人工间柱。
而一般干式充填采场形成人工间柱，是靠采场两边用C15水泥砂浆与充填块石构筑1.0～1.5m隔墙，当采场规格40m×40m矿体平均厚度5.0m矿石量达2.2万t时，采完并形成人工间柱时间约需2.2年。为了加速人工间柱形成而使矿山处于正常生产状态，就只能把矿房长度缩短(由40m减至9～14m)，使充填量减少(由38m减至5～7m)；其次，过去充填采场使用钢溜井(￠0.8～1.2m)出矿，效率低，速度慢，易堵塞，为了加速出矿而使用浅眼留矿法的出矿方式，从而产生了在钢筋混凝土隔墙与矿体壁之间留出1.5～4.0m的出矿空间。这样，又把两种不同范畴的采矿方法即充填法中的干式充填采矿法与空场法中的浅眼留矿法巧妙地结合在一起，于同一个采场中应用。
本发明的优点在于：一是建成人工间柱，上下盘围岩得到维护；二是采场充填长度短，因充填量少而加速其回采周期，一个走向长9～14m，矿体厚度8～11m高40m采场矿石量约1.2万t，采充完时间1.0年左右，比普通正规采场节省1.2年；三是利用混凝土墙与矿壁空间出矿，速度快，而充填体上部三角矿堆可用人工清理而省去为出矿设备安装而掘进的硐室工程；四是该采场两端放空后，可作为相邻采场的通风天井而省去采准工程量；五是充填体上部积压矿石使用人工出矿，省去浇注0.2m厚的C15水泥砂浆铺面的材料，仅铺一幅编织塑料布即可；六是提高采场生产能力，由15～20t/d，提高至30～40t/d，并提高采矿工效和采矿强度。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明在广东高要河台金矿高村矿区现场实施的一种示意图的主视图，图2是本发明图1A-A的剖视图，图3是本发明图1B-B向的俯视图。其中，钢筋混凝土底柱1，钢筋混凝土墙2，中间充填掘进废石3，采下矿石4，回采矿体5，上部平巷6，充填通风井7，下部平巷8，采准天井9，装岩机出矿巷10，采场联络道11，破碎带12，下盘矿体13。
具体实施方式
广东高要河台金矿高村矿区-40中段42～48线矿体长度120m，平均厚度6.7m，平均品位9.8g/t矿段，紧靠矿体下盘距离0.5～2.0m有一条与矿体走向一致构造破碎带，不稳固，揭露后会引起大量冒落，对这段矿体开采用上述方法，划出其中一段(平均厚度8～12m)，从中间构筑人工间柱支撑下盘破碎带，与其相邻采场也用浅眼留矿法回采，采场中央掘进充填通风井7，在下盘脉外平巷8、掘进采准天井9，并采场联道11，以及装岩机出矿巷10，然后对其底部切割并施工钢筋混凝土底柱1，采完一层矿石并出净之后开始在采场中间施工两道钢筋混凝土墙2，中间充填掘进废石3，然后按浅眼留矿法回采矿体5，采下矿石4全部用装岩机装运。完成采准与切割工程之后开始采矿，其旁边的采场也用浅眼留矿法回采。
Claims (1)
1、一种充填留矿采矿方法，其特征在于：采用人工矿柱代替矿石矿柱，在同一个采场中，把充填法中的干式充填采矿法与空场法中的浅眼留矿法结合在一起，具体方法是：在沿矿体走向截取长9～14m的矿段，矿体宽度为5～14m，在其上盘中央自下而上掘透一个充填通风井(7)，自下部平巷(8)掘两条装岩机出矿巷(10)，间距6～9m，并上向掘通一条采准天井(9)，再在采准天井每垂高3～5m垂直矿体掘进6～10条采场联络道(11)；所有这些采准工程结束，在矿体下部沿采场全长及矿体全宽切割，并采透至第一层采场联络道(11)，然后，把所有切割下来的矿石清理干净，在采场切割层底部施工一层钢筋混凝土(1)，在钢筋混凝土上再构筑两条钢筋混凝土墙(2)，每条墙厚0.4～0.8m，墙与墙之间距离4～10m，钢筋混凝土墙与采场两侧矿体之距离1.5～4.0m；上述切割工程结束，从充填通风井下放充填废石，在此期间，随着充填料增高而把两边钢筋混凝土墙接高，至回采矿体(5)留下1.8～2.2m工作空间；在充填料上铺一层隔离材料，把采下的矿石、充填废石隔离开来，然后，在采场回采落矿，用浅眼留矿法采至第二分层联络道(11)，在回采过程中采场多余矿石用装岩机装走，并在采场回采结束再出矿，随着矿石下降，充填体上部三角矿堆用人工清理至采场两侧留矿法出矿空间，直至本层矿石清理干净；接着从充填通风井(7)下放充填料的同时，接高两条钢筋混凝土墙直至留下1.8～2.2m的继续上采的工作空间，再进行第三分层矿石回采，如此循环直到采场回采结束；这样把采场中间一段使用干式充填法与采场使用浅眼留矿法凿岩落矿与两端使用留矿法装岩机出矿方式结合在一起，直至采场回采至上中段水平并形成人工间柱。
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