本发明专利技术公开了一种预留间隔式矿柱上向进路充填采矿法，按上向进路充填采矿法的方式划分采场并布置采准切割工程，中段内自下而上分层进行回采，分层内矿体划分为进路采用自中央向两翼的方式进行回采，进路回采时自沿脉巷垂直矿体走向方向施工首采进路至矿体上盘边界，然后在进路侧帮进行间隔式片帮回采以形成后续进路回采的爆破补偿空间，片帮回采区域之间自沿脉巷边界处间隔留设矿柱，然后对进路进行充填并接顶，进路充填时在片帮回采区域外侧边界施工充填挡墙以保留下一条进路回采时的爆破补偿空间。本发明专利技术具有作业安全、采场生产能力大、效率高、成本低等优点。成本低等优点。成本低等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种预留间隔式矿柱上向进路充填采矿法
[0001]本专利技术属于矿山开采
，具体涉及一种预留间隔式矿柱上向进路充填采矿法。
技术介绍
[0002]充填采矿法是指伴随落矿、运搬及其他作业的同时，用充填料充填采空区的采矿方法。充填的目的是支护采空区两帮岩石，并为继续进行上面分层回采造成立足的底板。它适用于矿石和围岩不稳固，不允许有较大暴露面的矿床；地表需要保护的矿床；稀有贵金属或高品位的矿床；有自燃性的硫化矿床；赋存条件复杂的矿床等。中国在西周末年已使用支架充填采矿法，并且一直到20世纪50年代以前，还大量使用干式充填采矿法。60年代干式充填采矿法逐渐被其他高效率采矿法所代替。70年代逐步使用尾砂充填和胶结充填技术。以及自行式无轨采掘设备，大力发展水砂充填采矿法和胶结充填采矿法，从而使充填采矿法的矿石产量比重逐渐增大。1990年有色金属地下矿山采用充填采矿法采出的矿石比重为16.92％。其他国家金属矿山采用充填采矿法采出的矿石比重也在增大。
[0003]由于充填采矿法能够最大限度地回收矿产资源，保护地下、地表环境，特别是近些年来，而随着充填材料、充填工艺、管道输送装备和技术的不断进步，充填采矿法在有色金属矿山和贵重金属矿山得到了广泛应用。随着充填成本的不断降低和矿产品价格的持续走高，充填法因其无可替代的优势，在煤矿、铁矿等传统上不宜采用充填法的矿山，应用比重也越来越大。
[0004]在众多充填采矿方法中，上向分层进路充填采矿法是目前我国金属非金属矿山中应用较为广泛的一种采矿方法。该方法是一种自下而上，以巷道进路方式回采并充填的采矿方法，回采进路是在矿石的自然稳定或支护后的顶板下作业，适用于矿岩均不稳固，但矿体基本能保证回采进路稳定的矿床回采。
[0005]相对于上向水平分层充填采矿法，上向水平进路充填采矿法顶板暴露面积小，安全性更加可靠，但同时也存在采矿效率和充填效率低，进路规格受限，进路施工需全断面爆破技术，打眼数量多、时间长，炸药单耗高，充填体凝固时间长，充填次数多，生产成本高等问题。
技术实现思路
[0006]针对上述现有上向分层进路充填采矿法存在的问题，本专利技术公布了一种预留间隔式矿柱上向进路充填采矿法，该采矿方法包括以下步骤：
[0007]步骤1、按上向进路充填采矿法的方式划分采场并布置采准切割工程，中段内自下而上分层进行回采，分层内自脉外分段平巷施工采场联络道至矿体下盘边界，然后自采场联络道在矿体下盘施工沿脉巷至采场两侧边界，分层内矿体划分为进路进行回采；
[0008]步骤2、采场分层内采用自中央向两翼的方式进行回采，在采场分层中心位置，自沿脉巷垂直矿体走向方向施工首采进路至矿体上盘边界，进路顶板及两帮采用锚杆+网片
方式进行支护，然后在首采进路两侧进行间隔式片帮回采以形成后续进路回采的爆破补偿空间，片帮回采区域之间自沿脉巷边界处间隔留设矿柱，片帮回采区域采用短锚索+网片方式进行支护，片帮回采结束后在片帮区域外侧边界处和进路口架设充填挡墙，然后对进路进行充填并接顶；
[0009]步骤3、首采进路充填养护完毕后，同时回采其相邻的两条进路，首先自沿脉巷垂直矿体走向方向施工进路至矿体上盘边界，然后在进路靠原岩一侧进行间隔式片帮回采以形成后续进路回采的爆破补偿空间，片帮回采区域之间自沿脉巷边界处间隔留设矿柱；片帮回采结束后，从矿体上盘向下盘方向依次回收靠充填体一侧的矿柱，为保证进路口与沿脉巷交叉处的稳定性，沿脉巷边界处的矿柱不回收，然后在片帮区域外侧边界和进路口架设充填挡墙，然后对进路进行充填并接顶；
[0010]步骤4、步骤3中回采的进路充填养护完毕后，再回采已充填进路一侧的两条进路，回采及充填方法同步骤3，如此循环直至整个分层回采结束；
[0011]步骤5、整个分层回采结束后，进行转层并回采上一个分层，分层回采及充填方法同步骤2至步骤4，如此循环直至整个采场回采结束。
[0012]进一步地，所述进路自下盘向上盘成千分之三的上坡，进路长度为矿体厚度，进路断面规格根据矿体岩石的工程地质条件及地应力大小确定。
[0013]进一步地，所述片帮回采的宽度为进路宽度的1/2，片帮回采的高度为进路高度，单个片帮回采区域的长度大于等于3倍的进路单次循环进尺；所述矿柱的宽度为进路宽度的1/2，长度不大于进路单次循环进尺，高度等于进路高度。
