本发明专利技术公开了一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，具体包括矿块结构划分、采准、注浆长锚索施工、切割、回采、出矿、充填共7个步骤，所述注浆长锚索施工：分别在顶层长锚索施工巷（13）和中层长锚索施工巷（34）向下钻凿下向深孔并用长锚索（6）对采场上盘进行支护；在顶层长锚索施工巷（13）向上钻凿上向深孔并用长锚索（6）对采场上盘进行支护。本发明专利技术有效的解决了破碎围岩的问题，提前介入的注浆长锚索预锚固破碎围岩，解决了回采过程中的损失贫化的问题，并大幅度提高了矿山作业效率，保障了生产安全。
【技术实现步骤摘要】
一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法
本专利技术属于地下金属矿山开采
，具体涉及一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。尤其适用于地下破碎围岩条件、倾斜及急倾斜的厚与极厚的矿体，尤其是主矿体上盘存在破碎带，顶板破碎的多重层控型矿床的安全、高效开采。
技术介绍
目前，常规的分段空场嗣后充填法无法适用于破碎围岩条件下倾斜、急倾斜的中厚矿体的开采，破碎围岩下使用分段空场嗣后充填法无法控制围岩的垮落，矿山的损失贫化率无法控制，矿石回收率底，形成资源的损失浪费，并且带来极大的安全隐患。若对破碎围岩使用上向水平分层充填法，施工人员长期处于大暴露面积下，作业存在安全隐患，且采切比较大，作业效率较低。本次检索了相近的专利文献：一种人工冻结采场顶板深孔崩矿嗣后充填采矿法（201210377660.2）：本专利技术公开了一种地下矿人工冻结采场顶板深孔崩矿嗣后充填采矿法，利用人工冻结方法，将极不稳固的采场顶板冻结成一个稳固的冻结体，为人员和设备进入采场创造条件；然后采用大直径深孔崩矿嗣后充填采矿工艺，中深孔崩矿，回采完毕后一次性充填采空区，最后对冻结体进行解冻，从而实现顶板极不稳固矿体安全高效开采的目的。本专利技术特别适用于地下金属矿开采难度大，顶板矿岩裂隙及导水结构发育，松软破碎且极不稳固矿（岩）体回采中，具有作业安全、生产效率高、矿块生产能力大、采矿成本低的特点。一种大结构分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法（201510339681.9）：本专利技术涉及一种大结构分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法，采场回采与底部结构回收同步交叉进行，第一步回采奇数号采场，回采方式为分段凿岩阶段出矿，采空区暂不充填；第二步回采奇数号采场对应的1/2底部结构，回采结束后将矿房及其对应的1/2底部结构对应采空区进行充填；第三步回采偶数号采场，采空区暂不充填；第四步回采矿柱对应的1/2底部结构，回采结束后将矿柱及其对应1/2底部结构对应空区进行充填。本专利技术采准切割工程量大大减少，单个采场生产能力大，效率高，工人劳动强度低，生产调度和管理简单。同时，在采场主体矿石回采的同时对采场底部结构的矿石进行了同步交叉回收，回采作业安全，资源回收率高。以上专利文献与本专利技术存在实质性不同。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，有效的解决了破碎围岩的在开采中存在的主要问题，提前介入的注浆长锚索预锚固破碎围岩，解决了回采过程中的损失贫化的问题，并大幅度提高了矿山作业效率，保障了生产安全。本专利技术通过下面的技术方案加以实现：一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，具体包括矿块结构划分、采准、注浆长锚索施工、切割、回采、出矿、充填共7个步骤；所述矿块结构划分：矿块长度为矿体厚度30-100米，矿块宽15-30米，矿块阶段高度为50-70米，分段高度为12-13米，矿块顶底柱高度均为8-12米，相邻矿块间留8-12米间柱；所述采准：沿矿块垂直方向不同标高处依次设有顶层分段平巷1、次顶层分段平巷2、中层分段平巷3、次底层分段平巷4、底层分段平巷5；从顶层分段平巷1开始掘进顶层分段联络巷11至矿体下盘边界，后掘进顶层长锚索措施巷12至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进顶层长锚索措施巷12，穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进顶层长锚索施工巷13；从次顶层分段平巷2一侧开始掘进次顶层分段联络巷21至矿体下盘边界，后掘进次顶层凿岩巷22至矿体上盘边界，在次顶层分段平巷2另一侧开始掘进一条次顶层脉外溜井联巷，在次顶层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次顶层脉外溜井作为出矿通道；从中层分段平巷3一侧开始掘进中层分段联络巷31至矿体下盘边界，后掘进中层凿岩巷32至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进中层长锚索措施巷33，穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进中层长锚索施工巷34，在中层分段平巷3另一侧开始掘进一条中层脉外溜井联巷35，在中层脉外溜井联巷35前端垂直矿体走向方向布置中层脉外溜井36作为出矿通道；从次底层分段平巷4一侧开始掘进次底层分段联络巷41至矿体下盘边界，后掘进次底层凿岩巷42至矿体上盘边界，在次底层分段平巷4另一侧开始掘进一条次底层脉外溜井联巷，在次底层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次底层脉外溜井作为出矿通道；从底层分段平巷5一侧开始掘进底层分段联络巷51至矿体下盘边界，后掘进底层凿岩巷52至矿体上盘边界，在底层分段平巷5另一侧开始掘进一条底层脉外溜井联巷53，在底层脉外溜井联巷53前端垂直矿体走向方向布置底层脉外溜井54作为出矿通道，在底层凿岩巷52一侧并沿底层分段平巷5继续掘进一条出矿进路55，出矿进路55与底层凿岩巷52间掘进若干出矿巷56，相邻出矿巷56间距6-10米，同时在出矿进路55另一侧延水平方向掘进一条脉内溜井联巷57，在脉内溜井联巷57前端垂直矿体走向方向布置脉内溜井58作为出矿通道；所述注浆长锚索施工：分别在顶层长锚索施工巷13和中层长锚索施工巷34向下钻凿下向深孔并用长锚索6对采场上盘进行支护；在顶层长锚索施工巷13向上钻凿上向深孔并用长锚索6对采场上盘进行支护；下向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；上向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；下向深孔安装好长锚索6后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将下向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板；上向深孔安装好长锚索6后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将上向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板。