【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下金属矿床开采，具体涉及一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法。
技术介绍
1、我国矿产资源总体丰富但人均不足，随着社会经济发展对矿产资源的迫切需求，倾角大于55°、厚度小于1.0m的这类急倾斜、薄的难采矿脉也不得不纳入开采范围。特别是急倾斜薄矿脉通常富含铅、锌、银、金等高价金属，其矿量占我国岩金矿山储量的50％，因此急需针对这种难采矿脉的安全高效经济的采矿技术。
2、开采破碎急倾斜薄矿脉目前主要使用进路充填法，矿岩同时爆破运出。进路充填法存在生产成本高的缺点，当薄矿脉赋存在破碎的蚀变带中时(矿脉和蚀变围岩均破碎易自然冒落)，这种采矿方法不能很好地避免矿石的大量损失和贫化。
技术实现思路
1、为了克服以上现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，根据矿脉和蚀变围岩破碎易冒落的特点，创造矿脉和围岩自然冒落的条件，同时在安全作业空间内强制诱导矿脉和围岩冒落，具有安全性高、生产能力大和采矿成本低的特点，能够达到安全高效低成本开采蚀变破碎急倾斜薄矿脉的目的。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，包括以下步骤；
4、步骤1：按常规矿块采准布置形式完成采准工作；
5、步骤2：布置采场，包括：采场顶部自上而下分别为第一分层假顶、第二分层作业空间、第三分层假底，底部出矿结构之上为随
6、步骤3：以采场上部第一分层假顶为掩护、第三分层假底为施工平台，在第二分层作业空间内往采场下部施工诱导落矿钻孔、观察排气孔和充填钻孔；
7、步骤4：采场底部出矿作业和顶部诱导落矿作业相配合，完成矿块回采；
8、步骤5：构筑采场底部穿脉和出矿巷道的充填挡墙，以及采场顶部第二分层作业空间的充填挡墙，先后完成采场底部空区和顶部第二分层作业空间的充填。
9、所述步骤1中，所述采场沿矿脉走向布置，距矿脉下盘10～15m沿矿脉走向掘进顶部中段巷道和底部中段巷道，自顶部和底部中段巷道垂直矿脉走向掘进穿脉巷道，穿脉巷道间距为块矿长度；在下盘脉外布置矿石溜井和废石溜井。
10、所述步骤2中，构建第一分层假顶，自采场顶部穿脉巷道掘进转层斜坡并穿透矿脉，以转层斜坡为初始自由面，在第一分层假顶的掩护下以进路掘进方式回采采场顶部第二分层，第二分层回采完毕后不充填，作为后续施工诱导落矿钻孔、充填钻孔和进行充填作业的空间，即第二分层作业空间；
11、自采场顶部穿脉巷道掘进转层斜坡并穿透矿脉，以转层斜坡为初始自由面，在第一分层假顶的掩护下以进路掘进方式回采采场顶部第三分层，对进路充填后形成第三分层假底；
12、所述采场垂直方向上，自上向下依次为第一分层假顶、第二分层作业空间、第三分层假底，待自然-诱导冒落的矿脉，以及落矿空间。
13、所述第一分层假顶的形成过程为：
14、在超前支护的掩护下以进路掘进方式回采采场顶部第一分层，第一分层宽度大于蚀变带宽度，以揭露稳固的上下盘基岩；视蚀变带宽度选择单一进路掘进或多条进路先后掘进完成第一分层回采，以保障安全并尽可能降低矿石贫化。进路掘进完毕后立即铺设钢筋网、施工斜拉钢筋和上下盘基岩的挂帮锚杆，构筑充填挡墙，对进路空区进行高灰砂比充填形成第一分层假顶。
15、所述第二分层作业空间2的形成过程为：
16、在第一分层假顶掩护下以进路掘进方式回采采场顶部第二分层，第二分层宽度大于蚀变带宽度，以揭露稳固的上下盘基岩。视蚀变带宽度选择单一进路掘进或多条进路依次掘进完成第二分层回采，以尽可能降低矿石贫化。第二分层空区不充填，作为后续施工诱导落矿钻孔、充填钻孔和进行充填作业的空间。
17、所述第三分层假底的形成过程为：
18、在第一分层假顶掩护下以进路掘进方式回采采场顶部第三分层，分层宽度大于蚀变带宽度，以揭露稳固的上下盘基岩。视蚀变带宽度选择单一进路掘进或多条进路依次掘进完成第三分层回采，以尽可能降低矿石贫化。第三分层回采完毕后立即铺设钢筋网、施工斜拉钢筋和上下盘基岩的挂帮锚杆，构筑充填挡墙，对第三分层空区进行高灰砂比充填形成第三分层假底。
19、所述落矿空间的形成过程为：
20、在采场顶部施工第一分层假顶、第二分层作业空间、第三分层假底的同时，自采场底部中段巷道垂直矿脉走向往矿脉方向掘进两条穿脉巷道和多个出矿巷道，穿脉巷道和出矿巷道揭露蚀变围岩后即停止掘进并喷浆封闭蚀变围岩；在穿脉巷道和出矿巷道尽头位置钻凿斜向上的扇形中深孔，目的是装药爆破后采场底部形成自然-诱导冒落集矿空间；极破碎的矿脉和蚀变带会自然冒落直至不再自然冒落或冒落进程缓慢而形成冒落拱，冒落拱以下即为落矿空间。
21、两条穿脉巷道平行设置，位于采场两端，间隔距离就是采场的长度，一般是50m，出矿巷道位于穿脉巷道之间，出矿巷道的间隔距离一般是8-10m；
22、所述冒落拱是在地压和岩体自重作用下使地下硐室(本申请中是采场)顶部岩石发生碎裂、冒落而逐渐形成的拱形顶板。
23、所述步骤3中，以诱导落矿钻孔为通道，采用水力、机械或爆破的方式诱导矿石崩落，诱导崩落部位为冒落拱的拱脚部位。
24、所述步骤4中，采场底部出矿作业和顶部诱导落矿作业相配合，完成矿块回采，采场生产能力由出矿强度和诱导落矿强度决定。
