一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法的制作方法

本发明属于地下金属矿山开采技术领域，具体涉及一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。尤其适用于地下破碎围岩条件、倾斜及急倾斜的厚与极厚的矿体，尤其是主矿体上盘存在破碎带，顶板破碎的多重层控型矿床的安全、高效开采。

背景技术：

目前，常规的分段空场嗣后充填法无法适用于破碎围岩条件下倾斜、急倾斜的中厚矿体的开采，破碎围岩下使用分段空场嗣后充填法无法控制围岩的垮落，矿山的损失贫化率无法控制，矿石回收率底，形成资源的损失浪费，并且带来极大的安全隐患。若对破碎围岩使用上向水平分层充填法，施工人员长期处于大暴露面积下，作业存在安全隐患，且采切比较大，作业效率较低。

本次检索了相近的专利文献：

一种人工冻结采场顶板深孔崩矿嗣后充填采矿法（201210377660.2）：本发明公开了一种地下矿人工冻结采场顶板深孔崩矿嗣后充填采矿法，利用人工冻结方法，将极不稳固的采场顶板冻结成一个稳固的冻结体，为人员和设备进入采场创造条件；然后采用大直径深孔崩矿嗣后充填采矿工艺，中深孔崩矿，回采完毕后一次性充填采空区，最后对冻结体进行解冻，从而实现顶板极不稳固矿体安全高效开采的目的。本发明特别适用于地下金属矿开采难度大，顶板矿岩裂隙及导水结构发育，松软破碎且极不稳固矿（岩）体回采中，具有作业安全、生产效率高、矿块生产能力大、采矿成本低的特点。

一种大结构分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法（201510339681.9）：本发明涉及一种大结构分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法，采场回采与底部结构回收同步交叉进行，第一步回采奇数号采场，回采方式为分段凿岩阶段出矿，采空区暂不充填；第二步回采奇数号采场对应的1/2底部结构，回采结束后将矿房及其对应的1/2底部结构对应采空区进行充填；第三步回采偶数号采场，采空区暂不充填；第四步回采矿柱对应的1/2底部结构，回采结束后将矿柱及其对应1/2底部结构对应空区进行充填。本发明采准切割工程量大大减少，单个采场生产能力大，效率高，工人劳动强度低，生产调度和管理简单。同时，在采场主体矿石回采的同时对采场底部结构的矿石进行了同步交叉回收，回采作业安全，资源回收率高。

以上专利文献与本发明存在实质性不同。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，有效的解决了破碎围岩的在开采中存在的主要问题，提前介入的注浆长锚索预锚固破碎围岩，解决了回采过程中的损失贫化的问题，并大幅度提高了矿山作业效率，保障了生产安全。

本发明通过下面的技术方案加以实现：

一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，具体包括矿块结构划分、采准、注浆长锚索施工、切割、回采、出矿、充填共7个步骤；

所述矿块结构划分：矿块长度为矿体厚度30-100米，矿块宽15-30米，矿块阶段高度为50-70米，分段高度为12-13米，矿块顶底柱高度均为8-12米，相邻矿块间留8-12米间柱；

所述采准：沿矿块垂直方向不同标高处依次设有顶层分段平巷1、次顶层分段平巷2、中层分段平巷3、次底层分段平巷4、底层分段平巷5；

从顶层分段平巷1开始掘进顶层分段联络巷11至矿体下盘边界，后掘进顶层长锚索措施巷12至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进顶层长锚索措施巷12，穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进顶层长锚索施工巷13；

从次顶层分段平巷2一侧开始掘进次顶层分段联络巷21至矿体下盘边界，后掘进次顶层凿岩巷22至矿体上盘边界，在次顶层分段平巷2另一侧开始掘进一条次顶层脉外溜井联巷，在次顶层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次顶层脉外溜井作为出矿通道；

从中层分段平巷3一侧开始掘进中层分段联络巷31至矿体下盘边界，后掘进中层凿岩巷32至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进中层长锚索措施巷33，穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进中层长锚索施工巷34，在中层分段平巷3另一侧开始掘进一条中层脉外溜井联巷35，在中层脉外溜井联巷35前端垂直矿体走向方向布置中层脉外溜井36作为出矿通道；

