[发明专利]一种深部矿体砌体结构连续采矿嗣后充填采矿方法

说明书

本发明公开了一种深部矿体砌体结构连续采矿嗣后充填采矿方法，沿走向划分为矿块，矿块内划分为方形砌体结构采场，矿块之间留设间柱，在矿块下部布置矿块运输皮带道和采场运输皮带道，在矿块上部布置矿块联络道及采场联络道，采场采用自下盘向上盘的顺序进行回采，即先回采靠下盘位置条带内的采场，再回采靠上盘位置条带内的采场，同一条带内的采场自远离矿块运输皮带道的一侧向矿块运输皮带道一侧后退式回采，同时间柱两侧相对应条带内的采场交错进行回采与充填。本发明能够有效克服深部高地应力、高地温给采矿作业带来的不利影响，具有低碳环保、回采作业安全、采场作业机械化程度高，人工作业劳动强度低，采场生产能力大等优点。

技术领域

本发明属于矿山开采技术领域，具体涉及一种深部矿体砌体结构连续采矿嗣后充填采矿方法，特别适用于深部“三高”条件下倾斜急倾斜厚大矿体的回采。

背景技术

地壳中蕴藏着大量宝贵的矿产资源，几十年持续的大规模资源开采使得我国浅部矿产资源已趋于枯竭，我国未来矿产资源开发将全面进入第二深度空间 (1000～2000m)范围内的深部矿床，金属矿深部开采将成为常态。据不完全统计，目前国外开采深度超千米的金属矿山百余个，分布在南非、加拿大、澳大利亚和欧盟等国家和地区，而世界上开采深度最深的在产矿井主要分布在南非和加拿大，其中前10位中7个都在南非，加拿大占2个。南非、加拿大、印度、美国和俄罗斯等是世界上金属矿采深井最大的国家，其绝大多数金矿的开采深度超过2000m，如南非Mponeng金矿采深目前己超过4000m(2.5英里)，矿体埋深更是超过7500m；加拿大LaRonde多金属矿开拓深度已达到3008m，矿体延伸至3700m；美国著名的有岩爆倾向多金属矿Lucky Friday最近也完成了2920m 的竖井开拓工程。同时据统计，世界上最深的矿山(2000m以上)主要为金、银、铂等贵重金属矿。

进入深部开采环境的矿山，都不可避免地面临“三高”(高地应力、高地温、高井深)带来的严峻挑战。首先将面临高地应力问题，若不采取与高应力环境相适应的采矿技术与工艺，势必发生较大的工程灾害，也会严重抑制矿山的规模化生产，进而对我国资源经济的发展产生很严重的冲击。大量文献资料显示，很多金属矿山在深部开采中都遇到了高能级岩爆与矿震、大面积采空区失稳、冒顶和片帮等动力灾害问题，且难以精准预测与有效防治。其次，岩层温度随深度以 (10～40)℃/km的速率增加，深井的高温环境条件严重影响工人的劳动生产率，而为有效降温，又必将大大增加采矿成本。再次，随开采深度的增加，矿石和各种物料的提升高度显著增加，从而大大增加提升成本，并对安全生产构成威胁。这说明当前的开采理论与技术已滞后于人类深地工程实践活动，难以进行有效、科学指导，亟待探索和开拓。这些技术问题如不能很好地解决，不仅给我国许多即将进入深部开采矿山的安全生产带来许多隐患，而且严重制约着深地资源的开采效率和效益。

因此，在深部资源开采成为常态的形势下，迫切需要思考与研究如下难题：进入深部以后，尤其在矿床埋藏深、岩温高、岩爆倾向大、开采强度大的条件下，如何实现安全、经济、高效、清洁生产？目前浅部传统的采矿方法及工艺已不再完全适用于深部矿体的开采。针对上述深部开采技术难题，本发明公布了一种深部矿体砌体结构连续采矿嗣后充填采矿方法，能够有效克服深部的高地应力、高地温给采矿作业带来的不利影响，实现深部矿体的安全高效经济回采。

发明内容

针对上述现有缓倾斜矿体开采存在的问题，本发明公布了一种深部矿体砌体结构连续采矿嗣后充填采矿方法，该采矿方法包括以下步骤：

(1)矿块及采场布置，沿走向将矿体划分为矿块，矿块内沿走向划分为条带，条带内划分为方形砌体结构的采场，矿块之间留设间柱；