一种复杂破碎矿体下向进路充填采矿方法技术

本发明专利技术提供一种复杂破碎矿体下向进路充填采矿方法，属于采矿工程技术领域。该方法首先进行矿块划分，然后进行采准切割，并进行回采，再进行假顶构筑，最后进行底柱回采。本发明专利技术通过掘进岔道和绕道，使分层采联得到重复利用，减少了采切工程量，简化了采场通风线路，通过钻凿泄水孔，使充填滤水能够汇入低水平集中排出，改善了作业环境，简化了采充作业管理；采用锚杆加固破碎围岩，通过锚杆将假顶所受载荷传导至围岩，形成钢筋

【技术实现步骤摘要】
一种复杂破碎矿体下向进路充填采矿方法


[0001]本专利技术涉及采矿工程
，特别是指一种复杂破碎矿体下向进路充填采矿方法。

技术介绍

[0002]针对急倾斜中厚矿岩破碎难采的贵金属矿体，常规采用的采矿方法为下向充填采矿法，该类方法普遍存在假顶稳固性差、人工劳动强度大、充填周期长、生产效率低等问题。若要加强假顶的稳固性，则会增加假顶构筑工艺的复杂程度及充填水泥耗量，增大充填成本及人工劳动强度。当矿体难采且品位相对较低的时候，复杂的假顶构筑工艺加剧了开采经济性的下降，再加之下向充填采矿法存在采切工程量较高的不足，因此下向充填采矿法工艺有待改善，技术经济性亟待提高。
[0003]现有技术中公开了一种用于急倾斜极破碎矿脉的联合下向机械化充填采矿法，在每个采场布置一条脉外天井，人行通风和溜矿均通过脉外天井实现，并通过脉外天井施工分层联络道至矿体。该方法虽减少了采切工程，但巷道空间局限，存在掘进作业空间不足，采场通风、泄水系统混乱等问题，影响掘进效率，增加采充管理难度。
[0004]另外有公开了一种内置预制金属网加固结构的下向进路充填体假顶及其施工方法，通过在进路内布置横立网和底网，并使用挂钩固定墙网，三类预制金属网彼此连接，再用料浆充填。该方法可提高假顶自身的整体性，提高采充作业循环效率，但孤立了充填体自身，未充分考虑围岩对充填体的承载作用，以及相邻充填体构筑的整体性，且该方法在假顶构筑的成本控制上存在一定的不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种复杂破碎矿体下向进路充填采矿方法，通过本方法可降低该类矿体开采的采切工程量，提高技术经济效益，优化采充管理，其假顶构筑工艺可在成本可控的前提下增强假顶稳定性，使围岩
‑
充填体及相邻充填体形成整体性有效承载结构，保障下分层采充作业的安全进行。
[0006]该方法包括步骤如下：
[0007]S1：矿块划分：按垂直方向将矿体划分为中段，每中段预留底柱，中段内划分分段，每分段包含四个分层；
[0008]S2：采准切割：在矿体下盘处，自中段巷掘进采准斜坡道，形成本中段邻近分段巷和下一中段最上分段巷；按矿体倾角在脉外布置溜井，自分段巷垂直矿体方向掘进短平巷布置回风充填井；根据设备爬坡能力，自短平巷垂直矿体方向掘进上山，形成一分层采联；在一分层采联上山部分掘进下山岔道，形成二分层采联；自短平巷掘进下山绕道，形成四分层采联；在四分层采联下山部分掘进上山岔道，形成三分层采联；分段内各分层采联形成后，自二分层采联向四分层采联钻凿泄水孔，自四分层采联向下一分段一分层采联钻凿泄水孔；分层内根据矿体厚度划分进路，进路宽度3m～5m，长75m～100m，进路高度为分层高
度；
[0009]S3：回采：以进路的方式进行采矿，矿体自上向下逐层回采，先回采分段内第一分层的进路，进路采用自上盘向下盘后退式开采；使用浅孔凿岩台车在进路内打眼，采用光面爆破严格控制矿
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岩及矿
