一种适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法技术

本发明专利技术是一种适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，该方法的开采顺序为从盘区的一侧开始后退式依次开采，且边开采边充填。开采时可将盘区划分为相同或不同宽度的矿房，依次推进开采矿房。本发明专利技术利用充填技术处理采空区，盘区内不需要留间隔矿柱，提高了矿石回采率，大大减少资源浪费。采矿作业空间由充填体和矿壁共同支撑，空区顶板暴露面积小，提高了采矿安全性。其采切比小，采准切割工作量小，一个盘区内只需要施工一条凿岩巷道，提高了采矿效率，降低了开采成本。对充填体强度要求低，所以可采用部分非胶结充填，减少胶结材料用量，降低了充填成本。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法
本专利技术涉及一种采矿方法，特别是一种适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法。
技术介绍
磷矿床属于沉积矿床，在我国云南、贵州、四川和湖北等地，赋存了大量缓倾斜或水平的磷矿床。这些磷矿资源连续性较好，矿区规模较大。以前绝大部分都采用空场采矿法进行开采，形成了大量的采空区，给地面造成了安全隐患。同时、留在开采盘区内的矿柱，无法回收，造成了大量的资源浪费。虽然目前有些矿山尝试采用条带式的充填采矿法进行开采，但是这种充填采矿法采切工程量很大，每个矿房都需要施工一条采准巷道，不仅大大降低了开采效率，还提高了采矿成本。由于该采矿方法需要利用充填体支撑顶板回采充填体之间的矿房，对充填体强度要求高，需要使用较多的胶结充填料，增加了充填成本。这种条带式充填采矿法给矿山企业带来了较大的经济压力，影响了充填采矿技术的应用和推广。现有技术中的采矿方法，主要有以下两种：一、房柱采矿法1、盘区布置和构成要素盘区沿走向布置，在盘区内沿矿体倾向布置矿房。盘区长度L：100~200m；盘区宽度D：100~150m；矿房宽度：10~20m；矿柱宽度：10×10m至15×15m之间；盘区结构参数根据顶板稳固性确定，盘区面积一般不超过20000m2。2、采准切割工作每个盘区下部布置一条中段运输巷道，上个盘区的中段运输巷道额兼做下个盘区的回风巷道。中段运输巷道通过斜坡道连通，斜坡道道几个盘区公用。每个盘区设10~15m宽的顶柱和底柱。在底柱内对应每个矿房的中央设一条出矿巷道；再顶柱对应每个矿房顶部设一条回风巷道。每个矿房在回采前先施工一条凿岩巷道，贯穿矿房，连通下部的出矿巷道和上部的回风巷道。然后从矿房一段施工切割巷道，进行拉低，形成爆破自由面。3、回采工艺回采矿石时，先在凿岩巷道内打扇形孔，然后爆破落矿。每次爆破后先通风，然后敲帮问顶处理浮石，确保采场内安全后用铲运机出矿。铲运机铲装矿石后通过凿岩巷道和盘区底部的出矿巷道，装入井下运矿卡车。井下卡车井中段运输巷道和斜坡道将矿石运到地面。4、缺点盘区布置参数受顶板稳固性的影响，一般盘区长度不能超过200m，盘区面积不能超过20000m2，这就影响了盘区生成能力和服务年限。盘区必须预留不连续的矿柱支撑顶板，矿石损失率高，造成大量资源浪费。随着开采时间的延续，井下会形成大量采空区。采空区突然崩塌会可能会给矿山造成安全事故。还可能引起地面塌陷，形成地质灾害。二、条带式房柱充填采矿法1、盘区布置及参数盘区沿走向布置，在盘区内沿矿体倾向布置矿房。盘区长度：100~200m；盘区宽度：100~150m；矿房宽度：10~20m；每个盘区在上部预留20m宽顶柱，下部留20m宽底柱，相邻盘区之间预留20m宽间柱。2、采准切割每个盘区下部布置一条中段运输巷道，上个盘区的中段运输巷道额兼做下个盘区的回风巷道。中段运输巷道通过斜坡道连通，斜坡道道几个盘区公用。盘区内每10m~15m划分一个矿房或矿柱，矿房与矿柱交替布置。在底柱内对应每个矿房的中央设一条出矿巷道；再顶柱对应每个矿房顶部设一条回风巷道。每个矿房中央设一条凿岩巷道，连通下部的出矿巷道和上部的回风巷道。然后从矿房一段施工切割巷道，进行拉低，形成爆破自由面。3、回采工艺盘区内按照隔三采一或隔二采一的形式进行回采。矿房内的回采按照后退式，先在凿岩巷道内打扇形孔，然后爆破落矿。每次爆破后先通风，然后敲帮问顶处理浮石，确保采场内安全后用铲运机出矿。4、采场充填一个矿房回采结束后，将本矿房对应的出矿巷道进行封堵。然后从总回风巷道和该矿房的回风巷道内引充填管。然后利用制备好的充填材料进行胶结充填采空区。经过一段时间充填体固结以后，再用相同的工艺回采相邻的矿房。回采结束后再对矿房进行充填。5、缺点（1）该采矿方法进行回采时，需要每个矿房都施工一条凿岩巷道作为采切工程。导致整个盘区采切工程量加大，采矿效率降低，开采成本增加。（2）该采矿方法对充填体强度要求高，在回采两个充填体中间的矿房时需要充填体对顶板进行支撑。根据经验一般需要充填体强度在2.0MPa以上，这就大大增加了充填材料中胶结材料比如水泥的消耗量。从而提高了充填成本，增加了矿山企业经济压力，也影响了充填采矿法在磷矿山的推广应用。（3）一个矿房进行充填时，只有出矿巷道和回风巷道的封堵挡墙可以实现虑水。充填材料虑水难度大，大大延长了充填体固结的时间。为此要想达到设计的充填要求，就必须提高充填料的浓度，从而加大了充填材料制备和输送的难度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种安全性好、效率高的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术是一种适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其特点是：该方法的开采顺序为从盘区的一侧开始后退式依次开采，且边开采边充填。