[发明专利]一种上向分层充填采矿方法

说明书

本发明公开了一种上向分层充填采矿方法，包括下述内容：S100：通过凿岩爆破法破碎岩体；S200：出矿：先采间柱，间柱采后用高强度尾砂胶结充填，然后回采矿房；矿房回采时先采b层矿后采a层矿，采完并充填结束，再采上上分层b层矿和a层矿，空区均用废石非胶结充填或低强度尾砂胶结充填，a层矿和b层矿分采分运，中间夹层作为矿房矿柱永久保留。本发明采矿技术创新，使得凿岩、爆破、出矿等作业在进路或凿岩硐室中进行，作业安全性好；机械化程度高，工人劳动强度低；作业效率高，生产能力大，矿石回收率高。

技术领域

本发明涉及一种上向分层充填采矿方法，属于矿产开采方法技术领域。

背景技术

上向分层充填采矿方法是在采矿中按分层上向回采矿房、矿块或盘区，每个分层先采出矿石，然后对回采后一分层所需工作空间以外的采空区进行充填的充填采矿法。这种采矿法的工作空间位于矿石顶板下，适用于开采矿石稳固、围岩中等稳固、急倾斜和倾斜的各种厚度和形状的矿体。目前上向分层采矿方法采用的是水平孔及上向扇形孔落矿方式，即先凿岩爆破挑顶形成凿岩空间，再以水平孔及上向扇形孔钻凿炮孔、装药、爆破、出矿，然后再继续以水平孔及上向扇形孔钻凿炮孔、装药、爆破、出矿，如此循环，一个分层采场需要经过十个以上的凿岩、装药、爆破、出矿回采循环才能完成。这种水平孔落矿方式的缺陷一是每一次爆破进尺小、爆破矿量少，导致采矿生产效率和生产能力低；二是落矿大块率较高、块度不均匀，回采爆破后采场顶板不规整，撬毛护顶工作量大；三是在分层采场内要分次组织凿岩、装药、爆破、出矿各工序的作业循环，生产组织与管理复杂。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种上向分层充填采矿方法，采矿技术创新，使得凿岩、爆破、出矿等作业在进路或凿岩巷道中进行，作业安全性好；机械化程度高，工人劳动强度低；作业效率高，生产能力大，矿石回收率高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种上向分层充填采矿方法，包括下述步骤：S100：通过凿岩爆破法破碎岩体；S200：出矿：先采最下层矿，矿房沿脉方向布置，间柱宽12米，矿房宽18米，间柱和矿房高度均等于15米，间柱和矿房长度均等于矿体水平厚度；先采间柱，采完间柱后通过高强度尾砂胶结体填充间柱，然后再采矿房，采完本层后，再通过上述方法逐层向上采矿。本方案中首先开采间柱，是因为所述高强度尾砂胶结体的负载能力优于原矿体，并且性能更加稳定，开采间柱的过程中通过矿房部分的原矿体起支撑作用；间柱开采完后进行高强度尾砂胶结体回填，完成回填后再开采矿房，开采矿房的过程中通过高强度尾砂胶结体起主要的支撑作用。通过计算得知原矿体和高强度尾砂胶结体的承载能力比例是2：3，所以矿房和间柱的宽度比是3：2，目前常规的矿房和间柱均是15米，所以将间柱宽度设计成12米，矿房宽度18米。

前述的一种上向分层充填采矿方法中，所述步骤S200还包括下述内容：每层沿走向布置一条分段巷道，分段巷道通过石门和斜坡巷道连通；在每个矿块的中部设置一条穿脉巷道，穿脉巷道从分段巷道一直施工至矿体顶板，每条穿脉巷道兼做上分段的出矿巷道和下分段的凿岩巷道。

前述的一种上向分层充填采矿方法中，所述步骤S200还包括下述内容：在矿体顶板脉内布置一条沿走向的切割巷道，兼做回风巷道，每个矿块顶板方向脉内布置一条切割天井兼做回风井；上分层穿脉巷道作为向下扇形深孔凿岩巷道，下分层穿脉巷道作为矿石铲装运输出矿通道；充填完成后，高强度尾砂胶结体达到28天保养周期，上分层凿岩巷道作为上部分层铲装运输出矿通道。

前述的一种上向分层充填采矿方法中，所述步骤S200还包括下述内容：采场爆破期间，崩落矿石留在采场内，对两侧矿岩或充填体起临时支撑作用；采场爆破一次进行出矿，直至采场回采完毕；采场硐室的残矿采用遥控铲运机清理，避免人员直接进入空场作业；大块矿石统一运至附近装矿进路中进行二次破碎，矿石块度控制在500mm以下。