[发明专利]一种适合于不稳定岩层的高效上向进路分层充填采矿方法

说明书

本发明公开了一种适合于不稳定岩层的高效上向进路分层充填采矿方法，将每一个分段（c）分为上分层（c₁）、下分层（c₂），将上分层（c₁）、下分层（c₂）合并为一个分段（c）开采，一步骤首先开采上分层（c₁），在上分层上分层（c₁）进路回采完毕后，再开采下分层（c₂）进路矿体；同一盘区水平方向上选择隔一采一或者隔二采一的方式进行回采，在一步骤上分层（c₁）矿房、下分层（c₂）矿房回采完成后，进行胶结充填，充填体达到养护强度后立即进行相邻矿房的回采，实现连续开采，一个分段全部回采完成后，统一升层进行上分层进路回采工作，减少二步骤矿柱回采的采准工程量，减少一次护顶支护，增加一次充填分段高度，提高矿石回采及充填效率，降低采矿成本。

技术领域

本发明涉及一种上向进路分层充填采矿法，特别适用于不稳定岩层的地下矿山充填采矿，可广泛适用于黑色、有色等金属地下矿山的分层全尾砂胶结充填开采。

背景技术

上向进路分层充填法是一种由下而上，以巷道进路方式分层回采并充填的采矿方法。该法具有回采安全、回收率高、贫化低的优点，主要适用于：①矿岩均不稳固或矿石相对稳固的矿床；②矿体形态不规则，厚度变化大，分支复合多含有夹石的矿床；③地表需要保护的矿床。

该法的特点是自下而上分层回采，每一分层的回采是在掘进分层联络道后，以分层全高沿走向或垂直走向划分进路，间隔进路采矿。一步骤进路回采完毕立即充填接顶，然后再回采并充填二步骤进路，待整个分层的进路回采充填结束后，再用进路回采上一分层。该法最早在瑞典部分矿山中使用，我国自1984年在金川二矿区引进试验该方法成功以来，已在很多矿山推广应用，如山东黄金焦家金矿、鲁中矿业张家矿区、安徽淮北矿区等。

目前该法仍存在一定的局限性，如：受采场布置和作业条件的限制，无法实现大规模开采；采矿工艺复杂，采准工程量大；二步骤矿房回采必须在一步骤回采的充填体内进行采准施工，安全可靠性差；采用二步骤回采，无法实现矿山连续开采等；采场参数受矿岩稳固性的制约，采场支护成本高；充填分层高度小，无法实现大产能充填，充填成本高。

例如，《现代矿业》2012年7月第7期刊登的“上向进路( 分层) 充填采矿法在淮北矿区的应用”中介绍了刘楼铜铁( 金) 矿属于2010 年初该矿开始筹建尾砂充填系统，调整井下生产布局，引进上向进路( 分层) 充填采矿法， 2010 年下半年开始对原有采空区和新采空区进行了胶结充填。实践证明该方法具有回采安全、矿石回收率高、贫化率低等优点，但也存在以下3个问题：（1）充填接顶率难以达到设计要求，对厚大矿体多进路回采顶板管理带来难度；（2）下盘布置溜井，铲运机斜巷工程要求围岩相对稳固。对破碎围岩，必须采取支护措施；（3）要求探矿超前，摸清矿体的规模形态，工程地质条件，方案设计才能综合考虑，保证其相对合理性；（4）开采生产能力较小，难以实现大规模开采。

发明内容

本发明的目的就是针对目前上向进路分层充填法生产能力低、采准工程量大、工艺复杂、采场支护成本高及二步骤无法实现连续开采等问题，提出了一种适合于不稳定岩层的高效上向进路分层充填采矿方法，旨在实现高效连续大规模开采，降低开采成本。