[发明专利]一种矿岩极破碎的急倾斜矿体的下向或上向胶结充填机械化采矿方法

说明书

一种矿岩极破碎的急倾斜矿体的下向或上向胶结充填机械化采矿方法，自上而下或自下而上分层进路回采；在掘进分层联络道后，沿分层联络道进入矿体，应用悬臂式掘进机替代爆破落矿，每一分层薄矿体沿走向落矿，或厚大矿体垂直走向间隔或顺序进路落矿，全高布置进路，并铲车出矿，整个分层单步骤或两步骤前进式回采并后退式充填结束后再转入下一分层，并在充填体顶板下下向回采，或在充填体底板上上向回采；这是下(上)向胶结充填采矿法与综掘机落矿的集成创新。该方法因机械落矿而减小了对围岩的损伤，另外采矿时单体液压支柱+π型梁+铺设的塑料网护顶和帮，充填时回柱，高效安全、矿石损失和贫化率低，采场布置灵活，易于实现探采结合。

技术领域

本发明属于采矿技术领域，特别涉及一种矿岩极破碎的急倾斜矿体的下向或上向胶结充填机械化采矿方法，适用于开采矿石与围岩不稳固或仅矿石不稳固的急倾斜高品位矿体。

背景技术

洛阳嵩县前河金矿，矿体及离矿体约5～8m内的近矿围岩f系数不足4，矿岩极其破碎。利用上向胶结充填采矿法回采时，顶板和两帮都极易垮塌，不仅造成损失和贫化，而且危及采矿安全，几乎需要支架紧邻支架地密集布置门字形木支架护顶和帮，并需要超前支护确保顶板矿石不垮塌，充填过程中支架还无法回收，采矿成本高达300元/t，采场(进路)日采矿石量不足20t。改用下向胶结充填采矿法，在胶结的人工顶板下回采，尽管顶板矿石冒落可控，但仍然需要支架紧邻支架地密集布置木支架护帮而防止帮墙垮塌，充填过程中木支架也无法回收，采矿成本也高达约300元/t，采场(进路)日采矿石量也不足20t。而且上向或下向胶结充填，矿体内或近矿围岩内都要极高成本地施工和维护溜矿井，但损失和贫化好严格控制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种矿岩极破碎的急倾斜矿体的下向或上向胶结充填机械化采矿方法，在离矿体8m以外的下盘稳定围岩中布置充填井或溜矿井、螺旋式斜坡道，借助分层联络道和斜坡道，悬臂式掘进机至上而下或自下而上进入分层进路，前进式回采矿石，后退式充填并回撤单体液压支柱及π型梁，应用悬臂式掘进机替代爆破落矿，回采成本不足80元/t，采场(进路)日采矿石可达220t，从而大幅度提高采场(进路)日采矿能力，降低采矿成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种矿岩极破碎的急倾斜矿体的下向或上向胶结充填机械化采矿方法，自上而下或自下而上分层进路回采；在掘进分层联络道后，沿分层联络道进入矿体，应用悬臂式掘进机替代爆破落矿，每一分层沿矿体走向或垂直走向全高布置进路，间隔或顺序进路落矿并铲车出矿，整个分层单步骤或两步骤回采并充填结束后再转入下一分层，在充填体顶板下下向回采或在充填体底板上上向回采。

利用悬臂式掘进机从斜坡道及分层联络道进入采场，对矿体实施自上而下或自下而上如下逐分层回采：

对薄脉矿体，在分层内沿走向前进式开采，后退式回柱、充填，实现单步骤回采；

对厚大矿体，在分层内垂直走向布置进路(采场)，在分层内实施间隔或顺序的两步骤回采，回采中沿进路采纳前进式开采至矿体上盘边界，然后后退式回柱、充填，再间隔或顺序进路开采，等第一步骤开采完毕后，实施第二步骤的间隔或顺序回采留下的进路。

开采过程中，工作面均采用悬臂式掘进机落矿，铲车运矿，单体液压支柱+π型梁+塑料网并局部锚杆进行支护。

本发明采用如下方法充填及回撤支柱：

下向胶结充填采矿，在悬臂式掘进机采完一侧而移至另侧进路时，在已经回采完毕的这侧进路内铺设充填管路并连接主充填系统，分两次进行进路充填，第一次为打底充填，第二次为进路上部普通充填。其中第一次打底充填时采用钢筋砼假底，即在进路打底充填层铺设钢筋网，支柱每次回撤2-4m，并架设柔性挡墙，进行第一次充填并防止跑浆，循环作业直至进路充填完毕；

上向胶结充填采矿，每次回撤2～4m支柱后，进路充填一次性完成，不必在底层铺设钢筋网。