一种采用拱弧形顶柱结构的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法制造技术

本发明专利技术公开了一种采用拱弧形顶柱结构的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，采场顶部采用拱弧形顶柱结构，回采时沿采场高度，自上而下分段回采，回采完毕后从采场顶部采用高浓度尾砂胶结嗣后两次充填，其中，拱弧形顶柱结构是指顶柱的底面为拱弧形曲面。该方法将拱弧形顶柱结构运用至分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，并形成了相应的顶柱结构体设计方法，解决了传统分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法采用平直梁板顶柱抗弯能力差以及接顶难的难题，充分发挥了岩石的承载能力，减少了顶柱厚度，增大了回收率。

An open stope and subsequent filling mining method in the stage of segmented drilling with arch arc top pillar structure

【技术实现步骤摘要】
一种采用拱弧形顶柱结构的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法
本专利技术属于采矿
，尤其涉及一种采用拱弧形顶柱结构的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。
技术介绍
分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法是一种适用于急倾斜厚和极厚矿体的采矿方法，具有劳动生产率高、生产能力大的特点，但传统的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法存在严重的接顶问题，无法起到有效遏制顶板移动的作用。分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法产生接顶问题的原因主要有以下四点：(1)充填料浆的脱水固结，使充填体产生沉缩，造成充填体无法与传统的平直梁形顶板紧密接触，产生充填间隙；(2)现今矿山充填料浆浓度一般在60％～75％之间，过高的固体浓度导致充填料浆自流坡面角较大，充填至采场后与顶板产生一定的夹角，产生充填间隙；(3)一般的阶段矿房法因深孔爆破的原因造成顶板凹凸不平，充填体与顶板接触困难；(4)常规的梁板形顶板无法确保充填下料点在顶板最高点，导致采场较高处顶板无法接顶。接顶问题是阶段空场嗣后充填采矿法急需解决的难点，尤其是在深部地应力环境下高效接顶尤为重要。现今嗣后充填法中常用接顶方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用拱弧形顶柱结构的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于：采场顶部采用拱弧形顶柱结构，回采时沿采场高度，自上而下分段回采，回采完毕后从采场顶部采用高浓度尾砂胶结嗣后两次充填，其中，拱弧形顶柱结构是指顶柱的底面为拱弧形曲面。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用拱弧形顶柱结构的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于：采场顶部采用拱弧形顶柱结构，回采时沿采场高度，自上而下分段回采，回采完毕后从采场顶部采用高浓度尾砂胶结嗣后两次充填，其中，拱弧形顶柱结构是指顶柱的底面为拱弧形曲面。


2.根据权利要求1所述的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于，为保证顶柱结构拥有足够的稳定性，顶柱结构的各项参数确定方法如下：
顶柱结构的拱弧曲面拱高h按下式进行计算：



式中，f为顶柱岩石普式系数，a为采场长度；
拱轴系数按下式确定：



拱顶厚度d需满足下式



其中，γ为顶柱结构上部充填体容重，μ为岩石泊松比，σt为岩石抗拉强度，b为采场宽度；
拱弧形顶柱结构的顶柱厚度t由上述确定的拱顶厚度d和拱高h组成。


3.根据权利要求1或2所述的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于，采准工程布置如下：阶段运输平巷布置在矿体下盘接触线，并以此向上开凿行人天井，使其布置在矿体下盘，其中采场垂直走向布置时矿房和矿柱共用一个行人天井，分段凿岩巷道布置在矿体中央，并与行人天井通过石门连接。


4.根据权利要求1或2所述的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于，切割工程布置如下：切割天井布置在上盘矿体边界位置，作为采场前期拉切割槽的自由面，切割巷布置在矿体上盘边界内，与切割天井贯通，顶柱下的作业空间先由通风行人天井经石门沿采场长轴开凿的凿岩巷道，然后向两侧扩帮形成。


5.根据权利要求1或2所述的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于，顶柱曲面的形成是按预先设计好的形式由顶柱下的作业空间向上打浅孔逐次爆破形成，炮孔沿采场长轴呈抛物线分布，每次爆...

【专利技术属性】
技术研发人员：董宪久，叶永飞，许毓海，谢学斌，刘益龙，赵金三，黄伟盟，
申请(专利权)人：深圳市中金岭南有色金属股份有限公司，中南大学，广西中金岭南矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44