[发明专利]倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法

说明书

技术领域

本发明涉及一种倾斜中厚矿体的连续采矿方法(矿体倾角小于矿岩自然安息角)，具体涉及一种倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法，属于采矿领域。

背景技术

倾斜中厚矿体井下开采中，采用低分段(或分层)房柱法开采，增大了采场的采准切割工程量，生产管理难度大，且矿块生产能力低。随着回采的推进，切顶后的暴露面积增大，进一步增大了井下作业人员及铲运机的安全程度。同时矿体属于倾斜类(倾角小于自然安息角)，矿体上下盘三角矿柱没有有效的回采方法，极大的恶化了矿体的损失和贫化指标，减少了矿石的回收率，给矿山造成了损失。因此，对于这类难采矿体的高效规模化开采，必须处理好底部结构及出矿的协同问题，保证矿体上下盘三角矿柱的回收，降低开采成本，确保井下安全、高效的生产。

国内对于此类矿体的开采，多采用低分段(或分层)空场法为主，其机械化程度低，矿石回收率低。而国外以充填法为主，机械化程度高，矿石回收率高，但相应的开采成本也高。目前，此类难采矿体开采都没有一个很好的高效规模化开采方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种工序简单、施工成本低、效率较高的倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法。

本发明所述的倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法，阶段内沿走向(即沿长度方向)分条带交替布置矿房、矿柱，一组矿房和矿柱为一个矿段，不留间柱、顶底柱，采场垂直走向布置，采场长度为矿体的厚度，矿房和矿柱间隔回采、嗣后充填，采场的底部掘进出矿进路、出矿巷道、出矿川和受矿巷道；

在上述回采过程中，采场内实现分区凿岩、集中受矿出矿：采场底部的受矿巷道中钻凿上向的扇形炮孔爆破形成堑沟矿段，此爆破过程中产生的矿石进入受矿巷道，沿高度方向在阶段中部形成凿岩硐室，凿岩硐室中的三角矿柱上钻凿束状炮孔，非三角矿柱上钻凿环形炮孔，矿体下盘三角矿柱和非三角矿柱爆破后的矿石利用自重进入受矿巷道，矿体上盘三角矿柱爆破后的矿石利用束状炮孔爆破爆力运搬进入堑沟矿段的受矿巷道，从出矿川、出矿进路集中出矿。

本发明中，采场内基于不同矿体和凿岩条件，实现堑沟矿段的扇形炮孔、凿岩硐室内非三角矿柱的环形炮孔和三角矿柱的束状炮孔(对矿体上、下盘三角矿柱分别向上和向下钻凿束状炮孔)分区凿岩，解决了矿山中上盘三角矿柱爆破的难题，提高了凿岩硐室内环形炮孔的爆破效果。综合利用矿体自重和爆力运搬(矿体上盘三角矿柱)，实现阶段内不同分区矿段的矿石集中在堑沟和受矿巷道受矿，在出矿川、出矿进路集中出矿，提高了采矿的集中化作业规模和效率。矿房和矿柱采用间隔回采嗣后胶结和非胶结协同充填，在不同矿段间实现采矿工艺的连续性，为中等稳固及以上倾斜中厚矿体提供了一种高效、安全、低成本的连续采矿方法。

优选的，所述的环形炮孔为垂直环形炮孔，垂直环形炮孔直接采用可360°旋转的凿岩设备钻凿即可。

优选的，所述的环形炮孔为中深孔，环形炮孔的深度至采场边界。

优选的，矿房回采后的采空区采用胶结充填，强度满足下一步骤矿柱回采的需要；矿柱回采后的采空区的顶部和底部采用胶结充填(即采空区采用胶结筑底和封顶)，以封闭采空区，中间的采空区部分采用非胶结充填，实现采空区的协同充填。

优选的，从出矿川出矿时，采用后退式出矿。

优选的，回采工艺采用采场内的后退式回采。

具体操作时，可采用如下步骤：

采场高度为50m-60m，垂直走向划分采场，每个采场内分为如上所述的三个凿岩区域，凿岩硐室的高度为38m-45m，堑沟矿段高度为12m-15m，采场长度为矿体的厚度，矿房和矿柱交替布置，二者宽度均为12m，对于阶段内凿岩硐室和底部受矿巷道根据矿岩稳固性条件，设置预控支护措施，锚网支护密度根据顶板稳固性确定；