一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的下向嗣后充填法的制作方法

本发明属于矿山采矿技术领域，具体涉及一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的下向嗣后充填法。

背景技术

缓倾斜矿体的开采一直是采矿领域的难题，缓倾斜矿体由于矿体倾角较小，矿石无法实现自溜，出矿难度大，造成许多缓倾斜矿体难以高效开采。传统的缓倾斜开采方法有全面法、房柱法，但这些方法都要求工人暴露在空区下进行作业，若采用浅孔落矿，电杷出矿，工人劳动强度大，矿房生产能力较低。尤其在围岩不稳定的情况下，作业人员长期暴露在空区下作业，作业人员的安全受到了极大的威胁，且在实际回采中，由于空区垮塌，不仅造成人员伤亡和设备损坏，如果出现大范围的垮塌，可能会影响整个生产系统进入瘫痪，对正常的生产安排产生极大的不利影响。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种矿房生产能力和作业效率高、工人劳动强度低且回采安全性好的适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的下向嗣后充填法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的下向嗣后充填法，该方法包括以下步骤：

（1）首先沿着矿体的垂直方向划分中段，然后在中段内，沿着矿体走向划分开采盘区，在开采盘区内沿矿体垂直方向将中段划分为两个分段，在分段内每15-20m划分1个采场；

（2）在矿体的下盘布置采准斜坡道，采准斜坡道距离矿体与矿体下盘边界20-25m，采准斜坡道的下部与中段铲运机联络道相连通，上部与分层铲运机联络道相连通；

（3）采准斜坡道布置完成后，在矿体的下盘布置出矿联络道并对出矿联络道进行支护，出矿联络道一端与分层铲运机联络道相连；

（4）在矿体的下盘距离矿体45-55m处布置溜井，每个盘区布置一条溜井，溜井的底部通过巷道与阶段运输大巷相连通；

（5）出矿联络道布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下盘边界向上施工倾斜的凿岩巷道，凿岩巷道的倾角与矿体倾角一致，每个采场布置一条凿岩巷道，凿岩巷道的下端与出矿联络道的另一端连通；

（6）凿岩巷道布置完成后，即开始矿体的回采工作，先回采盘区上分段的矿体，后回采盘区下分段的矿体，矿体回采划分矿房矿柱，一步骤回采矿房，二步骤回采矿柱，一步骤矿房回采结束后，采用全尾砂胶结充填，二步骤矿柱回采结束后，采用全尾砂非胶结充填；

（7）待盘区上分段内所有矿房和矿柱回采充填结束后，即转至盘区下分段进行回采充填，盘区下分段矿体的回采充填方法与盘区上分段矿体的回采填充方法相同。

进一步地，所述步骤（6）中矿房和矿柱回采方法相同，对矿房回采时包括以下步骤：

1）首先在矿房的下端布置拉低巷道，拉低巷道的长度与矿房宽度一致，拉低巷道施工完成后，在矿房的一侧，布置切割井，切割井垂直于凿岩巷道从矿体的下盘一直布置到矿体的上盘，然后以切割井为自由面，在拉低巷道内布置上向垂直扇形炮孔分次爆破形成切割槽；

2）切割槽布置完成后，即矿房的采准切割工程布置完成，在凿岩巷道内布置垂直于凿岩巷道的上向扇形炮孔，以切割槽为自由面进行爆破；

3）在矿房回采的前期，由于爆破面距离矿房底部的出矿联络道比较近，采用正常的中深孔爆破技术，随着工作面的推进，爆破面距离出矿联络道的距离增大，当爆破面距离出矿联络道的距离超过15m时，采用抛掷爆破技术将崩落的矿石抛掷到采场底部，方便出矿；

4）中深孔每次爆破1-2排，爆破结束后，通风30min，待采场内的炮眼排干净后即开始出矿，铲运机从采准斜坡道进入分层铲运机联络道，再从分层铲运机联络道通过出矿联络道进入采场装矿，矿石装满后从出矿联络道进入分层铲运机联络道，再由分层铲运机联络道将矿石倒入溜井；

5）依次类推，直至整个矿房的矿石回采结束，矿房回采结束后，在矿房底部的出矿联络道内布置充填挡墙，充填挡墙上安设滤水管，充填挡墙布置完成后，即开始对采场进行充填。

进一步地，所述步骤（1）中中段的高度为50m，在中段内沿着矿体走向每200m划分一个开采盘区，在开采盘区内沿矿体垂直方向将中段划分为两个分段，每个分段高度为25m。

进一步地，所述步骤（2）中采准斜坡道的坡度为8%。

进一步地，所述步骤（3）中对出矿联络道进行支护时采用喷射混凝土+锚杆+钢丝网联合支护形式。

进一步地，所述步骤（4）中溜井的尺寸为3m×3m。

进一步地，所述步骤（5）中凿岩巷道的尺寸为2.8m×2.8m。

进一步地，所述步骤（6）中矿房和矿柱的宽度均为15-20m。

进一步地，所述步骤1）中拉低巷道的尺寸为2.0m×2.0m，切割井的尺寸为1.5m×1.5m，切割槽的宽度为5m。

进一步地，所述步骤2）中上向扇形炮孔的直径为60mm，孔底距为1.8m-2.0m，排间距为1.2m。

本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明根据矿体的垂直埋深划分开采中段，在每个开采中段沿矿体走向划分开采盘区，每个开采盘区划分两个分段，先开采盘区上分段的矿体，再回采盘区下分段的矿体，矿体回采划分矿房矿柱，一步骤回采矿房，二步骤回采矿柱，一步骤矿房回采结束后，采用全尾砂胶结充填，二步骤矿柱回采结束后，采用全尾砂非胶结充填。在矿房矿柱回采过程中采用中深孔爆破和抛掷爆破技术，铲运机出矿，极大地提高了作业效率和回采安全性，特别适合回采围岩不稳定条件下的厚度为10-15m、倾角为15°-30°的缓倾斜中厚矿体，能有效解决缓倾斜矿体高效开采的难题，矿房生产能力高，损失率和贫化率低，能有效保障作业人员的人身安全，极大地减轻了工人的劳动强度。

