专利名称：倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采矿方法，特别是涉及一种倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法，适用于地下金属矿山中倾斜矿体的开采。
背景技术：
对于上盘围岩或者上下盘围岩均很破碎的倾斜矿体的开采，在不允许地表崩落的情况下，目前主要采用以下向分层充填法为代表的充填法进行。但是这类采矿方法由于分层高度的限制，回采工艺复杂，采、充成本高，充填接顶差，因此矿山存在采矿效率低和安全隐患大的问题。同时这种方法为了维护矿体上、下盘和采场顶板的稳定性，在回采过程中需留下大量的矿柱，这些矿柱(包括间柱、顶柱和底柱)由于受到地压破坏和矿房回采时的爆破损伤，致使后期回收的生产效率更低、安全性更差、成本更高，矿石资源损失量更大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是对一类上盘或上、下盘围岩均很破碎的倾斜矿体提供一种安全、高效的倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:矿房采用无矿柱结构(矿房即不划分矿房矿柱)，将矿体划分中段，各中段沿厚度分为分段，在矿体走向上将中段划分为若干回采单元；在中段的下部布置布置中段运输巷道，分段中布置分段运输平巷；分段运输平巷通过溜井与中段运输巷道相连，分段运输平巷通过出矿进路与采场沟通；在各分段顶部矿体与围岩接触处开凿沿矿体走向的注浆硐室；在注浆硐室注浆加固上盘破碎围岩，构筑人工顶板；在人工顶板下的凿岩平台凿向下平行中深孔进行爆破落矿；铲运机由出矿进路进入采场将崩落矿石经分段运输平巷运送到溜井，通过中段运输平巷送出；下层分段回采完毕后进行充填，并以该层的人工顶板作为上层分段的底板开始上层分段的回采作业。矿体划分的中段厚度为50 70m，每个中段分为厚度15 25m的分段，在矿体走向上将所述中段划分为50 IOOm的若干连续回采单元。分段出矿进路的间距为15 20m;注浆硐室构筑是向矿体一侧回采一层高度
3.5 4.2m的矿体,并在该层顶部构筑0.8 1.2m厚度的人工顶板,在注衆硐室内向围岩中凿注浆钻孔，进行注浆加固，对局部围岩破碎的区域，加设锚杆或锚索进一步加固。爆破落矿的具体方法是以中深孔爆破的方式在分段单元一侧端部形成高度为分段高度，宽度3m的切割立槽，再以切割立槽为自由面，在凿岩平台凿向下平行中深孔，进行爆破落矿，崩矿步距4.5 5.5m。分段回采完毕后进行充填，采用井下加压泵送设备将充填材料送入已回采的分段。由于充填下层分段和构造上层分段人工顶板及向上盘围岩注浆的工序不存在相互干扰，故上下分段的这两种工作可同时进行以节约时间。下层分段充填结束后，可以将该层的人工顶板作为上层分段的底板，并开始上层分段的回采作业。本发明的有益效果是:通过构造人工顶板，下一层分段的人工顶板作为上层分段的底板，并和再造的顶板一起形成了一个力学性质良好的作业空间，铲运机可直接进入采场出矿，出矿效率高，可有效保障采场顶板的稳定性；通过注浆可有效加固上盘破碎围岩，为凿岩和出矿工作提供安全的作业空间；分段高度可达15 25m，通过中深孔爆破和井下泵送充填，可显著改善传统分层充填法效率低、成本高的缺点；在安全顶板下的凿岩平台上凿下向平行中深孔，凿岩效率高、作业安全、矿石爆破块度均匀；在安全顶板下采用铲运机平底出矿，出矿效率高；采用充填法可有效控制矿体边界，显著提高了矿石回收率和降低了损失率。综上所述，本发明具有生产效率高、回采作业安全性强、矿石贫损指标优、经济效益好的特点，对上盘或上下盘围岩均破碎的倾斜矿体是一种有效的采矿方法。
图1为本发明采矿方法的正视图。图2为本发明采矿方法的俯视图。图3为本发明采矿方法的侧视图。图中:1-中段运输巷道；2-出矿进路；3_充填体；4_人工顶板；5_崩落矿石；6-中深孔；7-矿体；8_注浆硐室；9_凿岩平台；10-分段运输平巷；11-节理裂隙；12_注浆钻孔；13-溜井；14_联络道。
具体实施例方式下面根据附图并结合具体实施方式
