[发明专利]一种用于上向分层全尾砂胶结充填法的采场结构

说明书

本发明公开了一种用于上向分层全尾砂胶结充填法的采场结构，一个分段（c）的高度为6～8 m，并将每一个分段（c）分为上分层（c₁）、下分层（c₂），在上分层（c₁）之矿体下盘一侧布置下盘脉内沿脉联络巷（3），在下分层（c₂）之矿体上盘一侧布置上盘脉内沿脉联络巷（4）；下盘脉内沿脉联络巷（3）作为上分层（c₁）回采的出矿联络巷，上盘脉内沿脉联络巷（4）作为下分层（c₂）回采的出矿联络巷；中段上盘运输大巷（2）通过装矿穿脉联巷（12）与中段下盘运输大巷（1）相通，下盘脉内沿脉联络巷（3）通过采场分层联络斜坡道（7）与中段下盘运输大巷（1）相通，从而形成一个完整的运输系统。本发明生产能力高、采准工程量小、工艺简单、采场支护成本低，可实现二步骤连续开采。

技术领域

本发明涉及一种上向进路分层充填采矿法的采场结构布置，特别适用于不稳定岩层的地下矿山充填采矿，可在黑色、有色等金属地下矿山的分层全尾砂胶结充填开采中广泛应用。

背景技术

随着人类对矿产品需求的不断增加，矿产资源变得越来越少。如何合理、高效、经济、安全地进行矿产资源开发利用,降低资源的损失，减少矿石的贫化,提高矿石的质量,是矿产资源开发者共同关心的问题。充填采矿法以其高回收率、低贫化率的优点,在开采较高价值的难采矿床中取得了突破性进展,出现了无轨机械化胶结充填采矿法,点柱充填采矿法,分段充填采矿法,大孔径阶段空场嗣后尾砂胶结(块石胶结)充填采矿法等。

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，《黄金》1999年9月刊登的“分层充填采矿法在焦家金矿的应用与发展”中介绍了机械化上向进路分层充填采矿法在焦家金矿中的应用。该法的优点是:(1)采场作业面多,可实现采、出、充平行作业； (2)不留矿柱,损失率、贫化率较小,一般均在8 %～ 10 %以下；(3)进路跨度小,顶板暴露时间短, 辅以锚杆护顶,符合工程地质条件对采矿快采、快出、快充的要求,安全性大为提高；(4)出矿方法比较灵活,在与斜坡道及分段巷道相通的大采场(主要是主矿体),一般用铲运机出矿。该法也暴露以下缺点:(1)对岩石特别差的Ⅳ类岩体仍无法回采,即使紧迎头支护采矿成功,但损失、贫化率及采矿成本都将很高。因此,焦家金矿80 线以北的工业矿体(主要在-70 ～ -100m 中段), 除下向实际矿块外,基本没作更多回采。(2)因主矿体膨胀收缩及与3 号脉的“人”字形交汇,在矿体厚度增加较多时,往往使原本置于采场中部矿体下盘的泄水井,在采场回采到一半时就无法继续使用,导致部分采场底板积水以致充填体变软,产生陷车及底板采下散矿损失。（3）采场生产能力低,一般只有80t/d。

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，提出了一种用于上向分层全尾砂胶结充填法的采场结构，旨在实现高效连续大规模开采，降低开采成本。