专利名称：一种采用两种材料胶结的人工间柱构筑方法
技术领域：
本发明属于金属矿床开采方法，划归矿柱回采和空区处理之列，隶属于敞开矿房的矿柱回采方法这小类中留矿法矿柱回采技术领域，特别是提供了一种采用两种材料胶结的人工间柱构筑方法。
背景技术：
浅眼留矿采矿法，是在上下两个阶段(或中段)开拓出来并经生产探矿探清矿体开采技术条件之后，依据矿岩稳固性而在矿体走向长度上划分若干个矿块。矿块长度一般40～50m，中段高度35～60m，矿体水平厚度3～15m，矿体倾角大于55°。而矿块回采之前先划分矿房与矿柱，而矿柱包括底柱(厚3～5m)、顶柱(高3～5m)与间柱(宽5～8m)，矿柱矿量一般占矿块矿量的30％左右。其回采步骤是先用浅眼留矿法回采矿房，待矿房采完并出净矿石后再回收矿柱。回收矿柱的方法一般先回收间柱，再回收顶底柱。间柱回收方法在间柱中的采场联络道中使用垂直上向扇形中深孔凿岩，分若干段一次性装药爆破回收；而顶底柱，是于上中段巷道内垂直下向与上向钻凿扇形中深孔，也一次性全部装药分若干段起爆崩落回收。这些背景资料在大学教科书上可查到，但我们与上述回收方法不同之处在于，矿柱划分好后在采空区形成之前并先使用浅眼留矿法回采，采后空区再用两种材料胶结充填而形成整体性人工间柱，再回采其相邻采场。
黄金1993<8>26～28刊登的“间隔人工间柱留矿全面采矿法在倾斜中厚金矿体的应用”介绍山东省栖霞市苏家店金矿，矿体由含金黄铁矿石英脉、黄铁绢英岩等组成，倾角35～45°，平均垂直厚度4m，使用间隔人工间柱留矿全面采矿法回采的具体应用情况和优缺点。沿矿体走向用采准兼切割天井划分矿块，天井一次性掘3m宽，中间用废石砌筑间隔间柱宽2m，在一侧留下1m宽的空间作为行人、通风、兼作矿房回采时的切割井，两侧间隔人工间柱构筑好之后再回采中间矿房。因矿体中厚与倾斜，矿房回采用留矿全面采矿法，即矿房分层上向回采，局部出矿，留下部分矿石作为继续上采工作台，矿房采完之后用电耙大量出矿。本法最大优点是不留矿石顶底和间柱，矿石回采率高；而缺点是人工隔墙构筑工作量大。它与本法有关之处一是矿块间柱先回采；二是间柱用人工构筑；三是间柱构筑后再回采矿房。而不同之处在于一是间柱长度不同，本法4～7m；二是间柱回采后不留任何空间，而是使用两种材料全部胶结成一个整体。
发明内容
本发明提供了一种采用两种材料胶结的人工间柱构筑方法，解决了急倾斜(55～90°)中厚(3.0～15.0m)连续(走向与垂向长度均大于100m)且品位较高(7～10g/t以上)岩金矿体回采的问题，用人工矿柱代替矿石矿柱，使连续矿体中间部位回采并出矿完毕后的采空区相互隔开，而相邻的采场能使用生产能力大、劳动效率高与生产成本低的浅眼留矿法开采，阻止其采空区扩大可能产生坍塌，导致出矿发生较大的损失与贫化；此外，为使人工间柱回采与构成速度更快，那么，就要求间柱的回采长度缩小，采出矿与充填时间短，并要求整体性的充填体强度达到5～7Mpa以上。
