一种铁矿体保安矿柱的开采方法
【专利摘要】本发明公开了一种铁矿体保安矿柱的开采方法，采用上向水平分层胶结充填法回采矿柱，待充填体强度达到4~5MPa后，再用上向水平分层非胶结充填法回采矿房。本发明提高了回采保安矿柱的安全性。
【专利说明】一种铁矿体保安矿柱的开采方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁块采矿业领域，具体为一种铁矿体保安矿柱的开采方法。
【背景技术】
[0002]保安矿柱是回风中段上部留下一部分暂不开采的矿体，一般预留30 - 50米厚层的矿石，用以保障地表建筑物或构筑物和采矿的安全，为了充分合理的利用矿产资源，在充分利用现有采矿设备的基础上，为了降低矿石的损失，提高回采率并切实做到安全、经济、合理的开采出此部分矿柱。目前多半采用的是分段矿房嗣后充填法回采，由于该充填法采切工程量大，采用中深孔凿岩，其回采安全难以保证。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种铁矿体保安矿柱的开采方法，以解决现有技术回采安全性差的问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
一种铁矿体保安矿柱的开采方法，其特征在于:采用垂直矿体走向布置采场，矿体划分为多个矿块，每个矿块长50m、宽50m、高60m，矿房宽度10m，每一回采循环回采高度2m，拉底巷道规格333.5m,顶柱预留厚度为5m，将矿块划分为矿房、矿柱，矿房、矿柱交替布置，第一步回采矿房，第二步回采矿柱；回采矿房时自下而上水平分层进行，随工作面向上推进，逐步充填采空区，并留出继续上采的工作空间；矿房回采到最上面分层时，进行接顶充填；待充填体强度达到4?5MPa后，再用上向水平分层全尾砂充填法回采矿柱。
[0005]所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:在脉外设一条采场联络巷，采场联络巷将沿脉分段联络巷与分段采场相连通，采场联络巷规格为333.5m，采用上向水平分层胶结充填法回采矿房及上向水平分层全尾砂充填法回采矿柱时，每个矿房内自下而上分层向上回采，每个矿房内回采分层高度为2m，空顶距2m，即作业空间净高度4.5m,每个分层回采后即充填，充填高度2m。
[0006]所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:在每个矿房下盘运输巷中布置一条溜矿井，溜井底部由装矿平巷与主运输平巷相连，在矿房内布置一条充填井和一条行人通风天井，充填井内设充填管路和人行梯子等，是矿房的安全出口，其角度为800?900。
[0007]所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:采用上向水平分层胶结充填法回采矿房及上向水平分层全尾砂充填法回采矿柱时，回采按照隔一采一进行，矿房、矿柱同宽。
所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:自分段沿脉巷道向水平分段采场掘进分段联络巷，分段联络巷坡度不大于18%，第一分段先在脉内开凿切割平巷与充填井相连通，再掘进人行通风天井，可借用充填井为切割天井进行切割与回采；
每个工作矿房配备I台2立方米电动铲运机出矿，配备5台YT — 28凿岩机。每次爆破量320吨；
采场落矿由铲运机装运并卸入脉外矿石溜井后至阶段运输平巷，由电机车牵引侧卸式矿车运至井底车场卸入主溜井；
新鲜风流经斜坡道或行人通风天井进入到分段平巷，通过回采工作面后经采空区上到分段充填水平，再经充填井排至回风巷道。
[0008]所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:当分段采场出矿结束后即可清理回收采场底板残留矿石；构筑加高采场进风井；架设泄水笼；构筑与采场联络巷道间的密闭墙；由充填井接入管道，并将充填管道用木质三脚架固定在适当地方，以便均匀充填；充填料采用高浓度全尾砂胶结充填，管路输送，宾汉流体的方式充入采场，接顶方式采用喷射式接顶充填，每个分段充填料经养护强度达到4?5MPa后即可进行下一个循环的开米。
[0009]本发明的优点为:
1、主要采准工程布置在下盘脉外，不因回采矿柱而破坏上阶段的运输、通风、充填系统，可以实现无底柱开采，有效地提高资源回收率。
[0010]2.上向分段胶结充填法其突出优点是矿石损失率与贫化率低(矿石损失率20%，贫化率8%)有利于地压管理，安全性好。
[0011]3.采场布置灵活，可实现不同矿种分采。
[0012]4.充填料采用高浓度全尾砂胶结充填，该技术的成功应用，解决了矿山充填料不足的问题，而且有效地避免了环境污染。全尾砂胶结充填的尾砂利用率达到95%以上。(特别是采用喷射式接顶充填的创新技术)。
【具体实施方式】
[0013]一种铁矿体保安矿柱的开采方法，采用垂直矿体走向布置采场，矿体划分为多个矿块，每个矿块长50m、宽50m、高60m，矿房宽度10m，每一回采循环回采高度2m，拉底巷道规格333.5m,顶柱预留厚度为5m，将矿块划分为矿房、矿柱，矿房、矿柱交替布置，第一步回采矿房，第二步回采矿柱；回采矿房时自下而上水平分层进行，随工作面向上推进，逐步充填采空区，并留出继续上采的工作空间；矿房回采到最上面分层时，进行接顶充填；待充填体强度达到4?5MPa后，再用上向水平分层全尾砂充填法回采矿柱。
