【技术实现步骤摘要】
本申请涉及采矿，尤其是涉及一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺。
技术介绍
1、在国内外金属矿山中已熟练使用浅孔留矿法采矿工艺多年，该采矿方法适用于矿岩稳固性较好，矿体倾角较大的薄-中厚矿体开采，由此开采留下了大量的采场顶底柱和间柱，且较之于间柱而言，顶底柱因分布均匀、连续性较好而具有较好的回采可能。近年来，随着选矿技术的提高，因历史开采遗留下的顶底高价值矿柱变得具有较大的回采价值。而安全可靠经济可行的残矿回收工艺将变得举足轻重，不仅能在保证安全前提下提高采矿效率，而且能大幅提高矿山企业经济效益。
2、矿山使用浅孔留矿法开采多年，近年来已建成全尾砂胶结充填系统，熟练使用全尾砂胶结充填开采工艺，矿石品位价值较高，浅孔留矿法开采留下的采空区急需治理，在治理采空区的同时回收残矿资源，可获得一举两得事半功倍之成效，因此亟需研发出一种安全高效经济的顶底柱资源回收的工艺。
技术实现思路
1、为了安全高效经济的进行顶底柱回收，本申请提供了一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺。
2、本申请提供一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，采用如下的技术方案：
3、一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，包括如下步骤，
4、s1：将矿体中段划分为顶柱和底柱：
5、s2：对顶柱下方采空区进行全尾砂胶结充填；
6、s3：在本中段距矿体下盘指定距离处布置脉外巷，在脉外巷旁布置连通下中段的溜井，从脉
7、s4：将顶底柱在立面上划分为2个小分段，分别在2个小分段巷内钻凿上向扇形浅孔；
8、s5：对顶底柱进行爆破、回采和出矿，然后对空区进行充填。
9、进一步的，在步骤s1之前，还有步骤s0：在间柱内布置人行天井、在天井内每隔2m～3m往两端布置采场联络道，在矿体内布置脉内运输巷，采用电耙出矿底部结构。
10、进一步的，步骤s1具体为，以本中段已有的脉内巷为界，依次划分为脉内巷上方的本中段3m厚底柱和脉内巷下方的下中段3m～6m厚顶柱。
11、进一步的，步骤s2具体为，残矿回采前对顶柱下方采空区进行全尾砂胶结充填，充填作业保证充填体与顶柱的接顶质量和接顶率，顶部0.5m范围内充填体强度不低于4mpa，底柱上方采空区稳固性较好时可暂时不进行充填，若采空区稳固性较差时，应嗣前采用废石充填25％以上空区，用外覆岩层确保顶底柱回收作业的安全。
12、进一步的，步骤s3具体为，在本中段距矿体下盘20m～30m处布置3.0m×3.0m脉外运输巷，在脉外巷旁布置连通下中段的φ1.5m溜井，从脉外巷间柱处以一定坡度往下朝矿体方向布置3.0m×3.0m采场联络道通达顶柱下方，再沿矿体走向与脉内巷平行布置2.4m×2.6m的顶柱凿岩巷。
13、进一步的，步骤s4具体为，以已有的脉内巷及新构筑的凿岩巷为界，将顶底柱在立面上划分为2个小分段，顶底柱起始回采点以原浅孔留矿法间柱内人行天井作为切割天井，分别在2个小分段巷内用凿岩机以相同的孔网参数钻凿上向扇形浅孔。
14、进一步的，在步骤s4中，顶底柱回收所用的浅孔，设计所用孔网参数如下：炮孔长度3m～6m、炮孔直径40mm、炮孔间距1.0m～1.2m、炮孔排距0.8～1.0m。
15、进一步的，在步骤s4中，先施工上分段脉内巷的上向扇形浅孔，后施工下分段凿岩巷的上向扇形浅孔。若下分段凿岩巷对应顶柱大于5m时，也可采用中深孔凿岩机施工。
16、进一步的，在步骤s4中，急倾斜薄-中厚浅孔留矿法顶底柱回收浅孔爆破时，采用人工装填φ32mm卷装药，自顶底柱切割天井处开始，以后退式开采顺序进行顶底柱残矿回收爆破。
17、进一步的，在步骤s5中，顶底柱回采首茬炮孔爆破时以切割天井为自由面，在2个小分段同步进行装药连线侧向爆破形成垂直切割立槽，后续炮孔以垂直立槽为自由面，两分段同步爆破将矿石崩落至充填体上方；
18、随后以步骤s3形成的脉外巷、采场联络道为出矿通道，采用遥控铲运机将充填体上的崩落矿石铲运至脉外巷旁的溜井进行出矿，出矿完成后，及时构筑充填挡墙，采用全尾砂胶结充填完成本中段空区充填任务。
19、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
20、(1)辅助工程量较少且可共用，在顶柱下方新构筑凿岩巷、矿体下盘布置脉外巷和溜矿井，由脉外巷往矿体方向掘进下向倾斜采场联络道，且以上工程可多个矿块共同利用，又可为深部开拓工程。
21、(2)上下2个小分段顶底柱回收浅孔爆破同步进行，极大减少了爆破次数，提高了爆破回采效率，有效控制崩落矿石块度，利于区分矿石和充填体、为选矿作业节省成本。
