专利名称：中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中厚倾斜破碎磷矿体的中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法，主要适用于矿体走向较长、矿体较规整、矿岩不太稳固，且要求生产能力大、效率高的中厚倾斜破碎磷矿体开采，同时适应于除磷矿体外采用充填法开采的类似矿体。
背景技术：
我国磷矿类型属于震旦系海相沉积矿床，该组含磷地层主要由白云岩、磷块岩、粘土岩及它们之间的过渡岩石组成。工业矿层多为缓倾斜 倾斜中厚破碎矿体，呈层状、似层状产出，矿体走向长，矿岩稳定性较差。目前我国地下磷资源开采一直沿用传统的空场法和崩落法，不仅矿石损失贫化率高，资源浪费极其严重，而且导致开采境界内的山体崩落、采空区塌陷等重大工程灾害。·随着磷矿石价格逐步提高，国家产业规划走无废害开采之路，走循环经济发展之路。如何提高资源回收率，延长矿山服务年限，建设绿色矿山是我国磷矿山当前面临的重大难题。因此，如何实现中厚倾斜破碎磷矿体安全高效、低采准比、低贫损开采是本发明的创新核心。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对中厚倾斜破碎磷矿体提供一种低贫损、低采准t匕、安全、高效回采的中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法。为了解决上述技术问题，本发明提供的中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法，将矿体划分为中段，中段内划分盘区，盘区内划分分段，分段中央划分矿房矿柱、分段两端沿脉内凿岩出矿平巷无间柱划分回采单元；采用上盘脉外无轨采准系统，由盘区斜坡道、集中出矿溜井、中央脉外+两侧转入脉内的分段平巷、矿房矿柱共用出矿联络巷构成；中段内先回采矿房充填接顶后再回采矿柱；同一分段内由多个矿房凿岩、爆破、支护、出矿、充填等工艺平行作业实现连续采矿。本发明的技术解决方案如下I、将矿体沿走向划分盘区，盘区长300 800m,垂高40 60m,分段垂高8 12m ；盘区中央采用脉外采准划分矿房矿柱，盘区两端沿脉内凿岩出矿平巷无间断划分矿房；矿房矿柱宽度均为15m 30m，高度为分段垂高8 12m，斜长15 22m ；2、采用上盘脉外斜坡道及脉外脉内联合分段巷道的无轨采准系统，中央溜井布置在斜坡道中央，盘区两端溜井距盘区界线100 160m，倾角为55 65° ;在盘区斜坡道的开口位置，每隔8 12m垂高向矿体掘进联络巷，盘区中央距矿体边界线大于12m位置沿走向掘进脉外分段平巷，同时向每个矿柱掘进每个矿房和矿柱共用的联络巷；分段平巷距盘区界线80 140m由脉外转入脉内，作为盘区两端矿房的凿岩出矿平巷；采场端部沿矿体上盘掘进切割通风上山与上分段平巷贯通，作为采场中深孔爆破的自由面；
3、采场人行通道用锚杆台车、喷浆台车进行喷锚支护，采用液压中深孔台车打眼，装药台车装药，非电毫秒差雷管加导爆管起爆，铲运机出矿，长臂式耙装机回收底板三角矿石，采场通风依靠矿山主风压及切割上山沿矿体上盘贯通上分段平巷进行通风，分段内多个矿房凿岩、爆破、支护、出矿、充填等工艺平行作业实现连续采矿；4、中央矿房回采完后，在矿房与矿柱分界线处砌筑充填挡墙；两端矿房回采完后，直接在脉内平巷内砌筑充填挡墙；矿柱回采完后，在矿房与矿柱共用联络巷内砌筑充填挡墙，均从采空区上分段进行充填。第一分段的矿房矿柱采用高强度胶结充填体，作为下中段开采的人工顶柱；其他矿房回采完在脉内采用废石胶结充填体，矿柱采用尾废非胶结充填；所有矿房矿柱的Im厚充填浇面均采用高强度胶结充填体并铺层废石，以利于无轨设备的行走。有益效果
