[发明专利]一种上下皆存在高阶段大跨度采空区的残留顶柱的回收方法

说明书

本发明公开了一种上下皆存在高阶段大跨度采空区的残留顶柱的回收方法。首先将残留顶柱上方高大采空区进行一步废石‑尾砂胶结和二步尾砂非胶结充填构筑人工假顶；再将残留顶柱下方高大采空区依次进行一步废石‑尾砂非胶结和二步尾砂胶结充填形成作业平台，并预留回采空间。采用上向水平分层充填法对残留顶柱自下而上逐层回收，回采至最后一层时，改用进路充填法隔一采一回收。本发明采用充填法处置高阶段大跨度采空区，保障其间残留顶柱回采的安全性；利用采空区内冒落的废石与浓缩后的尾砂，以非胶结充填为主进行采空区处置，最大程度地降低充填成本；采用上向水平分层充填法和进路充填法，进一步提高回采效率、控制采场暴露面积、减少损失贫化。

技术领域

本发明属于矿物采掘技术领域，具体涉及一种上下皆存在高阶段大跨度采空区的残留顶柱的回收方法。

背景技术

矿产资源是重要的自然资源，是社会生产发展的重要物质基础。随着社会经济的快速发展，矿产资源消耗加速，导致易于开采的浅部优质资源日渐枯竭。为保障可持续发展，大量的矿山已开始关注浅部高品位残矿资源的二次回收，特别是当深部开采面临诸多技术难题难以克服时，矿山将会更多地转向残矿资源的二次开采。

在充填法大范围推广应用之前，空场法作为广大中小型矿山回采厚大矿体的主要方案，虽然工艺简单，但是采空区安全隐患突出，间柱、顶底柱等残矿资源损失严重。而这些残留矿柱中，尤以上下皆存在高阶段大跨度采空区的残留顶柱回收难度最大，究其原因：

①残留顶柱上、下部采空区走向长、跨度大，暴露面积大、时间长，顶板随时可能冒落、坍塌，回采作业安全隐患突出；

②采空区周边虽然预留有点柱或间柱支撑，但是由于采空区规模大、暴露时间长，矿柱受爆破震动、风化的影响，极易发生失稳垮塌，进而诱发大规模采空区灾害；

③上部残矿所在中段大多废弃已久，相应的开拓、运输、通风、排水系统均已荒废，需要大量恢复或重新布置上述工程；

④采空区规模庞大、形态复杂、安全隐患突出，充填治理难度大、成本高、周期长。

充填技术的不断进步和充填成本的不断降低为此类残矿资源的安全高效回收提供了便利。针对采空区的空间分布形态，充分利用已有开拓运输工程，开发一种废石、尾砂的胶结/非胶结组合充填工艺，并提出配套的回采工艺方案，实现此类高品位残留顶柱的安全高效回收，不仅可以提高矿山经济效益，延长矿山服务年限，为深部资源勘探赢得时间，也可以从根本上消除采空区安全隐患，保护地表环境，兼具较高的环境效益和社会效益。

发明内容

为了解决目前上下皆存在高阶段大跨度采空区的残留顶柱在回收时存在安全隐患突出、成本高、效率低、损失贫化严重的技术问题，本发明提供一种能够安全高效地回收残留顶柱的方法，具有采场安全性好、矿石回收率高、贫化小的特点。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，

一种上下皆存在高阶段大跨度采空区的残留顶柱的回收方法，包括以下步骤：

步骤一，构筑人工假顶：将残留顶柱上方采空区充填处理，形成人工假顶；

步骤二，形成作业平台：将残留顶柱下方高大采空区充填处理并预留回采作业空间，形成作业平台；

步骤三，上向水平分层充填法回收：进入作业平台位置，采用上向水平分层充填法，从作业平台自下而上对残留顶柱进行逐层回收；

步骤四，进路充填法回收：步骤三中回收至最后一分层时，将分层平均划分为多个矿块，采用隔一采一的两步回采方式进行回收，并在每步回采完成后及时进行充填，直至完成整个残留顶柱的回收。

所述的一种上下皆存在高阶段大跨度采空区的残留顶柱的回收方法，所述的步骤一中，在进行残留顶柱下方高大采空区充填处理时，分为两步进行，一步采用废石-尾砂非胶结充填，二步采用尾砂胶结充填。