[0014]在脉外设一条采场联络巷，采场联络巷将沿脉分段联络巷与分段采场相连通，采场联络巷规格为333.5m，采用上向水平分层胶结充填法回采矿房及上向水平分层全尾砂充填法回采矿柱时，每个矿房内自下而上分层向上回采，每个矿房内回采分层高度为2m，空顶距2m，即作业空间净高度4.5m，每个分层回采后即充填，充填高度2m。
[0015]在每个矿房下盘运输巷中布置一条溜矿井，溜井底部由装矿平巷与主运输平巷相连，在矿房内布置一条充填井和一条行人通风天井，充填井内设充填管路和人行梯子等，是矿房的安全出口，其角度为80°?90°。
[0016]采用上向水平分层胶结充填法回采矿房及上向水平分层全尾砂充填法回采矿柱时，回采按照隔一采一进行，矿房、矿柱同宽。
[0017]自分段沿脉巷道向水平分段采场掘进分段联络巷，分段联络巷坡度不大于18%，第一分段先在脉内开凿切割平巷与充填井相连通，再掘进人行通风天井，可借用充填井为切割天井进行切割与回采；
每个工作矿房配备I台2立方米电动铲运机出矿，配备5台YT — 28凿岩机。每次爆破量320吨；
采场落矿由铲运机装运并卸入脉外矿石溜井后至阶段运输平巷，由电机车牵引侧卸式矿车运至井底车场卸入主溜井；
新鲜风流经斜坡道或行人通风天井进入到分段平巷，通过回采工作面后经采空区上到分段充填水平，再经充填井排至回风巷道。
[0018]当分段采场出矿结束后即可清理回收采场底板残留矿石；构筑加高采场进风井；架设泄水笼；构筑与采场联络巷道间的密闭墙；由充填井接入管道，并将充填管道用木质三脚架固定在适当地方，以便均匀充填；充填料采用高浓度全尾砂胶结充填，管路输送，宾汉流体的方式充入采场，接顶方式采用喷射式接顶充填，每个分段充填料经养护强度达到4?5MPa后即可进行下一个循环的开采。
[0019]为了较好地保护地表和上覆盖岩层不移动，必须很好的解决胶结充填接顶问题。常用的方法是人工接顶和砂浆加压接顶，但这两种方法都有缺陷。现提出“喷射式接顶充填”如下:
将充填管道铺设在接顶空间的底板上，适当加大管道中砂浆流的残余压力，使排除的砂浆具有一定的压力和速度，以形成向上的砂浆流，使充填料填满接顶空间。
【权利要求】
1.一种铁矿体保安矿柱的开采方法，其特征在于:采用垂直矿体走向布置采场，矿体划分为多个矿块，每个矿块长50m、宽50m、高60m，矿房宽度10m，每一回采循环回采高度2m，拉底巷道规格333.5m,顶柱预留厚度为5m，将矿块划分为矿房、矿柱，矿房、矿柱交替布置，第一步回采矿房，第二步回采矿柱；回采矿房时自下而上水平分层进行，随工作面向上推进，逐步充填采空区，并留出继续上采的工作空间；矿房回采到最上面分层时，进行接顶充填；待充填体强度达到4飞MPa后，再用上向水平分层全尾砂充填法回采矿柱。
2.根据权利要求1所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:在脉外设一条采场联络巷，采场联络巷将沿脉分段联络巷与分段采场相连通，采场联络巷规格为333.5m，采用上向水平分层胶结充填法回采矿房及上向水平分层全尾砂充填法回采矿柱时，每个矿房内自下而上分层向上回采，每个矿房内回采分层高度为2m，空顶距2m，即作业空间净高度4.5m，每个分层回采后即充填，充填高度2m。
3.根据权利要求1所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:在每个矿房下盘运输巷中布置一条溜矿井，溜井底部由装矿平巷与主运输平巷相连，在矿房内布置一条充填井和一条行人通风天井，充填井内设充填管路和人行梯子等，是矿房的安全出口，其角度为80°?90°。
4.根据权利要求1所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:采用上向水平分层胶结充填法回采矿房及上向水平分层全尾砂充填法回采矿柱时，回采按照隔一采一进行，矿房、矿柱同宽。
5.根据权利要求1所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:自分段沿脉巷道向水平分段采场掘进分段联络巷，分段联络巷坡度不大于18%，第一分段先在脉内开凿切割平巷与充填井相连通，再掘进人行通风天井，可借用充填井为切割天井进行切割与回米; 每个工作矿房配备I台2立方米电动铲运机出矿，配备5台YT — 28凿岩机；每次爆破量320吨； 采场落矿由铲运机装运并卸入脉外矿石溜井后至阶段运输平巷，由电机车牵引侧卸式矿车运至井底车场卸入主溜井； 新鲜风流经斜坡道或行人通风天井进入到分段平巷，通过回采工作面后经采空区上到分段充填水平，再经充填井排至回风巷道。
6.根据权利要求1所述的一种铁矿体保安矿柱的回采方法，其特征在于:当分段采场出矿结束后即可清理回收采场底板残留矿石；构筑加高采场进风井；架设泄水笼；构筑与采场联络巷道间的密闭墙；由充填井接入管道，并将充填管道用木质三脚架固定在适当地方，以便均匀充填；充填料采用高浓度全尾砂胶结充填，管路输送，宾汉流体的方式充入采场，接顶方式采用喷射式接顶充填，每个分段充填料经养护强度达到4?5MPa后即可进行下一个循环的开采。
【文档编号】E21C41/18GK103557003SQ201310341287
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】王志良, 吉少杰, 柴延森, 李宏伟, 何永进, 邵鹏 申请人:安徽大昌矿业集团有限公司