I、开采安全性高米用充填米矿法，矿房开米时米场两边为原岩，矿柱开米时米场两边为胶结充填，控制了采场地压；所有凿岩、出矿工艺均在已支护的脉内凿岩出矿巷道或上盘白云岩内，作业安全。2、盘区生产能力大盘区中央采用脉外采准可实现多个采场同时作业，弥补盘区两端脉内采准采准作业面少的限制，分段内可以多个矿房凿岩、爆破、支护、出矿、充填等工艺平行作业实现连续米矿。3、低采准比盘区中央沿走向掘进脉外分段平巷，距盘区界线80 140m时由脉外转入脉内作为盘区两端矿房的凿岩出矿平巷，降低了 160 280m的脉外分段巷道；同时向每个矿柱中央掘进每个矿房和矿柱共用的联络巷，节约了每条向矿房掘进的出矿联络巷。4、资源损失贫化率小通过在分段内无间断布置矿房矿柱，先采矿房后采矿柱，采场无一次损失，使原来因使用分段空场法不能开采的间柱、顶底柱全部回收，回收率由68%提高到90%;采空区用尾废充填，减少了顶板冒落，贫化率由10%降低到6%。5、机械化程度高、劳动强度低采用无轨采准系统，配备凿岩台车、装药台车、铲运机及锚杆台车等先进采矿设备，不仅机械化程度高，而且节省了劳动力，降低了工人的劳动强度，加大了采矿工效及作业的安全性。
图I为本发明采矿方法结构示意2为图I的B-B剖面3为图I的C-C剖面中I-中段运输平巷，2-脉外分段平巷，3-脉内分段平巷，4-中央溜井，5-溜井联络道，6-出矿联络巷，7-脉内凿岩出矿巷道，8-切割上山，9-充填挡墙，10-矿石，11-低强度胶结充填体，12-闻强度胶结充填体，13-脉外米准矿房，14-脉外米准矿柱，15-脉内米准矿房
具体实施例方式实施例以贵州开磷集团矿业总公司用沙坝矿的一个采场为例。用沙坝矿目前开采范围为+920 +1120m，矿层厚度在走向上比较稳定，走向长近3800m ;矿体平均真厚度6. 5m，平均倾角32 ° ;矿石品位平均为35. 66%，容重为2. 78t/m3,磷矿石储量A+B+C+D级2723. 22万t。矿层与顶底板围岩界线清楚，直接顶板为碳酸盐和硅酸盐类岩石交叉产出的不稳定层，间接顶板为白云岩，矿层直接底板为石英砂岩或红页岩。具体实施步骤如下I、将矿体沿走向划分盘区，盘区长800m，垂高50m，分段垂高为IOm ;盘区中央采用脉外采准划分矿房矿柱，盘区两端沿脉内凿岩出矿平巷无间断划分矿房；矿房和矿柱宽度均为20m，高度为分段垂高10m，斜长15. 4m。2、在上盘白云岩中布置脉外无轨采准系统，如图I、图2和图3所示，首先掘进中段运输平巷1，然后在盘区中央掘进螺旋式斜坡道及石门，再距矿体上盘边界线15m沿矿体走向掘进脉外分段平巷2，距盘区界线160m时转入脉内分段平巷3，中央溜矿井4布置在斜坡道中央位置，倾角为55 65°，为便于出矿，盘区内每隔200m布置一条溜矿井。3、在脉外分段平巷内每隔40m向矿体掘进出矿联络巷6 (出矿联络巷布置在矿柱的中央位置，一个矿房和一个矿柱共用一条出矿联络巷)，然后靠矿体上盘掘进脉内凿岩出矿巷道7，在每个采场端部距回采边界2. 5 3m处，靠矿体上盘掘进一条通风切割上山8，切割通风上山与上分段凿岩巷贯通，保障采场与上下分段间形成贯通风流。4、采场支护地点为脉内凿岩出矿巷道及切割上山内，视顶板岩石稳定情况采用锚网支护，局部破碎地段采用锚喷网联合支护，锚杆支护网度为1.0X1.0m(间距X排距)。5、采用Sandvik DL330-5凿岩台车在脉内凿岩出矿巷中钻凿上向扇形中深孔，孔径60 65mm。以切割通风上山为自由面的拉槽中深孔凿岩参数为排距I. O I. 2m，孔底距2. Om0采场崩矿中深孔凿岩参数为排距2. Om,孔底距2. O 2. 4m。6、采用装药台车装乳化炸药或人工装中深孔卷状炸药，以通风切割上山为自由面，沿采场全断面拉开，在采场拉槽的第一次爆破中，通风切割上山距采场边界有2. 5 3m厚矿体与拉槽区一起爆破。7、采场全断面拉开后，同排内采用5、7、9段非电毫秒差导爆管，3段非电毫秒差导爆管起爆，每次爆破3 4排，后退式回采。8、采用EST1020电动铲运机或ST1020柴油铲运机出矿，经出矿进路至脉外出矿平巷，倒入出矿溜井。底板三角矿石采用VOLVO长臂式耙装机回收。9、采场通风新鲜风流由下中段运输平巷经盘区斜坡道，经脉外分段平巷至联络巷进入采场；采场污风由通风切割上山排入上分段脉内凿岩出矿巷，进入出矿联络巷，经脉外平巷和斜坡道排出。局部地段可采用局扇改善采场通风。