附图说明

图1为本发明采矿结构示意图；

图2为图1的a-a向剖视图；

图3为图1的b-b向剖视图。

本发明附图标记含义如下：1、采准斜坡道；2、中段铲运机联络道；3、分层铲运机联络道；4、出矿联络道；5、溜井；6、阶段运输大巷；7、凿岩巷道；8、全尾砂胶结充填；9、全尾砂非胶结充填；10、上向扇形炮孔；11、崩落的矿石。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

采用本发明的方法回采甘肃陇南厂坝铅锌矿李家沟矿区1#矿体，该矿体厚度为15m,矿体倾角19°，属于典型的中厚缓倾斜矿体，矿体上盘围岩不稳定，下盘围岩中等稳固，具体包括以下步骤：

（1）首先沿着矿体的垂直方向划分中段，中段的高度为50m，然后在中段内，沿着矿体走向每200m划分一个开采盘区，在开采盘区内沿矿体垂直方向将中段划分为两个分段，每个分段高度为25m，在分段内每15-20m划分1个采场。

（2）在矿体的下盘布置采准斜坡道1，采准斜坡道1距离矿体与矿体下盘边界20-25m，采准斜坡道1的坡度为8%，采准斜坡道1的下部与中段铲运机联络道2相连通，上部与分层铲运机联络道3相连通。

（3）采准斜坡道1布置完成后，在矿体的下盘布置出矿联络道4并对出矿联络道4进行支护，具体采用喷射混凝土+锚杆+钢丝网联合支护形式，出矿联络道4一端与分层铲运机联络道3相连。

（4）在矿体的下盘距离矿体45-55m处布置溜井5，溜井5的尺寸为3m×3m，每个盘区布置一条溜井5，溜井5的底部通过巷道与阶段运输大巷6相连通。

（5）出矿联络道4布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下盘边界向上施工倾斜的凿岩巷道7，凿岩巷道7的尺寸为2.8m×2.8m，凿岩巷道7的倾角与矿体倾角一致，每个采场布置一条凿岩巷道7，凿岩巷道7的下端与出矿联络道4的另一端连通。

（6）凿岩巷道7布置完成后，即开始矿体的回采工作，先回采盘区上分段的矿体，后回采盘区下分段的矿体，矿体回采划分矿房矿柱，矿房和矿柱的宽度均为15-20m，一步骤回采矿房，二步骤回采矿柱，一步骤矿房回采结束后，采用全尾砂胶结充填8，二步骤矿柱回采结束后，采用全尾砂非胶结充填9。

其中，矿房和矿柱回采方法相同，对矿房回采时包括以下步骤：

1）首先在矿房的下端布置拉低巷道，拉低巷道的尺寸为2.0m×2.0m，拉低巷道的长度与矿房宽度一致，拉低巷道施工完成后，在矿房的一侧，布置切割井，切割井的尺寸为1.5m×1.5m，切割井垂直于凿岩巷道7从矿体的下盘一直布置到矿体的上盘，然后以切割井为自由面，在拉低巷道内布置上向垂直扇形炮孔分次爆破形成切割槽，切割槽的宽度为5m。

2）切割槽布置完成后，即矿房的采准切割工程布置完成，在凿岩巷道7内布置垂直于凿岩巷道7的上向扇形炮孔10，上向扇形炮孔10的直径为60mm，孔底距为1.8m-2.0m，排间距为1.2m，以切割槽为自由面进行爆破。

3）在矿房回采的前期，由于爆破面距离矿房底部的出矿联络道比较近，采用正常的中深孔爆破技术，随着工作面的推进，爆破面距离出矿联络道4的距离增大，当爆破面距离出矿联络道4的距离超过15m时，采用抛掷爆破技术将崩落的矿石11抛掷到采场底部，方便出矿。

4）中深孔每次爆破1-2排，爆破结束后，通风30min，待采场内的炮眼排干净后即开始出矿，铲运机从采准斜坡道1进入分层铲运机联络道3，再从分层铲运机联络道3通过出矿联络道4进入采场装矿，矿石装满后从出矿联络道4进入分层铲运机联络道3，再由分层铲运机联络道3将矿石倒入溜井5。

5）依次类推，直至整个矿房的矿石回采结束，矿房回采结束后，在矿房底部的出矿联络道4内布置充填挡墙，充填挡墙上安设滤水管，充填挡墙布置完成后，即开始对采场进行充填。

（7）待盘区上分段内所有矿房和矿柱回采充填结束后，即转至盘区下分段进行回采充填，盘区下分段矿体的回采充填方法与盘区上分段矿体的回采填充方法相同。

主要技术经济指标：采场生产能力为300t/d，损失率为5%，贫化率为6%，千吨采切比为3.67m。