[发明专利]一种适于地下矿山大产能、低成本嗣后充填的采场结构布置方式

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下矿山采矿方法，尤其是涉及一种适于大型地下矿山高效开采的嗣后充填采矿方法的采场结构布置。适用于非煤井下矿山利用有限矿体分布面积提高开采强度，扩大生产能力，降低采矿生产和空区充填处理成本。

背景技术

金属矿山地下开采采矿方法有三类基本方法：一是空场法，二是崩落法，三是充填法。各种采矿方法具有各自使用条件:空场采矿方法，生产能力大，采矿成本低，安全性差；充填采矿方法生产能力低，生产成本高，常用于开采高价值矿石；崩落采矿方法生产能力高，但损失贫化大，要求地表允许塌陷。在我国矿产资源以低品位矿石为主的前提下，选用生产能力高，开采成本低的采矿方法具有广泛的应用前景。

目前国内试验了空场采矿嗣后充填的采矿方法，取得了显著的成绩，主要有下向大孔阶段空场采矿嗣后充填采矿方法、分段空场采矿嗣后充填采矿方法、矿房采矿嗣后充填采矿方法等，但是还是普遍存在着生产能力和生产成本的限制，主要是采场采用二步骤回采，在一步骤回采后要采用高强度尾砂进行胶结处理采空区，为二步骤回采创造条件，这样造成成本的增加和工艺复杂，阻碍了地下矿山的进一步提高产能。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述缺陷，而提供一种适于地下矿山大产能、低成本嗣后充填的采场结构布置方式。利用盘区空场嗣后充填的开采方法，对井下矿段划分成盘区开采，盘区内划分连续采场进行回采，利用尾砂对整个盘区内采空区进行充填处理，既解决井下充填开采生产能力低的矛盾，又降低了采场充填成本，大大简化盘区生产的工序，减少了尾砂充填胶结材料的用量，同时消除空区存在的安全隐患。

为实现本发明上述目的，本发明一种适于地下矿山大产能、低成本嗣后充填的采场结构布置方式通过以下技术方案来实现：

将井下厚大矿段组合划分为多个开采盘区，在各个盘区划分成3~6个连续采场，在盘区边缘划出一个盘区间柱，垂直方向上布置有盘区顶柱和盘区底柱，盘区底柱的侧面为斜面；沿脉巷道布置在采场的两侧，沿脉巷道的侧边布设有溜井和人行通风天井。所述的盘区顶柱内设有充填巷道；在沿脉巷道之间的设有穿脉巷道、出矿巷道、拉底巷道，穿脉巷道位于盘区间柱底部，出矿巷道位于盘区底柱内；拉底巷道位于盘区底柱之间，拉底巷道采用中深孔爆破、切割形成拉底空间，最终形成采场堑沟；在采场堑沟、出矿巷道之间设有出矿进路。

所述盘区长度60~100m、盘区间柱宽度20~30m；每个盘区采场宽度10～18m、长度30～90m、高度40～90m；盘区顶柱（4）和盘区底柱（5）的高度分别为10~15m。采用这种参数，既有利于提高开采效率，又可保证采场安全。

所述开采盘区所处矿段矿体和围岩坚固稳定、完整性好，完整性系数不小于0.8，抗压强度不小于80MPa。

所述的盘区采场数量以4~6个为佳。

采矿方法通过以下技术方案来实现：

1）将厚大矿段组合划分为多个开采盘区；

2）在各个盘区划分成3～6个连续采场，在盘区边缘划出一个盘区间柱；

3）逐步开采盘区内采场，直至盘区内采场开采结束；

4）封闭盘区通道，采用尾砂充填空区；

5）按照设计条件，回收部分盘区间柱并加以处理空区。

“盘区空场”是在将厚大矿段划分成盘区，采用空场法采矿，简化回采工艺，提高采场生产能力。

本发明一种适于地下矿山大产能、低成本嗣后充填的采场结构布置方式通过以上技术方案具有以下积极效果：

1）采用盘区空场嗣后充填的开采方法，对井下矿段划分成盘区开采，解决井下充填法开采生产能力低的矛盾；

2）利用尾砂对已有采空区进行充填处理，降低了采场充填成本，简化盘区生产的工序；

3）将尾矿（尾砂）充填于地下采空区，减少了向尾矿库排放的尾矿量，实现了少废或无废开采，为建设生态矿山起了示范作用。

附图说明

图1 为本发明一种适于地下矿山大产能、低成本嗣后充填的采场结构布置方式的原理与布置纵向投影图。

图2为本发明一种适于地下矿山大产能、低成本嗣后充填的采场结构布置方式的原理与底部结构布置图。

附图标记为：

1－盘区；2－盘区采场；3－盘区间柱；4－盘区顶柱；5－盘区底柱；6－盘区充填体；7－矿石；8－沿脉巷道；9－穿脉巷道；10－出矿巷道；11－采场堑沟；12－出矿进路；13－人行通风天井；14－溜井；15－充填巷道；16－拉底巷道。

具体实施方式