而且，所述切割：在各分层凿岩巷水平，沿垂直矿体走向方向布置切割井7，并沿横向垂直矿体走向方向及矿体走向方向布置切割巷8；以切割井7为自由面，在横向垂直矿体走向方向开切割槽、后再沿矿体走向方向开切割槽；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52。而且，所述回采：各分层凿岩巷之间按照“正阶梯”的回采顺序回采，矿块采用“后退式顺序开采”，在各分层凿岩巷依次凿上向扇形深孔作为凿岩巷炮孔，凿岩巷炮孔呈扇形布置且扇形面平行于矿体走向方向，依次以切割槽为自由面进行崩矿，每次爆破一排凿岩巷炮孔，上一层爆破边界必须超前下一层段爆破边界10-30米左右；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52。而且，所述出矿：出矿作业在底层凿岩巷52开切割槽之前在各分层凿岩巷中进行，各分层凿岩巷崩下的矿石从各分层凿岩巷用铲运机途经各分层联络巷、各分段平巷、各分层脉外溜井联巷运送至各分层脉外溜井进行出矿；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52；各分层联络巷具体指次顶层联络巷21、中层联络巷31、次底层联络巷41、底层联络巷51；各分段平巷具体指次顶层分段平巷2、中层分段平巷3、次底层分段平巷4、底层分段平巷5；各分层脉外溜井联巷具体指次顶层脉外溜井联巷、中层脉外溜井联巷35、次底层脉外溜井联巷、底层脉外溜井联巷53；各分层脉外溜井具体指次顶层脉外溜井本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，具体包括矿块结构划分、采准、注浆长锚索施工、切割、回采、出矿、充填共7个步骤，其特征在于：所述矿块结构划分：矿块长度为矿体厚度30‑100米，矿块宽15‑30米，矿块阶段高度为50‑70米，分段高度为12‑13米，矿块顶底柱高度均为8‑12米，相邻矿块间留8‑12米间柱；所述采准：沿矿块垂直方向不同标高处依次设有顶层分段平巷（1）、次顶层分段平巷（2）、中层分段平巷（3）、次底层分段平巷（4）、底层分段平巷（5）；从顶层分段平巷（1）开始掘进顶层分段联络巷（11）至矿体下盘边界，后掘进顶层长锚索措施巷（12）至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进顶层长锚索措施巷（12），穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进顶层长锚索施工巷（13）；从次顶层分段平巷（2）一侧开始掘进次顶层分段联络巷（21）至矿体下盘边界，后掘进次顶层凿岩巷（22）至矿体上盘边界，在次顶层分段平巷（2）另一侧开始掘进一条次顶层脉外溜井联巷，在次顶层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次顶层脉外溜井作为出矿通道；从中层分段平巷（3）一侧开始掘进中层分段联络巷（31）至矿体下盘边界，后掘进中层凿岩巷（32）至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进中层长锚索措施巷（33），穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进中层长锚索施工巷（34），在中层分段平巷（3）另一侧开始掘进一条中层脉外溜井联巷（35），在中层脉外溜井联巷（35）前端垂直矿体走向方向布置中层脉外溜井（36）作为出矿通道；从次底层分段平巷（4）一侧开始掘进次底层分段联络巷（41）至矿体下盘边界，后掘进次底层凿岩巷（42）至矿体上盘边界，在次底层分段平巷（4）另一侧开始掘进一条次底层脉外溜井联巷，在次底层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次底层脉外溜井作为出矿通道；从底层分段平巷（5）一侧开始掘进底层分段联络巷（51）至矿体下盘边界，后掘进底层凿岩巷（52）至矿体上盘边界，在底层分段平巷（5）另一侧开始掘进一条底层脉外溜井联巷（53），在底层脉外溜井联巷（53）前端垂直矿体走向方向布置底层脉外溜井（54）作为出矿通道，在底层凿岩巷（52）一侧并沿底层分段平巷（5）继续掘进一条出矿进路（55），出矿进路（55）与底层凿岩巷（52）间掘进若干出矿巷（56），同时在出矿进路（55）另一侧延水平方向掘进一条脉内溜井联巷（57），在脉内溜井联巷（57）前端垂直矿体走向方向布置脉内溜井（58）作为出矿通道；所述注浆长锚索施工：分别在顶层长锚索施工巷（13）和中层长锚索施工巷（34）向下钻凿下向深孔并用长锚索（6）对采场上盘进行支护；在顶层长锚索施工巷（13）向上钻凿上向深孔并用长锚索（6）对采场上盘进行支护；下向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10‑70m；上向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10‑70m；下向深孔安装好长锚索（6）后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将下向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板；上向深孔安装好长锚索（6）后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将上向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板。...
