一种缓倾斜薄矿体间隔式干式充填采矿工艺的制作方法

文档序号：11173775阅读：558来源：国知局

本发明涉及采矿技术领域，尤其涉及一种缓倾斜薄矿体间隔式干式充填采矿工艺。

技术背景

磷矿开采呈现两个趋势：一是开采深度越拉越深，并逐步转入侵蚀基准面以下甚至负海拔开采；二是矿层厚度越来越薄，造成开采工艺复杂化，设备选择局限化。从矿山开采角度来说，深部开采地压问题更加突出，虽然不至于影响地表建筑，但是对地下水系破坏不可避免，甚至会产生极大的淹井风险。

目前，政府部门、行业协会要求矿山企业对充填采矿技术应用进行研究，应对矿山开采地压问题及地质灾害恢复治理问题。但是，倾斜薄矿体充填技术的研究却因设备、工艺问题，而进入瓶颈期，因此本项目主要结合苏家坡磷矿研究充填采矿技术，若项目取得成功，将具有较强的代表性和可推广性。

目前，国内外对充填采矿技术研究主要有干式充填法、水力充填法、胶结充填法三个方向，其中胶结充填成本最高，超出磷矿石开采承受范围，因此干式充填、水力充填的应用较为广泛。但是如何因地制宜提高效率是众多矿山企业研究的重要方向。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的诸多弊端，提供一种缓倾斜薄矿体间隔式干式充填采矿工艺。为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种缓倾斜薄矿体间隔式干式充填采矿工艺，包括采矿工艺：1）划定回采单元2）分阶段回采、充填3）中段回采、充填；干式充填工艺：干式充填工艺1）待充填废渣堆放点施工2）转运废渣3）沿伪倾斜方向充填4）间断式充填工艺。

所述的采矿工艺具体为：

1）划定回采单元

以两个各分段（即倾向120米），沿走向200米为1个回采单元，设计12个扇形回采矿房（60米×30米），矿柱尺寸4×4。

2）分阶段回采、充填

如图1所示，合理布置回采、充填顺序，主要分四个阶段：

第一阶段，采用电耙扇形回采①矿房，形成初级充填空区。

第二阶段，采用电耙分别扇形回采②、③矿房，其分层回采产生废渣、手选废石沿伪倾斜方向采用电耙就近充填①矿房空区。

第三阶段，按顺序回采④、⑤、⑥矿房，其分层回采产生废渣、手选废石沿伪倾斜方向采用电耙就近充填③、⑤矿房空区，其中⑥矿房作为上分段充填用矿房。

第四阶段，理顺回采顺序。先正常施工回采矿房，再施工充填矿房，自左向右退采。

3）中段回采、充填

对开拓产生废石，因有轨运输无法正常达到分段充填矿房，如图2所示，主要采用以下回采、充填方式：位于主要回采盘区主运输巷沿倾向方向施工充填矿房，60米×100米为1个回采单元，要求顶、底柱预留尺寸不小于10米，同时两回采单元间隔30米作为隔离矿带。充填方面主要将开拓产生废渣通过斜井提升系统运输至对应中段平巷，然后沿伪倾斜方向采用电耙扇形充填。

所述的干式充填工艺具体为：

1）待充填废渣堆放点施工。在扇形回采切割口降底，形成宽度3米，且低于轨面以下1米的堆放点。

2）转运废渣。根据废渣堆放点与充填电耙耙道间距离，采用电耙转运至充填耙道或直接充填的方式。

3）沿伪倾斜方向充填。根据电耙作业特点，如图所示，沿伪倾斜方向充填，因为沿电耙运行方向为负坡，且左侧垂直方向也为负坡，因此电耙充填过程中一部分废渣沿耙道方向后退式充填，而另一部分废渣受自然重力及耙头推挤作用，向左侧充填直至接顶。

4）间断式充填工艺。因分层开采产生废渣、手选产生废石、冒落产生废渣、废石巷开拓产生废渣量有限，根据估算约30%区域可采用干式充填，因此充填采取分段间断式充填，保证每个回采单元充填60-90米，按30米划分回采单元，可使1台电耙控制1个单元，提高回采效率。

本发明具有如下显著优势：

第一、通过调整采矿顺序及方式，创造干式充填条件。

重新划分回采单元，两分段同时退采，解决分段内、上部分段充填空间及施工顺序问题。

第二、沿伪倾斜方向充填，提高充填效率。

沿伪倾斜方向充填，一方面在处理同分段充填料时效率高；另一方面充填接顶率高，大大提高了充填效率。

第三、间断充填，解决地压问题的同时解决充填料缺乏问题。

充填主要目的是解决地压问题，但是充填料缺乏使空区很难实现全面充填。而间断式充填，使地压活动区域形成如矿柱般的充填区，使地压延伸受阻，既解决了地压问题，也不需要全面充填。

附图说明

图1分段回采、充填示意图。

图2中段回采、充填示意图。

图3为沿伪倾斜方向充填。

图4干式充填示意图。

具体实施方式

实施例1