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1.一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：包括如下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：步骤S1具体为，以本中段已有的脉内巷为界，依次划分为脉内巷上方的本中段3m～6m厚底柱和脉内巷下方的下中段3m～6m厚顶柱。
4.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：步骤S2具体为，残矿回采前对顶柱下方采空区进行全尾砂胶结充填，充填作业保证充填体与顶柱的接顶质量和接顶率，顶部0.5m范围内充填体强度不低于4MPa，底柱上方采空区稳固性较好时可暂时不进行充填，若采空区稳固性较差时，应嗣前采用废石充填25％以上空区，用外覆岩层确保顶底柱回收作业的安全。
5.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：步骤S3具体为，在本中段距矿体下盘20m～30m处布置3.0m×3.0m脉外运输巷，在脉外巷旁布置连通下
6.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：步骤S4具体为，以已有的脉内巷及新构筑的凿岩巷为界，将顶底柱在立面上划分为2个小分段，顶底柱起始回采点以原浅孔留矿法间柱内人行天井作为切割天井，分别在2个小分段巷内用凿岩机以相同的孔网参数钻凿上向扇形浅孔。
7.根据权利要求6所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：在步骤S4中，顶底柱回收所用的浅孔，设计所用孔网参数如下：炮孔长度3m～6m、炮孔直径40mm、炮孔间距1.0m～1.2m、炮孔排距0.8～1.0m。
8.根据权利要求6所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：在步骤S4中，先施工上分段脉内巷的上向扇形浅孔，后施工下分段凿岩巷的上向扇形浅孔。若下分段凿岩巷对应顶柱大于5m时，也可采用中深孔凿岩机施工。
9.根据权利要求6所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：在步骤S4中，急倾斜薄-中厚浅孔留矿法顶底柱回收浅孔爆破时，采用人工装填φ32mm卷装药，自顶底柱切割天井处开始，以后退式开采顺序进行顶底柱残矿回收爆破。
10.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：在步骤S5中，顶底柱回采首茬炮孔爆破时以切割天井为自由面，在2个小分段同步进行装药连线侧向爆破形成垂直切割立槽，后续炮孔以垂直立槽为自由面，两分段同步爆破将矿石崩落至充填体上方；
...【技术特征摘要】
1.一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：包括如下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：步骤s1具体为，以本中段已有的脉内巷为界，依次划分为脉内巷上方的本中段3m～6m厚底柱和脉内巷下方的下中段3m～6m厚顶柱。
4.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：步骤s2具体为，残矿回采前对顶柱下方采空区进行全尾砂胶结充填，充填作业保证充填体与顶柱的接顶质量和接顶率，顶部0.5m范围内充填体强度不低于4mpa，底柱上方采空区稳固性较好时可暂时不进行充填，若采空区稳固性较差时，应嗣前采用废石充填25％以上空区，用外覆岩层确保顶底柱回收作业的安全。
5.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，其特征在于：步骤s3具体为，在本中段距矿体下盘20m～30m处布置3.0m×3.0m脉外运输巷，在脉外巷旁布置连通下中段的φ1.5m溜井，从脉外巷间柱处以一定坡度往下朝矿体方向布置3.0m×3.0m采场联络道通达顶柱下方，再沿矿体走向与脉内巷平行布置2.4m×2.6m的凿岩巷。
6.根据权利要求1所述的一种顶底柱残矿资源小分段同步崩矿嗣后充填回收工艺，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志军，刘泽洲，曾令义，王磊，温辉少，彭斌，李坤，王栋栋，方贤辉，熊鹏，廖九波，李运胜，鄂玉强，李昕蔚，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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