10、中央矿房回采完后，在矿房与矿柱分界线处砌筑充填挡墙；两端矿房回采完后，直接在脉内平巷内砌筑充填挡墙；矿柱回采完后，在矿房与矿柱共用联络巷内砌筑充填挡墙，均从采空区上分段进行充填。第一分段的矿房矿柱采用I : I : 4(水泥粉煤灰磷石骨)胶结充填体，作为下中段开米的人工顶柱；其他矿房回米完在脉内米用废石加I : I : 6(水泥粉煤灰磷石膏)胶结充填体，矿柱采用尾废非胶结充填；所有矿房矿柱的Im厚充填浇面均采用I : I : 4 (水泥粉煤灰磷石膏)胶结充填体并铺层废石，以利于无轨设备的行走。通过采用中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法，实现了用沙坝矿中厚倾斜破碎磷矿体的安全高效、低采准比、低贫损开采。
权利要求
1.一种中厚倾斜破碎磷矿体的中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法，其特征在于将矿体划分为中段，中段内划分盘区，盘区内划分分段，分段中央划分矿房矿柱、分段两端沿脉内凿岩出矿平巷无间柱划分回采单元；采用上盘脉外无轨采准系统，由盘区斜坡道、集中出矿溜井、中央脉外+两侧转入脉内的分段平巷、矿房矿柱共用联络巷构成；中段内先回采矿房充填接顶后再回采矿柱；在同一分段内由多个矿房凿岩、爆破、支护、出矿、充填等工艺平行作业实现连续采矿。
2.根据权利要求I所述的一种中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法，其特征在于将矿体沿走向划分盘区，盘区长300 800m,垂高40 60m,分段垂高8 12m;盘区中央采用脉外采准划分矿房矿柱，盘区两端沿脉内凿岩出矿平巷无间断划分矿房；矿房矿柱宽度均为15m 30m，高度为分段垂高8 12m，斜长15 22m。
3.根据利要求I所述的一种中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法，其特征在于采用上盘脉外斜坡道及脉外脉内联合分段巷道的无轨采准系统，中央溜井布置在斜坡道中央，倾角为55 65° ;在盘区斜坡道的开口位置，每隔8 12m垂高向矿体掘进联络巷，盘区中央距矿体边界线大于12m位置沿走向掘进脉外分段平巷，同时向每个矿柱掘进每个矿房和矿柱共用的联络巷；分段平巷距盘区界线80 140m由脉外转入脉内，作为盘区两端矿房的凿岩出矿平巷；在采场端部沿矿体上盘掘进切割通风上山与上分段平巷贯通，作为采场中深孔爆破的自由面。
4.根据利要求1、2、3所述的一种中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法，其特征在于盘区内的中央矿房回采完后，在矿房与矿柱分界线处砌筑充填挡墙；两端矿房回采完后，直接在盘区两端的脉内平巷内砌筑充填挡墙；矿柱回采完后，在矿房与矿柱共用联络巷内砌筑充填挡墙，均从采空区上分段进行充填。第一分段的矿房矿柱均采用高强度胶结充填体，作为下中段开采的人工顶柱；其他矿房回采完在脉内采用废石胶结充填体，矿柱采用尾废非胶结充填；所有矿房矿柱的Im厚充填浇面均采用高强度胶结充填体并铺层废石，以利于无轨设备的行走。
全文摘要
本发明公开了一种中厚倾斜破碎磷矿体的中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法，将矿体划分为中段，中段内划分盘区，盘区内划分分段，分段中央划分矿房矿柱、分段两端沿脉内凿岩出矿平巷无间柱划分回采单元；采用上盘脉外无轨采准系统，由盘区斜坡道、集中出矿溜井、中央脉外与两侧转入脉内的分段平巷、矿房矿柱共用联络巷构成；中段内先回采矿房充填接顶后再回采矿柱；同一分段内由多个矿房凿岩、爆破、支护、出矿、充填等工艺平行作业实现连续采矿。本发明具有提高回采安全性、盘区生产能力，降低资源贫损率、采准切割比，增加企业效益等显著特点。
文档编号E21C41/22GK102953733SQ201110243248
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者彭康, 李夕兵, 姚金蕊, 赵国彦 申请人:彭康