本发明的具体方法是(1)由下盘脉外运输与通风巷道垂直矿体走向掘进穿脉巷道探清矿体水平厚度、倾角、品位等矿体赋存条件，此巷道兼做浅眼留矿法采场的装岩机出矿巷；(2)在上下中段划定矿块范围内自下而上掘透一个探矿兼作采准天井；(3)矿体下部中段按4～7m长度，全宽切割并全部出净矿石；(4)在切割层施工钢筋混凝土人工底柱；(5)按矿块全长及矿体全厚3～7m自下而上采用浅眼留矿法回采到上中段水平；(6)矿房回采后大量出矿并把矿石全部放空；(7)在下部中段将所有与本采场相透之巷道用块石加水泥砂浆砌墙堵死封严；(8)此小体积采空区一般应用C10～C15号混凝土(由水泥、河沙加碎石)充填，但我们为了加快人工间柱的形成速度，仅使用425号袋装水泥与掘进废石加水，水灰比为0.5-0.7，搅拌后全部充填至采空区中，直至填满为止；(9)这类矿柱在井下养生7-10天，矿体相邻矿房可以用浅眼留矿法回采。
本发明的优点在于一是迅速形成人工间柱，对矿体上下盘围岩起到支护作用；二是采场宽度窄与长度较短(4～7m×3～7m)，其回采矿量3500t左右，从采矿开始至出矿结束到全部空区充填完毕仅5～6个月，比我们申请专利之一又节省时间一半；三是人工间柱全部使用胶结材料充填，充填体强度高，7d达5.5Mpa，21d可达14.4Mpa；四是有利于相邻采场使用浅眼留矿法回采。
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明探矿与采准示意图，图2是本发明切割与采矿示意图，图3是本发明出矿示意图，图4是本发明充填示意图。其中下中段运输平巷1，穿脉与装岩机出矿探矿巷道2，探矿与采准天井3，工业矿体4，上中段运输平巷5，钢筋混凝土底柱6，采下矿石7，胶结充填体8。
具体实施例方式
广东高要河台金矿云西矿区-40中段19线天井探矿后矿体连续，平均厚度3～5m，中段高度50m，矿体在19线东西走向长度100多m，平均品位8.26g/t。具体施工步骤如图1——4所示(1)探矿与采准；(2)切割与采矿；(3)放空矿石；(4)两种材料胶结充填，直至填满为止。
权利要求
1.一种采用两种材料胶结的人工间柱构筑方法，其特征在于a、由下盘脉外运输与通风巷道垂直矿体走向掘进穿脉巷道探清矿体水平厚度、倾角、品位等矿体赋存条件，此巷道兼做浅眼留矿法采场的装岩机出矿巷道；b、在上下中段划定矿块范围内自下而上掘透一个探矿兼作采准天井；c、矿体下部中段按4～7m长度，全宽切割并全部出净矿石；d、在切割层施工钢筋混凝土人工底柱；e、按矿块全长及矿体全厚3～7m自下而上采用浅眼留矿法回采到上中段水平；f、矿房回采后出矿并把矿石全部放空；g、在下部中段将所有与本采场相透之巷道用块石加水泥砂浆砌墙堵死封严；h、小体积采空区用425号袋装水泥与掘进废石加水，水灰比为0.5-0.7，搅拌后全部充填至采空区中，直至填满为止；I、矿柱在井下养生7-10天，矿体相邻矿房用浅眼留矿法回采。
全文摘要
本发明提供了一种采用两种材料胶结的人工间柱构筑方法，特征在于由下盘脉外运输与通风巷道垂直矿体走向掘进穿脉巷道探清矿体赋存条件；在上下中段划定矿块范围内自下而上掘透一个探矿兼作采准天井；矿体下部中段切割并出净矿石；在切割层施工人工底柱；自下而上采用浅眼留矿法回采到上中段水平；回采后出矿并把矿石放空；在下部中段将所有与本采场相透之巷道用块石加水泥砂浆砌墙堵死封严；小体积采空区用425号袋装水泥与掘进废石加水，搅拌后全部充填至采空区中，直至填满为止；矿柱在井下养生7－10天，相邻矿房用浅眼留矿法回采。优点在于迅速形成人工间柱；节省时间一半。
文档编号E21C41/00GK1424488SQ0310005
公开日2003年6月18日 申请日期2003年1月8日 优先权日2003年1月8日
发明者陈友东, 孙胡东, 姚香 申请人:广东高要河台金矿