[发明专利]一种用于缓倾斜薄矿脉的脉内斜坡道上向分层充填采矿法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采矿方法，特别是涉及一种用于缓倾斜薄矿脉无轨开采的上向分层充填采矿法，特别适用于矿岩中等稳固的脉内斜坡道缓倾斜薄矿体机械化开采方法。

背景技术

缓倾斜薄矿脉是我国有色金属矿矿脉赋存的主要形式之一，特别是在金、银、钼、锡、钨、锑等矿床中占有较大比例。通常缓倾斜薄矿脉采用普通空场法或垂直分条房柱法开采，即采用气腿子凿岩机与电耙等传统设备进行打眼出矿，不仅设备落后、采准工程量大，矿体边界难以控制、矿石贫化损失率高，而且生产效率低、劳动强度大、矿石爆破后搬运困难等，因而导致此类矿脉开采的矿山陷入前所未有的困境。

众所周知，采矿的发展方向是机械化。但针对缓倾斜薄矿脉开采，受矿体厚度与倾角的影响，回采单元内的矿量少，若依照传统无轨开采的采准布置，则脉外采准工程量大，主要技术经济指标严重恶化；若采用电耙出矿的耙矿设备，则设备落后、作业安全性差、生产效率低、工人劳动强度大。对于缓倾斜薄矿脉，崩落矿石不能依靠自重放矿，受制于无轨设备爬坡能力，建立无轨采准系统是必不可少的。但脉外布置的无轨采准系统会极大地增加废石的开采量，导致缓倾斜薄矿脉开采各项技术经济指标严重下降，矿山开采经济效益下降，查阅国内外相关文献专利，未发现在薄矿脉开采中采用脉内斜坡道采准系统的文献资料，鉴于缓倾斜薄矿脉中采用上向水平分层充填采矿法具有损失贫化率小、灵活性大，适应能力强等特点，通过采用合理的无轨采准系统，结合上向分层充填采矿法的优越性，可解决缓倾斜薄矿体的安全高效开采问题。因此，针对缓倾斜薄矿脉无轨开采采准工程量大、生产成本高与回采效率低的问题，设计采用脉内斜坡道采准方式是一种最佳选择，但普通的脉内斜坡道无轨采准系统，无论是折返式或连续伪倾斜方式，均不能确保无轨设备顺利进入采场工作面或满足回采作业要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在保证作业安全的前提下，实现缓倾斜薄矿体的机械化安全高效低成本开采的用于缓倾斜薄矿脉的脉内斜坡道上向分层充填采矿法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的用于缓倾斜薄矿脉的脉内斜坡道上向分层充填采矿法，矿脉在垂高方向上划分中段，依靠脉内掘进的伪倾斜斜坡道，无轨设备进入采场，实现缓倾斜薄矿脉的机械化开采；脉内伪倾斜斜坡道，从底部中段运输平巷掘进联络道到达矿脉，然后掘进沿脉伪倾斜斜坡道上升一定高度，再沿脉向前掘进分段平巷，垂直分段平巷掘进倒车硐室和分段出矿溜井，从分段平巷一侧开始反向掘进沿脉伪倾斜斜坡道，再上升一段高度，沿脉掘进分段平巷、倒车硐室和分段出矿溜井，如此反复直到上中段运输平巷或中段运输平巷与矿脉联络道相连的位置；无轨设备沿伪倾斜斜坡道到达分段平巷折返，形成之字形，到达矿脉垂高任何位置进行凿岩与出矿；矿体内沿走向每隔一定距离掘进一条充填通风上山；以伪倾斜斜坡道为界划分采场，从矿脉的一端向另一端连续推进，采场内各分层回采单元由下往上依次进行回采；当无轨设备因分段伪倾斜斜坡道折返改变方向不能直接进入采场时，则沿脉掘进分层水平巷道，形成通道进入采场；用普通凿岩设备或液压凿岩台车打眼，铲运机出矿，崩落矿石铲运至分段溜矿井或中段溜井中；充填料从充填通风井位置下放，斜坡道随回采高度的上升和分层充填而逐渐消失。

具体地，将矿体在垂高上每隔25m～50m划分中段，矿体从一端向另一端方向回采；盘区内依岩石稳固性每隔50m～200m设置脉内斜坡道，采场以斜坡道为界呈现“之”字型划分；分段高度10m～15m，中段内划分分层，分层高度为2.0m～3.0m，采场充填后空顶距1.0m～1.5m，分层回采单元长度为50m～200m，宽度为矿体厚；顶柱高度为2.0m～3.5m。

具体地，采准工程：下中段运输平巷→伪倾斜斜坡道→分段平巷→倒车硐室→出矿横巷→分段出矿溜井→中段出矿溜井→充填通风上山，伪倾斜斜坡道以16％～20％的坡度沿脉掘进，斜坡道每上升10m～15m再沿脉掘进分段平巷前行10m～15m，及与分段平巷垂直的倒车硐室和分段出矿溜井，从分段平巷一侧反向掘进沿脉伪倾斜斜坡道，再上升10m～15m，沿脉掘进同样规格的分段平巷、倒车硐室和分段溜井，如此反复直到上中段运输巷或中段运输平巷与矿脉联络道相连位置；无轨设备沿伪倾斜斜坡道达到分段平巷折返，形成“之”字形，到达矿脉垂高任何位置进行凿岩与出矿；当无轨设备因分段伪倾斜斜坡道折返改变方向不能直接进入采场时，则沿脉掘进分层水平巷道5m～8m，形成通道进入采场；矿体内沿走向每隔40m～100m掘进一条充填通风上山。