[发明专利]矿柱预隔离分段条块充填采矿法及适用于该采矿法的矿体

说明书

技术领域

本发明涉及一种采矿方法及矿体，具体说涉及一种适用于开采矿体不稳固、地表不允许塌陷的缓倾斜、急倾斜厚大金属矿体的矿柱预隔离分段条块充填采矿法。

背景技术

开采极不稳固厚大低品位矿体时，一般采用崩落法进行开采，然而崩落法开采会导致地表塌陷影响可持续发展，特别是在农田下开采时，地表不允许塌陷，因此需采用充填采矿法开采，充填采矿法成本高、生产效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿柱预隔离分段条块充填采矿法及矿体，该采矿方法采矿成本低、生产效率高。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种矿柱预隔离分段条块充填采矿法，包括以下步骤：1）将整个采区划分为若干个区域，每个区域划分为沿矿体走向依次排列的Ⅰ步条块矿房、Ⅲ步条块矿柱、Ⅱ步条块矿房及Ⅳ步条块矿柱，按照Ⅰ步条块矿房、Ⅱ步条块矿房、Ⅲ步条块矿柱、Ⅳ步条块矿柱的步骤依次回采，并且各区域的相同步骤条块采场同时施工。

本发明矿柱预隔离分段条块充填采矿法，其中，在所述Ⅰ步条块矿房回采过程中，将Ⅰ步条块矿房划分为上、下两个分段，先施工下分段的充填进路、出矿进路，充填进路及出矿进路均进行喷锚网联合支护，并在充填进路内铺设充填管路，然后从出矿进路一端施工切割天井，再以切割天井为自由面布置中深孔炮孔进行爆破，落矿高度为一个分段，然后采用铲运机出矿，出矿结束后，在出矿进路施工密闭墙，利用充填管路对采空区进行分级尾砂胶结充填，待下分段的分级尾砂胶结充填体凝固后，进行上分段的回采，上分段回采时，先施工上分段的充填进路，下分段的充填进路作为上分段的出矿进路，然后开始与下分段步骤相同的回采工作。

本发明矿柱预隔离分段条块充填采矿法，其中，所述Ⅰ步条块矿房的上分段的采空区进行分级尾砂胶结充填完成后进行Ⅱ步条块矿房的回采，所述Ⅱ步条块矿房的回采过程与Ⅰ步条块矿房的回采过程相同。

本发明矿柱预隔离分段条块充填采矿法，其中，所述Ⅰ、Ⅱ步条块矿房的分级尾砂胶结充填体凝固并且强度达到要求后，进行所述Ⅲ步条块矿柱的回采，回采时，将Ⅲ步条块矿柱划分为上、下两个分段，先进行下分段的回采工作，施工下分段的充填进路及出矿进路，并对Ⅲ步条块矿柱的充填进路、出矿进路进行编锚网支护，在Ⅲ步条块矿柱的充填进路内铺设充填管路，在Ⅲ步条块矿柱的出矿进路端部及里侧依次间隔施工若干个Ⅲ步切割天井，各Ⅲ步切割天井均贯穿Ⅲ步条块矿柱的充填进路和出矿进路，然后将各Ⅲ步切割天井爆破成砼柱大口井，在各砼柱大口井下口分别施工密闭墙后向砼柱大口井内充填高强度胶结充填体，形成若干个砼柱，每两个砼柱之间的矿体即为一个回采单元，在一个回采单元内，以Ⅲ步切割天井为自由面布置中深孔炮孔进行爆破，落矿高度为一个分段，然后采用铲运机出矿，出矿完毕后，一个回采单元回采结束，利用充填管路对该回采充填单元进行一次性分级尾砂充填，分级尾砂充填体底部设有滤水管，待尾砂充填体滤水沉淀后，对下沉部分进行分级尾砂胶结充填，形成混凝土上浇面，接下来进行下一个回采单元的回采充填工作，直至下分段的回采充填工作结束；下分段回采结束并且下分段的混凝土上浇面强度达到要求后，进行上分段的回采，上分段回采时，先施工Ⅲ步条块矿柱的上分段的充填进路，Ⅲ步条块矿柱下分段的充填进路作为上分段的出矿进路，然后进行与下分段完全相同的回采工作。

本发明矿柱预隔离分段条块充填采矿法，其中，所述Ⅲ步条块矿柱的回采完成后，采用与Ⅲ步条块矿柱相同的步骤回采Ⅳ步条块矿柱，所述各铲运车均为遥控铲运车。

一种采用上述采矿方法的矿体，所述矿体分为若干个区域，每个区域均分为沿矿体走向依次排列的Ⅰ步条块矿房、Ⅲ步条块矿柱、Ⅱ步条块矿房及Ⅳ步条块矿柱，所述Ⅰ步条块矿房与Ⅱ步条块矿房结构相同，其中所述Ⅰ步条块矿房划分为上、下两个分段，下分段设有充填进路、出矿进路，充填进路、出矿进路均设有喷锚网联合支护，充填进路内铺设充填管路，出矿进路一端设有切割天井、另一端设有密闭墙，上分段设有充填进路，上分段的充填进路进行喷锚网联合支护，并铺设充填管路。

本发明矿体，其中，所述Ⅲ步条块矿柱、Ⅳ步条块矿柱结构相同，其中，所述Ⅲ步条块矿柱划分为上、下两个分段，Ⅲ步条块矿柱的下分段设有充填进路及出矿进路，Ⅲ步条块矿柱的充填进路及出矿进路均设有编锚网支护，在Ⅲ步条块矿柱的充填进路内铺设充填管路，在Ⅲ步条块矿柱的出矿进路端部及里侧依次间隔设置若干个砼柱。