一种机械化分段空场嗣后充填法矿柱的回采方法技术

本发明专利技术涉及金属矿床地下开采技术领域，具体涉及一种机械化分段空场嗣后充填法矿柱的回采方法，本发明专利技术所述方法是基于分段空场嗣后充填采矿法在采场回采充填结束后，对留设矿柱采用条带进路式上向分层充填的方法进行回收；从沿脉采准干线处按5％

【技术实现步骤摘要】
一种机械化分段空场嗣后充填法矿柱的回采方法


[0001]本专利技术涉及金属矿床地下开采
，具体涉及一种机械化分段空场嗣后充填法矿柱的回采方法。

技术介绍

[0002]矿产资源作为不可再生资源，在社会经济不断发展的今天，矿产资源短缺的问题日益凸显。面对矿产资源日益短缺，应不断提高矿床开采过程中对矿产资源的回收。矿产资源开采作为矿山经济效益的来源，除了对新矿产资源的开采，对原来开采过程中留设的大量残留矿柱进行回收也是保证矿山产量的一个重要环节。
[0003]传统的机械化分段空场嗣后充填法将矿块划分为矿房和矿柱，矿房在矿柱的支撑下回采，矿房回采结束后采用废石、尾砂非胶结充填。因矿柱受矿房爆破破坏且矿柱内应力集中，矿柱被尾砂等非胶结材料包裹，尾砂的粘聚力低、自立高度有限因素影响，矿柱未予以回采而损失。该采矿方法在大多数矿山早期的开采过程中广泛使用，留下了大量的矿柱，造成了资源的损失。
[0004]针对机械化分段空场嗣后充填法留设的矿柱的回采问题，有必要通过一种采矿法来解决，以达到提高资源回收的目的，提高资源的利用率。