对本发明作进一步说明，本实例仅作为个例对本发明技术方案进行解释，不对保护范围限制。(I)如图所示，将矿体分为高度在50 70m之间的中段，在每个中段的下部布置中段运输巷道I ;然后又将每个中段分为高度在15 25m之间的分段，并在每个分段布置分段运输平巷10，分段运输平巷10通过溜井13与中段运输巷道I相连。在矿体走向上将所述中段划分为50 IOOm (该长度由人工顶板的强度确定)的若干连续回采单元。(2)分段运输平巷10通过出矿进路2与采场沟通，各分段出矿进路2的距离以15 20m为宜。在各分段顶部矿体与围岩接触处开凿沿矿体走向的注浆硐室8。(3)如图所示，从注浆硐室8向矿体一侧回采一层高度为4m左右的矿体，并在该层顶部构筑Im左右厚度的人工顶板4,并形成凿岩平台9 ;同时,在注衆硐室8向围岩中凿注浆钻孔12进行注浆加固。(4)在本分段单元一侧端部切割立槽，以中深孔爆破的方式形成，高度为分段高度，宽度为3m左右；切割立槽形成后，以切割立槽为自由面，在凿岩平台9凿下向平行中深孔6进彳了爆破落矿，朋矿步距5m左右。(5)采用铲运机通过出矿进路2进入采场将崩落矿石5经分段运输平巷10运送到溜井13，矿石5经溜井13即可通过中段运输平巷I送出。(6)每个分段回采单元回采完毕后进行充填作业。充填时为了保证充填接顶和充填体的强度要求，可采用井下加压泵送设备将高浓度充填材料送入已回采的分段。
(7)下层分段充填结束后，即可以将该层的人工顶板作为上层分段的底板，然后在此底板上进行上层分段的回采作业。
权利要求
1.一种倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法，其特征是:矿房采用无矿柱结构，将矿体划分中段，各中段沿厚度分为分段，在矿体走向上将中段划分为若干回采单元；在中段的下部布置布置中段运输巷道，分段中布置分段运输平巷；分段运输平巷通过溜井与中段运输巷道相连，分段运输平巷通过出矿进路与采场沟通；在各分段顶部矿体与围岩接触处开凿沿矿体走向的注浆硐室；在注浆硐室注浆加固上盘破碎围岩，构筑人工顶板；在人工顶板下的凿岩平台凿向下平行中深孔进行爆破落矿；铲运机由出矿进路进入采场将崩落矿石经分段运输平巷运送到溜井，通过中段运输平巷送出；下层分段回采完毕后进行充填，并以该层的人工顶板作为上层分段的底板开始上层分段的回采作业。
2.根据权利要求1所述的倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法，其特征在于:矿体划分的中段厚度为50 70m，每个中段分为厚度15 25m的分段，在矿体走向上将所述中段划分为50 IOOm的若干连续回采单元。
3.根据权利要求2所述的倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法，其特征在于:分段出矿进路的间距为15 20m ;注衆硐室构筑是向矿体一侧回米一层高度3.5 4.2m的矿体,并在该层顶部构筑0.8 1.2m厚度的人工顶板,在注衆硐室内向围岩中凿注浆钻孔，进行注浆加固，对局部围岩破碎的区域，加设锚杆或锚索进一步加固。
4.根据权利要求2所述的倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法，其特征在于:爆破落矿的具体方法是以中深孔爆破的方式在分段单元一侧端部形成高度为分段高度，宽度3m的切割立槽，再以切割立槽为自由面，在凿岩平台凿向下平行中深孔，进行爆破落矿，崩矿步距4.5 5.5m。
5.根据权利要求2所述的倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法，其特征在于:分段回采完毕后进行充填，采用井下加压泵送设备将充填材料送入已回采的分段。
全文摘要
本发明公开了一种倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法。本方法在矿体走向上将中段划分为若干回采单元；在中段的下部布置布置中段运输巷道，分段中布置分段运输平巷；分段运输平巷通过溜井与中段运输巷道相连，分段运输平巷与采场沟通；在各分段顶部矿体与围岩接触处开凿沿矿体走向的注浆硐室；在注浆硐室注浆加固上盘破碎围岩，构筑人工顶板；在人工顶板下的凿岩平台进行爆破落矿；崩落矿石送到溜井，通过中段运输平巷送出；下层分段回采完毕后进行充填，并以该层的人工顶板作为上层分段的底板开始上层分段的回采作业。本发明适于破碎的倾斜矿体的开采，具有生产效率高、回采作业安全性强、矿石贫损指标优、经济效益好的特点。
文档编号E21F15/00GK103104259SQ201310052479
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月18日 优先权日2013年2月18日
发明者周科平, 雷涛, 邓红卫, 杨念哥, 高峰, 李志宏 申请人:中南大学, 云南锡业集团(控股)有限责任公司