25、所述步骤5中，在采场底部穿脉巷道和出矿巷道构筑充填挡墙，在采场顶部第二分层作业空间内完成采场下部空区充填；随后构筑采场顶部第二分层作业空间的充填挡墙，完成第二分层作业空间的充填。
26、本专利技术的有益效果：
27、本专利技术中，充分利用矿脉和蚀变围岩破碎易自然冒落的特点，在采场底部创造矿岩自然冒落空间，在采场顶部安全空间内辅助进行诱导落矿，实现蚀变破碎急倾斜薄矿脉的大规模回采。有效克服了传统进路充填法生产成本高、效率低等问题。
28、本专利技术具有施工工艺简单、生产能力大且调整灵活、安全性好和生产成本低的优点。
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1.一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，包括以下步骤；
2.根据权利要求1所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述采场沿矿脉(16)走向布置，距矿脉(16)下盘10～15m，沿矿脉(16)走向掘进顶部中段巷道(12)和底部中段巷道(19)，自顶部中段巷道(12)垂直矿脉(16)走向掘进穿脉巷道(13)，穿脉巷道(13)间距为块矿长度；在下盘脉外布置矿石溜井和废石溜井。
3.根据权利要求1所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述步骤2中，构建第一分层假顶(1)，自穿脉巷道(13)掘进转层斜坡(14)并穿透矿脉(16)，以转层斜坡(14)为初始自由面，在第一分层假顶(1)的掩护下以进路掘进方式回采采场顶部第二分层，第二分层回采完毕后不充填，作为后续施工诱导落矿钻孔(8)、充填钻孔(10)和进行充填作业的空间，即第二分层作业空间(2)；
4.根据权利要求3所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述第
5.根据权利要求3所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述第二分层作业空间(2)的形成过程为：
6.根据权利要求3所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述第三分层假底(3)的形成过程为：
7.根据权利要求3所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述落矿空间(4)的形成过程为：
8.根据权利要求1所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述步骤3中，以诱导落矿钻孔(8)为通道，采用水力、机械或爆破的方式诱导矿石崩落，诱导崩落部位为冒落拱(5)的拱脚部位。
9.根据权利要求1所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述步骤4中，采场底部出矿作业和顶部诱导落矿作业相配合，完成矿块回采，采场生产能力由出矿强度和诱导落矿强度决定。
10.根据权利要求1所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述步骤5中，在采场底部穿脉巷道(20)和出矿巷道(7)构筑充填挡墙，在采场顶部第二分层作业空间(2)内完成采场下部空区充填；随后构筑采场顶部第二分层作业空间的充填挡墙，完成第二分层作业空间的充填。
...【技术特征摘要】
1.一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，包括以下步骤；
2.根据权利要求1所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述采场沿矿脉(16)走向布置，距矿脉(16)下盘10～15m，沿矿脉(16)走向掘进顶部中段巷道(12)和底部中段巷道(19)，自顶部中段巷道(12)垂直矿脉(16)走向掘进穿脉巷道(13)，穿脉巷道(13)间距为块矿长度；在下盘脉外布置矿石溜井和废石溜井。
3.根据权利要求1所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述步骤2中，构建第一分层假顶(1)，自穿脉巷道(13)掘进转层斜坡(14)并穿透矿脉(16)，以转层斜坡(14)为初始自由面，在第一分层假顶(1)的掩护下以进路掘进方式回采采场顶部第二分层，第二分层回采完毕后不充填，作为后续施工诱导落矿钻孔(8)、充填钻孔(10)和进行充填作业的空间，即第二分层作业空间(2)；
4.根据权利要求3所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱导崩落嗣后充填采矿法，其特征在于，所述第一分层假顶(1)的形成过程为：
5.根据权利要求3所述的一种蚀变破碎急倾斜薄矿脉自然-诱...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭进平，刘亚雄，王小林，汪朝，吴赛赛，张浩，洪松，李泽琛，吴琼，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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