从次底层分段平巷4一侧开始掘进次底层分段联络巷41至矿体下盘边界，后掘进次底层凿岩巷42至矿体上盘边界，在次底层分段平巷4另一侧开始掘进一条次底层脉外溜井联巷，在次底层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次底层脉外溜井作为出矿通道；

从底层分段平巷5一侧开始掘进底层分段联络巷51至矿体下盘边界，后掘进底层凿岩巷52至矿体上盘边界，在底层分段平巷5另一侧开始掘进一条底层脉外溜井联巷53，在底层脉外溜井联巷53前端垂直矿体走向方向布置底层脉外溜井54作为出矿通道，在底层凿岩巷52一侧并沿底层分段平巷5继续掘进一条出矿进路55，出矿进路55与底层凿岩巷52间掘进若干出矿巷56，相邻出矿巷56间距6-10米，同时在出矿进路55另一侧延水平方向掘进一条脉内溜井联巷57，在脉内溜井联巷57前端垂直矿体走向方向布置脉内溜井58作为出矿通道；

所述注浆长锚索施工：分别在顶层长锚索施工巷13和中层长锚索施工巷34向下钻凿下向深孔并用长锚索6对采场上盘进行支护；

在顶层长锚索施工巷13向上钻凿上向深孔并用长锚索6对采场上盘进行支护；

下向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；

上向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；

下向深孔安装好长锚索6后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将下向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板；

上向深孔安装好长锚索6后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将上向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板。

而且，所述切割：在各分层凿岩巷水平，沿垂直矿体走向方向布置切割井7，并沿横向垂直矿体走向方向及矿体走向方向布置切割巷8；以切割井7为自由面，在横向垂直矿体走向方向开切割槽、后再沿矿体走向方向开切割槽；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52。

而且，所述回采：各分层凿岩巷之间按照“正阶梯”的回采顺序回采，矿块采用“后退式顺序开采”，在各分层凿岩巷依次凿上向扇形深孔作为凿岩巷炮孔，凿岩巷炮孔呈扇形布置且扇形面平行于矿体走向方向，依次以切割槽为自由面进行崩矿，每次爆破一排凿岩巷炮孔，上一层爆破边界必须超前下一层段爆破边界10-30米左右；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52。

而且，所述出矿：出矿作业在底层凿岩巷52开切割槽之前在各分层凿岩巷中进行，各分层凿岩巷崩下的矿石从各分层凿岩巷用铲运机途经各分层联络巷、各分段平巷、各分层脉外溜井联巷运送至各分层脉外溜井进行出矿；

各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52；

各分层联络巷具体指次顶层联络巷21、中层联络巷31、次底层联络巷41、底层联络巷51；

各分段平巷具体指次顶层分段平巷2、中层分段平巷3、次底层分段平巷4、底层分段平巷5；

各分层脉外溜井联巷具体指次顶层脉外溜井联巷、中层脉外溜井联巷35、次底层脉外溜井联巷、底层脉外溜井联巷53；

各分层脉外溜井具体指次顶层脉外溜井、中层脉外溜井36、次底层脉外溜井、底层脉外溜井54；

待底层凿岩巷52开始开切割槽至矿块开采结束时，由铲运机从底层凿岩巷52途经出矿巷56、出矿进路55、脉内溜井联巷57将矿石倒运至脉内溜井58大量出矿。

而且，所述充填：采场出矿完毕验收后,及时对各分层联络巷进行挡墙封闭,并留滤水孔,将充填管路接入到采空区内,进行采空区充填工作。

而且，所述注浆长锚索施工：所述长锚索6为全长锚固预应力锚索，采用高强度、低松弛无粘结高强度钢绞线，下向深孔注浆体为水泥和黄沙配置的水泥砂浆，水泥采用42.5#普通硅酸盐水泥，黄沙为中细粒级黄沙。而且，所述注浆长锚索施工：在顶层长锚索施工巷13采用长锚索钻机钻凿上向深孔，孔径80mm，上向深孔深15—30m，钻孔角度0-90°，上向深孔呈扇形布置并垂直于矿体走向方向，沿矿体走向方向共布置5-15列，列距为2-4m,每列孔的孔口的间距为0.4m,孔底距2.5-4m；