技术实现思路

[0005]针对机械化分段空场嗣后充填法留设的矿柱资源损失问题，本专利技术提供了一种针对该采矿方法留设的矿柱的回采方法，在矿房回采、充填结束的基础上，对矿柱进行回采，以减少矿石的损失，提高矿石的回采率。
[0006]为了达到上述技术目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种机械化分段空场嗣后充填法矿柱回采的方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0008]S1：矿柱回采单元划分：分段空场嗣后充填采矿法的矿块的布置，矿柱呈垂直矿体走向(间柱)和沿矿体走向(顶底柱)布置，将相邻的两条间柱和之间的底柱作为一个回采单元，矿柱在竖直方向上进行条带进路上向分层回采，且条带进路两帮预留一定宽度的矿壁。
[0009]S2：采准工程布置：在每一分段间柱所对应的采准干线位置按5％
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13％向下的坡度施工回采联道至间柱，再以平坡在矿柱中布置回采进路，相邻间柱内布置的回采进路、顶底柱中的回采进路相互联通，形成安全出口及贯通风流，同时在矿柱中的适当位置布置天井(或充填钻孔)至矿体上盘充填回风系统。
[0010]S3：回采和充填：采用上向分层回采，每一分层布置一条条带进路，回采过程中根据顶板稳固性情况对顶板采取锚杆、锚杆+锚网等支护方式进行支护；当一个分层回采结束后，对条带采用非胶结充填至2.5
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3.5m高度处，再进行0.5m的面层胶结充填；随着回采分层的上升，则逐步对回采联道进行刷顶挑高，并用刷顶挑高的围岩垫高底板，形成通至各分层的回采联道，此时会将下部对应位置的凿岩巷道和出矿进路填埋。
[0011]进一步的，所述步骤S1中条带进路宽度根据所回采的矿柱宽度确定，一般为4.3
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4.5m，高4
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5m，条带进路与矿房充填体间留设0.5
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0.7m宽的矿壁。
[0012]进一步的，所述步骤S2中条带底层采用尾砂、废石充填，随后充填0.5m厚度的胶结面层，面层抗压强度1.5
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2Mpa；从矿柱内布置的充填井(或充填钻孔)至条带进路分层，每一分层回采结束后进行充填。
[0013]进一步的，所述步骤S3中第一分层回采结束后充填高度为2.5
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3.5m，留1.5m的高度作为上分层爆破的自由面和补偿空间。
[0014]进一步的，所述步骤S1中矿柱根据矿块布置，相邻的两条间柱和之间的底柱作为一个回采单元。
[0015]进一步的，采用铲运机出矿，运至分段溜井，矿石经溜井到达中断，再由中段有轨设备运至主井提升系统；在距离溜井较远的部位或地段，可采用15
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20t卡车配合铲运机出矿。
[0016]进一步的，采用进路式上向分层充填法回采，回采工作面为独头巷道，采用抽压混合通风，污风由分段采准干线进入回风系统。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术涉及一种机械化分段空场嗣后充填法矿柱的回采方法，基于分段空场嗣后充填采矿法在矿房回采充填结束后，对矿房之间的矿柱采用进路式上向分层充填的方法进行回采；从沿脉采准干线按5％
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15％向下的坡度布置回采联道至间柱，在矿房相邻的两条间柱及之间的顶底柱内各布置一条回采进路，达到安全回采的目的。本专利技术所述方法在矿房回采、充填结束的基础上，对矿柱进行回采，以减少矿石的损失，提高对矿石的回采率。
[0019]本专利技术所述的借助充填采矿工艺来回采矿柱的方法相比于传统的矿柱回采方法，本专利技术采用的矿柱回采单元划分、上向分层回采与充填技术，在保证矿山开采效率的同时，实现了矿山采矿区内的资源最大化利用；同时具有以下有益效果：
[0020]提高了资源回采率：传统机械化分段空场嗣后充填法矿柱作为永久损失，无法回采，矿石损失率大。而本专利技术的回采矿柱的采矿方法采用上向条带进路分层充填法回采矿柱，可以回采部分矿柱资源，提高了资源回采率；
[0021]创造了经济和社会效益：而本专利技术的回采矿柱的采矿方法一方面充分利用了机械化分段空场嗣后充填法布置的采准工程，降低了采准工程量，各分层充填底层采用非胶结尾砂、废石充填，成本低，矿柱回采成本低，不仅为矿山创造经济效益，延长了矿山服务年限。
[0022]矿柱回采的安全性：矿柱的回采必然会再次打破已经平衡了的应力环境，造成矿柱上部顶板应力转移，边部产生应力集中，集中应力进而影响采场内尾砂的侧向压力进一步加大。进路式条带作为一种小暴露空间的开采方法，可减少开挖扰动造成的应力变化，并且两侧预留帮壁限制了尾砂垮落，并支撑尾砂的侧向压力，保证了矿柱回采时的安全。
[0023]提高回采品位：上向分层进路条带法的特点，使得在回采工作面可将夹石与矿石分出；同时，在矿体边界形态不规整的情况下，条带进路能很好地适应不规则矿体形状，进而降低了贫化提高了矿石的回采品位，提高经济效益。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的
附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术所述方法的工况平面示意图；
[0026]图2为本专利技术所述方法的工况横剖面示意图；
[0027]图3为本专利技术所述方法的工况纵剖面示意图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]如图1所示<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械化分段空场嗣后充填法矿柱的回采方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：矿柱回采单元划分：分段空场嗣后充填采矿法的矿块的布置，矿柱呈垂直矿体走向(间柱)和沿矿体走向(顶底柱)布置，相邻的两条间柱与其之间的底柱作为一个回采单元，矿柱在竖直方向上进行条带进路上向分层，且条带进路两帮预留一定宽度的矿壁；S2：采准工程布置：在每一分段矿柱所对应的采准干线位置按5％
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13％向下的坡度施工回采联道至间柱，再以平坡在矿柱中布置回采进路，相邻间柱内布置的回采进路、顶底柱中的回采进路相互联通，形成安全出口及贯通风流，同时在矿柱中的适当位置布置天井(或充填钻孔)至矿体上盘充填回风系统；S3：回采和充填：采用单步骤上向分层回采，每一分层布置一条条带进路，回采过程中根据顶板稳固性情况对顶板采取锚杆、锚杆+锚网等支护方式进行支护；当一个分层回采结束后，对条带采用非胶结充填至3.5m高度处，再进行0.5m的面层胶结充填；随着回采分层的上升，则逐步对回采联道进行刷顶挑高，并用刷顶挑高的围岩垫高底板，形成通至各分层的回采联道，此时会将下部对应位置的凿岩巷道和出矿进路填埋。2.根据权利要求1所述的一种机械化分段空场嗣后充填法矿柱回采的方法，其特征在于，所述步骤S1中条带宽度根据所回采的矿柱宽度确定，一般为4.3
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4.5m，高4
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【专利技术属性】
技术研发人员：李广涛，高博，王俊，杨天雨，乔登攀，田世国，黄飞，李子彬，周泰龙，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：