[发明专利]一种诱导冒落嗣后充填采矿方法

说明书

本发明属于金属矿床地下采矿技术领域，尤其涉及一种诱导冒落嗣后充填采矿方法。方法如下：沿矿体走向垂直分条划分采场，将每个采场从下到上分为底部出矿区、控制冒落区、诱导冒落区、监测充填区和地表保护区；从底部出矿区开采，形成采空区，控制冒落区中的矿石因诱导冒落而向底部出矿区中的采空区冒落，冒落的矿体从底部出矿区被开采出；控制冒落区因其中矿体冒落而出现空区时，诱导冒落区的围岩自然下落填充下部空区并保留在采场中；诱导冒落区出现空区时，经监测充填区向诱导冒落区的空区中实时注入填充物料。本发明提供的诱导冒落嗣后充填采矿方法，人工充填冒落空区实现采充分离，有效提高矿体的开采效率。

技术领域

本发明属于金属矿床地下采矿技术领域，尤其涉及一种诱导冒落嗣后充填采矿方法。

背景技术

在我国，平原富水地区埋藏较深的大型铁矿床正在大量投入开采，由于地表不允许塌陷，不能采用崩落法处理采空区，而对采空区用锚索或锚杆加固，只是一种临时措施，要彻底根除采空区带来的安全隐患，对此类矿床需用充填法开采。

常规充填法是利用地表露天剥离的废石、井下开采废石或选矿尾砂作为主要充填骨料，通过采空区的钻孔、天井或充填管道将充填料自流(或加压)充填至井下采空区。用充填料减缓或阻止围岩的变形，以保持其相对稳定。

常规充填法存在以下缺点：1、回采工艺和充填工艺复杂；2、充填和采矿互相影响，如果回采作业机械化不能妥善解决，则生产效率和生产能力都比较低；3、充填料的开采，加工、输送及其他一系列消耗使矿石成本较高；4、劳动强度大。

尤其是热液交代型矽卡岩型铁矿床，受地质成矿作用的影响，矿体与近矿围岩稳定性差，允许空场的尺寸小，采矿效率低下，而且采场容易发生塌冒事故，生产可靠性差。采场塌冒造成充填困难，采空区得不到有效充填，容易引起上覆岩层变形破坏，使地表得不到有效保护。

因此，在铁矿山软破厚大矿体开采中，因矿体与近矿围岩稳定性差、采场尺寸小、空场容易塌冒等原因，常常导致矿山难以实现设计产能，采矿效益低下，且常规充填法生产效率低而成本高，低价铁矿山经济上难以承受。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种诱导冒落嗣后充填采矿方法，人工充填冒落空区实现采充分离，有效提高矿体的开采效率。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种诱导冒落嗣后充填采矿方法，沿矿体走向垂直分条划分采场，将每个采场从下到上分为：底部出矿区、控制冒落区、诱导冒落区、监测充填区和地表保护区；从底部出矿区开采，底部出矿区中形成采空区，控制冒落区中的矿石因诱导冒落而向底部出矿区中的采空区冒落，冒落的矿体从底部出矿区被开采出；控制冒落区因其中矿体冒落而出现空区时，诱导冒落区的近矿围岩自然下落填充下部空区并保留在采场中；诱导冒落区出现空区时，经监测充填区向诱导冒落区的空区中实时注入填充物料；若监测充填区的下部出现空区，则实时向监测充填区的空区注入填充物料。

进一步地，在底部出矿区出矿以前，在控制冒落区中与底部出矿区邻接的部分内布置多个拉底巷道，并在控制冒落区中且在拉底巷道回采空区之上的采场周边布置切帮巷道，回采时将每相邻两个拉底巷道之间的矿体崩透，形成连续采空区，诱导连续采空区上部的矿岩自然冒落。

进一步地，切帮巷道与拉底巷道之间的垂直距离为12～15m。

进一步地，拉底巷道回采时，侧边至少布置三个用于崩透矿体的炮孔。

采场的宽度大于等于诱导冒落区内顶部岩体的临界冒落跨度，并且小于等于监测充填区内顶部的临界冒落跨度。

进一步地，采场的宽度由如下公式确定：