[发明专利]一种下向进路充填采矿方法

说明书

本发明公开了一种下向进路充填采矿方法，通过将开采区域从竖直方向上划分为交替分布的间隔充填层和完全充填层，并采用下向进路逐层开采方法，同时将由水泥熟料、全尾砂、废石、速凝剂制成的高强速凝充填材料和由水泥、活性矿渣、尾矿、速凝剂制成的低强速凝充填材料交替充填于间隔充填层和完全充填层的采空区中，从而使上层充填体受到下层高强充填体和低强充填体的共同支撑，防止上层充填体坍塌，保障采矿安全；同时还能够有效减少充填材料中水泥的使用量，降低充填成本，并通过在充填材料中添加少量的速凝剂可大大缩短等待充填材料达到预设强度所需的时间，以缩短回采时间，从而大大提高开采效率。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，尤其涉及一种下向进路充填采矿方法。

背景技术

充填采矿法作为一种在回采过程中使用充填料对采空区进行充填的采矿方法，能够利用充填材料进行支撑，防止围岩崩落和地表沉陷，保护地上、地表环境，最大限度地回收矿产资源，因而得到了广泛应用。根据矿体回采方向和充填方式的不同，充填采矿方法可以分为上向进路充填法、下向进路充填法、和嗣后充填采矿法。其中，下向进路充填法通过构筑人工假顶，从而在人工假顶的保护下，对矿体进行从上向下的逐层回采，并将充填材料填充至充填区内，具有安全可靠、贫化率低、回采效率高等优势，因而被广泛用于开采矿岩易破碎、矿石品位高或矿石价值高的有色金属及稀有金属矿。2012年，青菜冲矿通过多年的努力及准备后也继用沙坝矿、马路坪矿之后开始全面应用推广充填采矿方法，自此，开阳磷矿矿业总公司全面进入充填采矿方法的研究应用与推广。

青菜冲矿在充填采矿方法应用过程中发现，在矿房回采过程中，回采矿房的矿体因地质构造、矿体稳定程度、石门位置不对应等因素影响造成切割不能贯穿上分层、多个矿房脉内采准贯通等现象，最终导致回采时无污风回风通道及回采后无充填通道，给生产过程带来极大的安全隐患。在回采矿体较缓的矿体时矿石回收率也受到极大影响，造成巨额的经济损失。

为解决上述技术问题，申请号为CN201910439695.6的专利，提供了一种缓倾斜矿体预留顶柱回采的充填采矿方法，通过对矿区进行合理规划，施工两条凿岩巷道后，将原本较厚矿体回采时分为两部分，缩小了采场的顶板暴露面积，减少了人员、设备在采空场的作业时间，大大提高了人员和设备在回采过程中的安全性；同时，两步骤回采能高效回收底板三角矿，大大提高了矿石的回收率。然而，随着矿石品位的下降，矿山开采的经济效益不断降低，采用该充填采矿方法存在充填工艺复杂、充填材料用量较大，从而使开采成本较高，已逐渐难以满足市场的需求。因此，如何在保证开采安全和质量的条件下降低充填成本、提高采矿效益，是当前针对充填采矿方法的研究重点。

有鉴于此，亟需提供一种下向进路充填采矿方法，在保证采矿安全的同时降低充填成本，并缩短开采时间，提高开采效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种下向进路充填采矿方法，在保障采矿安全的同时降低充填成本、并大大提高矿石的回收率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种下向进路充填采矿方法，包括如下步骤：

S1、矿块划分：将开采区域从竖直方向上划分为交替分布的间隔充填层和完全充填层，形成采场顶板、采场底板和采场围岩；

S2、将所述间隔充填层和所述完全充填层均划分为若干交替分布的第一条块和第二条块；

S3、采场区域开采顺序为下向进路逐层开采，其中相邻间隔充填层与完全充填层的进路布置相互垂直；

S4、开采间隔充填层时，按条块隔一采一，先开采第一条块区域矿体，第一条块为充填条块，向所述充填条块内充填高强速凝充填材料，待充填体达到设计强度后，再开采第二条块区域矿体，第二条块为空场条块；

S5、开采完全充填层时，先开采第一条块区域矿体，第一条块充填体达到设计强度后开采第二条块区域矿体并向所述充填条块内充填低强速凝充填材料；