[0014]进一步地，所述充填挡墙由木立柱、钢格网、土工布及斜撑组成，木立柱架设在充填挡墙设计位置并绑扎在顶底板的锚杆上，木立柱之间铺设固定一层钢格网，钢格网上再铺设1～2层土工布，木立柱、钢格网及土工布构成充填挡墙墙体，充填挡墙墙体采用斜撑进行支撑固定，充填挡墙的下部还设置有排水管。
[0015]进一步地，分层回采时，所述首采进路采用掘进的方式进行回采，以掌子面为唯一自由面和补偿空间进行爆破；其余进路回采时，靠充填体一侧为矿柱时，采用掘进的方式进行回采，掌子面为爆破的唯一自由面和补偿空间，靠充填体一侧为前一条进路回采片帮区域时，以片帮区域为主要自由面和补偿空间进行侧向爆破崩矿，此时在爆破前先对片帮区域靠充填体一侧的充填挡墙进行拆除和回收。
[0016]进一步地，所述进路进行充填时，在进路顶板分别架设充填管、排气管，排气管的高度高于充填管；充填采用分次充填，每次充填高度不超过进路高度的的1/3～1/4，待下层充填体凝固后再进行上层充填。
[0017]进一步地，所述进路充填时，采用胶结充填体进行充填，胶结充填体的28天单轴抗压强度大于等于0.8～1.0MPa。
[0018]优选地，所述锚杆长度为1.8～2.2m，网度1.5m
×
1.5m～2m
×
2m，所述短锚索的长度为4～6mm，网度2m
×
2m～3m
×
3m。
[0019]有益效果
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0021](1)采场回采效率高，生产能力大。在进路施工结束后，在靠原岩矿体侧片帮回采预留边侧进路回采爆破时的自由面和补偿空间，使得相邻进路回采时可采用侧向崩矿的方
式进行回采，有效降低了回采爆破难度，缩短了钻孔数量及打孔时长，大幅度提高了采矿效率，增大了采矿生产能力。
[0022](2)可有效降低采场回采成本。一方面，通过提高采场回采效率和生产能力，可有效降低吨矿成本；另一方面，进路回采由掘进爆破优化为侧向爆破崩矿，减少了爆破难度和火工品单耗，也能够降低了采矿成本。
[0023](3)通过预留设矿柱，提高了充填板墙稳定性，减少顶板暴露面积，在扩大进路回采宽度的同时，确保了进路顶板稳定性，增大了单次充填面积，减少了充填次数，提高了充填效率。由于进路充填接顶难度大，在脉外巷一侧留设若干个间隔式矿柱，可确保脉外巷的顶板稳定性。
[0024](4)本专利技术可提高充填效率。通过预留矿柱，并在矿柱间安装若干个充填板墙及排水管，可在进路两侧板墙同时滤水，实现充填料浆的快速和均匀滤水，加快了充本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种预留间隔式矿柱上向进路充填采矿法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、按上向进路充填采矿法的方式划分采场并布置采准切割工程，中段内自下而上分层进行回采，分层内自脉外分段平巷施工采场联络道至矿体下盘边界，然后自采场联络道在矿体下盘施工沿脉巷至采场两侧边界，分层内矿体划分为进路进行回采；步骤2、采场分层内采用自中央向两翼的方式进行回采，在采场分层中心位置，自沿脉巷垂直矿体走向方向施工首采进路至矿体上盘边界，进路顶板及两帮采用锚杆+网片方式进行支护，然后在首采进路两侧进行间隔式片帮回采以形成后续进路回采的爆破补偿空间，片帮回采区域之间自沿脉巷边界处间隔留设矿柱，片帮回采区域采用短锚索+网片方式进行支护，片帮回采结束后在片帮区域外侧边界处和进路口架设充填挡墙，然后对进路进行充填并接顶；步骤3、首采进路充填养护完毕后，同时回采其相邻的两条进路，首先自沿脉巷垂直矿体走向方向施工进路至矿体上盘边界，然后在进路靠原岩一侧进行间隔式片帮回采以形成后续进路回采的爆破补偿空间，片帮回采区域之间自沿脉巷边界处间隔留设矿柱；片帮回采结束后，从矿体上盘向下盘方向依次回收靠充填体一侧的矿柱，为保证进路口与沿脉巷交叉处的稳定性，沿脉巷边界处的矿柱不回收，然后在片帮区域外侧边界和进路口架设充填挡墙，然后对进路进行充填并接顶；步骤4、步骤3中回采的进路充填养护完毕后，再回采已充填进路一侧的两条进路，回采及充填方法同步骤3，如此循环直至整个分层回采结束；步骤5、整个分层回采结束后，进行转层并回采上一个分层，分层回采及充填方法同步骤2至步骤4，如此循环直至整个采场回采结束。2.根据权利要求1所述的一种预留间隔式矿柱上向进路充填采矿法，其特征在于：所述进路自下盘向上盘成千分之三的上坡，进路长度为矿体厚度，进路断面规格根据矿体岩石的工程地质条件及地应力大小确定。3.根据权利要求1所述的一种预留间隔式矿柱上向进路充填采矿法，其特征在于：所述片帮回采的宽度为进路宽度的1/2，片帮回...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔娜，王春龙，李云鹏，王婷婷，
申请(专利权)人：烟台黄金职业学院，
类型：发明
国别省市：
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