在顶层长锚索施工巷13中采用长锚索钻机钻凿下向深孔，孔径80mm，下向深孔深15—30m，钻孔角度0-90°，下向深孔呈扇形布置并垂直于矿体走向方向，沿矿体走向方向共布置5-15列，列距为2-4m,每列孔的孔口的间距为0.4m,孔底距2.5-4m；

在中层长锚索施工巷34中采用长锚索钻机钻凿下向深孔，孔径80mm，下向深孔深15—30m，钻孔角度0-90°，下向深孔呈扇形布置并垂直于矿体走向方向，沿矿体走向方向共布置5-15列，列距为2-4m,每列孔的孔口的间距为0.4m,孔底距2.5-4m；

而且，所述切割：开切割槽的过程中，需要布置切割槽炮孔，切割槽炮孔为上向扇形深孔用于放置炸药，当沿横向垂直矿体走向方向开切割槽时，切割槽炮孔呈扇形布置且扇形面平行于矿体走向方向，当沿矿体走向方向开切割槽时，切割槽炮孔呈扇形布置且扇形面垂直于矿体走向方向，切割槽炮孔排距为0.8-1.2m，切割槽炮孔孔底距为0.6-0.8m。

而且，所述回采：所述凿岩巷炮孔的排距为1.2m，凿岩巷炮孔的孔底距在1.6-1.8m。

本发明的积极效果是：

1、本采矿法安全可靠,解决了上向水平分层充填采矿法存在的效率、成本、安全以及常规分段空场嗣后充填法无法适用于破碎围岩、且损失贫化大等问题,并且采矿生产工期上、质量上都优于该矿山采用的其它采矿方法，生产能力较未采用本发明技术前提高了50～100%,千吨采切比较未采用本发明技术前降低了28.6-42.8%。

2、本发明将矿体预先施工长锚索措施巷，使用注浆长锚索技术对破碎围岩进行支护，使用注浆将破碎围岩整合，加固上盘及顶板围岩，上盘预锚长锚索注浆支护技术是一种大范围、主动型超前支护技术，能够显著改善岩体承载特性，充分发挥岩体自身承载能力，能使结构物与围岩连锁在一起共同作用，能使围岩发挥出更大的承载作用，有利于表面结构的稳定，并把结构和共同工作的围岩介质组成复合体，被结构错固的岩层能更有效地承受负荷产生的拉力和剪力，而且这些力的传递深度也比未经锚固结构的作用大得多，能够有效保障回采作业安全。

3、本发明在回采过程中，采用深孔爆破进行分段落矿，即进行挤压爆破，减少对破碎围岩的扰动，该发明提供的采矿工艺，贫化率为9%～11%,损失率6%～9%，优于常规分段空场嗣后充填法用于破碎地带的指标：贫化率14.5%～16%,损失率15%～16%；本发明相比常规分段空场嗣后充填法具有损失率及贫化率低的优点；本发明相比上向水平分层充填采矿法具有生产能力大及千吨采切比低的优点，因此，相比充填类采矿法具有成本低、施工周期短、生产能力大，本质安全等优势，对于回收矿产资源特别是稀有低品位矿产资源有明显的应用价值。本发明适用于开采上盘围岩节理、裂隙发育，且要求矿石损失及贫化率较低的倾斜、急倾斜的中厚、厚矿体开采。

4、本发明将分段空场嗣后充填采矿方法和上盘预锚固注浆长锚索技术相结合。该方法是在原有分段空场嗣后充填法与注浆长锚索支护技术的基础上发展起来的，核心是先用注浆长锚索技术对矿体破碎围岩上盘及顶板进行锚固，使围岩保持稳定，然后对矿体使用分段空场嗣后充填法进行开采。本发明有效的解决了破碎围岩的问题，提前介入的注浆长锚索预锚固破碎围岩，解决了回采过程中的损失贫化的问题，并大幅度提高了矿山作业效率，保障了生产安全，该发明有效解决破碎倾斜、急倾斜的中厚、厚矿体开采过程中的问题，上盘预锚固的技术增加了此方法的适用范围，大幅提高了矿山的作业效率。

附图说明

图1为标高1400m底层平面图。

图2为标高1430m中层平面图。

图3为标高1450m顶层平面图。

图4为矿块纵向剖视图（a-a处）。

图中：三角形充填区表示上盘破碎带。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

一种上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，如图1、图2、图3、图4所示，具体包括矿块结构划分、采准、注浆长锚索施工、切割、回采、出矿、充填共7个步骤；