【技术特征摘要】
1.一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，具体包括矿块结构划分、采准、注浆长锚索施工、切割、回采、出矿、充填共7个步骤，其特征在于：所述矿块结构划分：矿块长度为矿体厚度30-100米，矿块宽15-30米，矿块阶段高度为50-70米，分段高度为12-13米，矿块顶底柱高度均为8-12米，相邻矿块间留8-12米间柱；所述采准：沿矿块垂直方向不同标高处依次设有顶层分段平巷（1）、次顶层分段平巷（2）、中层分段平巷（3）、次底层分段平巷（4）、底层分段平巷（5）；从顶层分段平巷（1）开始掘进顶层分段联络巷（11）至矿体下盘边界，后掘进顶层长锚索措施巷（12）至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进顶层长锚索措施巷（12），穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进顶层长锚索施工巷（13）；从次顶层分段平巷（2）一侧开始掘进次顶层分段联络巷（21）至矿体下盘边界，后掘进次顶层凿岩巷（22）至矿体上盘边界，在次顶层分段平巷（2）另一侧开始掘进一条次顶层脉外溜井联巷，在次顶层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次顶层脉外溜井作为出矿通道；从中层分段平巷（3）一侧开始掘进中层分段联络巷（31）至矿体下盘边界，后掘进中层凿岩巷（32）至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进中层长锚索措施巷（33），穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进中层长锚索施工巷（34），在中层分段平巷（3）另一侧开始掘进一条中层脉外溜井联巷（35），在中层脉外溜井联巷（35）前端垂直矿体走向方向布置中层脉外溜井（36）作为出矿通道；从次底层分段平巷（4）一侧开始掘进次底层分段联络巷（41）至矿体下盘边界，后掘进次底层凿岩巷（42）至矿体上盘边界，在次底层分段平巷（4）另一侧开始掘进一条次底层脉外溜井联巷，在次底层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次底层脉外溜井作为出矿通道；从底层分段平巷（5）一侧开始掘进底层分段联络巷（51）至矿体下盘边界，后掘进底层凿岩巷（52）至矿体上盘边界，在底层分段平巷（5）另一侧开始掘进一条底层脉外溜井联巷（53），在底层脉外溜井联巷（53）前端垂直矿体走向方向布置底层脉外溜井（54）作为出矿通道，在底层凿岩巷（52）一侧并沿底层分段平巷（5）继续掘进一条出矿进路（55），出矿进路（55）与底层凿岩巷（52）间掘进若干出矿巷（56），同时在出矿进路（55）另一侧延水平方向掘进一条脉内溜井联巷（57），在脉内溜井联巷（57）前端垂直矿体走向方向布置脉内溜井（58）作为出矿通道；所述注浆长锚索施工：分别在顶层长锚索施工巷（13）和中层长锚索施工巷（34）向下钻凿下向深孔并用长锚索（6）对采场上盘进行支护；在顶层长锚索施工巷（13）向上钻凿上向深孔并用长锚索（6）对采场上盘进行支护；下向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；上向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；下向深孔安装好长锚索（6）后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将下向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板；上向深孔安装好长锚索（6）后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将上向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板。2.根据权利要求1所述的一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于：所述切割：在各分层凿岩巷水平，沿上盘垂直矿体走向方向布置切割井(7)，并沿横向垂直矿体走向方向及矿体走向方向布置切割巷(8)；以切割井(7)为自由面，在横向垂直矿体走向方向开切割槽、后再沿矿体走向方向开切割槽；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷（22）、中层凿岩巷（32）、次底层凿岩巷（42）、底层凿岩巷（52）。3.根据权利要求1所述的一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采...
【专利技术属性】
技术研发人员：綦晓磊，
申请(专利权)人：巴彦淖尔西部铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15
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