‑
充填体边界；进路崩落的矿石通过铲运机铲运至脉外溜井，溜放矿石至中段巷运出；进路内预留少量碎矿用于假顶构筑；
[0010]S4：采场通风：新鲜风流沿中段巷
→
采准斜坡道
→
分段巷
→
分层采联进入采场；采场内布置风筒，污风通过风筒由回风充填井处布置的局扇抽至上一中段；
[0011]S5：假顶构筑：首先对底板进行处理，然后布置锚杆、底筋和斜拉筋，再进行料浆充填，最后完成充填体搭接；
[0012]S6：底柱回采：各分段矿体回采及假顶构筑结束后，进行中段底柱回采，自中段巷掘进底柱回采联巷通达底柱，依次通过S3～S5工序完成底柱矿体的回采及假顶构筑作业；
[0013]重复S3～S6，完成各中段矿体的回采作业。
[0014]其中，S1中中段高50m～55m，底柱厚度为3m～5m，分段高度为15～17m。
[0015]S2中下山岔道开口与一分层采联的采场入口间隔≥5m，下山绕道与中段巷开口间隔≥5m，上山岔道与四分层采联的采场入口间隔≥5m。
[0016]S5中假顶构筑的具体步骤如下：
[0017]S5.1：底板处理：撬除进路侧帮浮石，扒去大块，使用预留在进路内的碎矿铺置碎矿垫层，为避免碎矿与充填粘连，在碎矿垫层上铺设塑料布；使用金属网片或薄铁片加工成柱壳状环片，内用碎矿填实，沿进路布置在回采方向侧帮墙脚，为下一分层吊筋钩挂预留结点；于回采方向侧帮墙脚沿进路走向斜铺一列金属网片，金属网片长轴垂直于进路走向，金属网片与底板呈18
°
～20
°
，相邻金属网片短轴方向上下重叠200mm～250mm，金属网片压盖所述柱壳状环片，为防止料浆渗入，金属网片压盖柱壳状环片后，在金属网片上表面铺设塑料布；
[0018]S5.2：锚杆布置：沿进路方向不同高度，在矿体上盘和下盘围岩各布置上、下两排倾斜向下的锚杆，锚杆外露一段用于焊接钢筋；
[0019]S5.3：底筋布置：按进路位置将钢筋加工成“︺”型，沿进路铺设横筋，锚杆一侧横筋与下排锚杆焊接相连，横筋穿过斜铺金属网片，与环片上檐接触部分焊接固定，使横筋垫高；垂直进路方向在横筋上铺设纵筋，钢筋结点处绑扎固定，钢筋与金属网片相交处绑扎固定；
[0020]S5.4：斜拉筋布置：斜拉筋为钢筋一端加工成弯钩，钩住横筋与纵筋结点，另一端与上排锚杆焊接；
[0021]上盘(下盘)锚杆对破碎围岩进行锚固，并通过与横筋和斜拉筋焊接，将假顶所受载荷传导至围岩内部，使围岩
‑
充填体形成整体性有效承载结构；
[0022]S5.5：料浆充填：架设充填管道及板墙，充填分两次进行，第一次为承载层，第二次为普通充填体；承载层充填后进行滤水，保证充分滤水后才可进行上部充填作业，充填滤水通过分层采联下坡和泄水孔汇入底柱回采联巷后经由中段巷排出；
[0023]S5.6：充填体搭接：上盘进路充填结束后，中间进路矿体崩落回采，上分层所铺设碎矿垫层缓冲中间进路开采爆轰波，碎矿体崩落后自然下落；上一分层所布置环片内碎矿下落，吊筋钩挂结点随即揭露；在上盘进路所斜铺的金属网片和塑料布阻隔下，上盘进路回
采方向侧帮墙脚形成楔形空区，随中间进路矿体回采，空区内横筋弯折段揭露；按S5.1和S5.3处理中间进路底板，依次布置碎矿垫层、塑料布、内填碎矿环片、斜铺金属网片、横筋、纵筋，其中，横筋与上盘进路揭露横筋弯折段焊接；吊筋为钢筋一端加工成弯钩，钩住上一分层横筋与纵筋结点，另一端与两进路横筋弯折段焊接，上下分层充填体通过吊筋搭接形成整体；按S5.5进行料浆充填，料浆填充中间进路及上盘进路楔形空区，形成楔形垛结构，与两进路焊接横筋共同增强相邻进路充填体的整体性；