本专利技术的开采是循序渐进的，开采作业的空间始终由充填形成的充填体和尚未开采的矿壁（矿体）共同支撑，空区顶板暴露面积小，有效提高了采矿安全性。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其进一步优选的技术方案是：开采时将盘区划分为相同或不同宽度的矿房，依次推进开采矿房。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其进一步优选的技术方案是：盘区沿矿体走向布置，盘区内矿房沿矿体倾向布置；盘区长度L为200m－1km；盘区宽度D为200m－500m。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其进一步优选的技术方案是：盘区上下分别设顶柱和底柱，顶柱和底柱宽度为10m~20m；盘区内划分矿房，矿房宽度10m~15m；矿房长度为盘区宽度D减去矿柱宽度。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其进一步优选的技术方案是：在每个盘区的底柱内对应每个矿房设置一条出矿巷道，在顶柱内对应每个矿房设置一条回风巷道兼做充填巷道。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其进一步优选的技术方案是：开采时，先在每个盘区的底板施工一条中段运输巷道，负责运输矿石的井下卡车进出盘区；上一个盘区的中段运输巷道兼做下个盘区的总回风巷道和充填巷道；上下两个盘区的中段运输巷道通过中段斜坡道连通，一个斜坡道可服务多个盘区。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其进一步优选的技术方案是：在整个盘区开采前先在靠近边界的第一个矿房内施工一条凿岩巷道，作为采准工程；然后在凿岩巷道下部向两侧施工切割巷道，进行拉低，形成爆破自由面；以后每次矿房充填后预留一个空间作为下一个矿房回采的凿岩巷道；预留的凿岩巷道通过切割平巷与底柱内的出矿巷道连通。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其进一步优选的技术方案是：一个矿房采切工程完成后，开始进行回采；回采作业采用一采一充预留控顶距的方式进行。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其进一步优选的技术方案是：第一个矿房采用进路式回采；先在凿岩巷道内打扇形孔，然后爆破落矿。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其进一步优选的技术方案是：充填作业时，一个矿房回采结束后预留适当宽的充填作业空间，作为下一个矿房璧式开采的凿岩巷道和爆破补充空间，对其余部分进行充填。本专利技术所述的适用于缓倾斜磷矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其特征在于：该方法的开采顺序为从盘区的一侧开始后退式依次开采，且边开采边充填。

【技术特征摘要】
1.一种适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其特征在于：该方法的开采顺序为从盘区的一侧开始后退式依次开采，且边开采边充填。2.根据权利要求1所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其特征在于：开采时将盘区划分为相同或不同宽度的矿房，依次推进开采矿房。3.根据权利要求1所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其特征在于：盘区沿矿体走向布置，盘区内矿房沿矿体倾向布置；盘区长度L为200m－1km；盘区宽度D为200m－500m。4.根据权利要求1所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其特征在于：盘区上下分别设顶柱和底柱，顶柱和底柱宽度为10m~20m；盘区内划分矿房，矿房宽度10m~15m；矿房长度为盘区宽度D减去矿柱宽度。5.根据权利要求3所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其特征在于：在每个盘区的底柱内对应每个矿房设置一条出矿巷道，在顶柱内对应每个矿房设置一条回风巷道兼做充填巷道；开采时，先在每个盘区的底板施工一条中段运输巷道，负责运输矿石的井下卡车进出盘区；上一个盘区的中段运输巷道兼做下个盘区的总回风巷道和充填巷道；上下两个盘区的中段运输巷道通过中段斜坡道连通，一个斜坡道可服务多个盘区。6.根据权利要求1所述的适用于缓倾斜磷矿床的壁式充填采矿方法，其特征在于：在整个盘区开采前先在靠近边界的第一个矿房内施工一条凿岩巷道，作为采准工程；然后在凿岩巷道下部向两侧施工切割巷道，进行拉低，形成爆破自由面；以后...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛明远，刘大鹏，
申请(专利权)人：中蓝连海设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32