[0024]重复S5.1～S5.6，完成中段内各分段矿体的回采作业。
[0025]上述，下盘进路同上盘进路和中间进路充填体构筑，通过本专利技术提供的技术方案，围岩
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂破碎矿体下向进路充填采矿方法，其特征在于：包括步骤如下：S1：矿块划分：按垂直方向将矿体划分为中段，每中段预留底柱，中段内划分分段，每分段包含四个分层；S2：采准切割：在矿体下盘处，自中段巷掘进采准斜坡道，形成本中段邻近分段巷和下一中段最上分段巷；按矿体倾角在脉外布置溜井，自分段巷垂直矿体方向掘进短平巷布置回风充填井；根据设备爬坡能力，自短平巷垂直矿体方向掘进上山，形成一分层采联；在一分层采联上山部分掘进下山岔道，形成二分层采联；自短平巷掘进下山绕道，形成四分层采联；在四分层采联下山部分掘进上山岔道，形成三分层采联；分段内各分层采联形成后，自二分层采联向四分层采联钻凿泄水孔，自四分层采联向下一分段一分层采联钻凿泄水孔；分层内根据矿体厚度划分进路，进路宽度3m～5m，长75m～100m，进路高度为分层高度；S3：回采：以进路的方式进行采矿，矿体自上向下逐层回采，先回采分段内第一分层的进路，进路采用自上盘向下盘后退式开采；采用光面爆破严格控制矿
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岩及矿
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充填体边界；进路内预留少量碎矿用于假顶构筑；S4：采场通风：新鲜风流沿中段巷
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采准斜坡道
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分段巷
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分层采联进入采场；采场内布置风筒，污风通过风筒由回风充填井处布置的局扇抽至上一中段；S5：假顶构筑：首先对底板进行处理，然后布置锚杆、底筋和斜拉筋，再进行料浆充填，最后完成充填体搭接；S6：底柱回采：各分段矿体回采及假顶构筑结束后，进行中段底柱回采，自中段巷掘进底柱回采联巷通达底柱，依次通过S3～S5工序完成底柱矿体的回采及假顶构筑作业；重复S3～S6，完成各中段矿体的回采作业。2.根据权利要求1所述的复杂破碎矿体下向进路充填采矿方法，其特征在于：所述S1中中段高50m～55m，底柱厚度为3m～5m，分段高度为15m～17m。3.根据权利要求1所述的复杂破碎矿体下向进路充填采矿方法，其特征在于：所述S2中下山岔道开口与一分层采联的采场入口间隔≥5m，下山绕道与中段巷开口间隔≥5m，上山岔道与四分层采联的采场入口间隔≥5m。4.根据权利要求1所述的复杂破碎矿体下向进路充填采矿方法，其特征在于：所述S5中假顶构筑的具体步骤如下：S5.1：底板处理：使用预留在进路内的碎矿铺置碎矿垫层，并在碎矿垫层上铺设塑料布；使用金属网片或薄铁片加工成柱壳状环片，内用碎矿填实，沿进路布置在回采方向侧帮墙脚，为下一分层吊筋钩挂预留结点；于...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹升华，陈俊伟，严荣富，王雷鸣，陈大鹏，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：