所述矿块结构划分：矿块长度为矿体厚度30-100米，矿块宽15-30米，矿块阶段高度为50-70米，分段高度为12-13米，矿块顶底柱高度均为8-12米，相邻矿块间留8-12米间柱；

所述采准：沿矿块垂直方向不同标高处依次设有顶层分段平巷1、次顶层分段平巷2、中层分段平巷3、次底层分段平巷4、底层分段平巷5；

从顶层分段平巷1开始掘进顶层分段联络巷11至矿体下盘边界，后掘进顶层长锚索措施巷12至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进顶层长锚索措施巷12，穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进顶层长锚索施工巷13；

从次顶层分段平巷2一侧开始掘进次顶层分段联络巷21至矿体下盘边界，后掘进次顶层凿岩巷22至矿体上盘边界，在次顶层分段平巷2另一侧开始掘进一条次顶层脉外溜井联巷，在次顶层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次顶层脉外溜井作为出矿通道；

从中层分段平巷3一侧开始掘进中层分段联络巷31至矿体下盘边界，后掘进中层凿岩巷32至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进中层长锚索措施巷33，穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进中层长锚索施工巷34，在中层分段平巷3另一侧开始掘进一条中层脉外溜井联巷35，在中层脉外溜井联巷35前端垂直矿体走向方向布置中层脉外溜井36作为出矿通道；

从次底层分段平巷4一侧开始掘进次底层分段联络巷41至矿体下盘边界，后掘进次底层凿岩巷42至矿体上盘边界，在次底层分段平巷4另一侧开始掘进一条次底层脉外溜井联巷，在次底层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次底层脉外溜井作为出矿通道；

从底层分段平巷5一侧开始掘进底层分段联络巷51至矿体下盘边界，后掘进底层凿岩巷52至矿体上盘边界，在底层分段平巷5另一侧开始掘进一条底层脉外溜井联巷53，在底层脉外溜井联巷53前端垂直矿体走向方向布置底层脉外溜井54作为出矿通道，在底层凿岩巷52一侧并沿底层分段平巷5继续掘进一条出矿进路55，出矿进路55与底层凿岩巷52间掘进若干出矿巷56，相邻出矿巷56间距6-10米，同时在出矿进路55另一侧延水平方向掘进一条脉内溜井联巷57，在脉内溜井联巷57前端垂直矿体走向方向布置脉内溜井58作为出矿通道；

所述注浆长锚索施工：分别在顶层长锚索施工巷13和中层长锚索施工巷34向下钻凿下向深孔并用长锚索6对采场上盘进行支护；

在顶层长锚索施工巷13向上钻凿上向深孔并用长锚索6对采场上盘进行支护；

下向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；

上向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；

下向深孔安装好长锚索6后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将下向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板；

上向深孔安装好长锚索6后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将上向深孔注满为止，注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板。

优选地，所述切割：在各分层凿岩巷水平，沿上盘垂直矿体走向方向布置切割井7，并沿横向垂直矿体走向方向及矿体走向方向布置切割巷8；以切割井7为自由面，在横向垂直矿体走向方向开切割槽、后再沿矿体走向方向开切割槽；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52。

优选地，所述回采：各分层凿岩巷之间按照“正阶梯”的回采顺序回采，矿块采用“后退式顺序开采”，在各分层凿岩巷依次凿上向扇形深孔作为凿岩巷炮孔，凿岩巷炮孔呈扇形布置且扇形面平行于矿体走向方向，依次以切割槽为自由面进行崩矿，每次爆破一排凿岩巷炮孔，上一层爆破边界必须超前下一层段爆破边界10-30米左右；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52。

“正阶梯”的回采的步骤：是指矿块分阶段依次从次顶层凿岩巷（22）、中层凿岩巷（32）、次底层凿岩巷（42）、底层凿岩巷（52）进行开采，矿块开采面逐渐形成正阶梯的结构。

“后退式顺序开采”：是指矿块开采从矿块上盘边界向下盘边界方向开采。

优选地，所述出矿：出矿作业在底层凿岩巷52开切割槽之前在各分层凿岩巷中进行，各分层凿岩巷崩下的矿石从各分层凿岩巷用铲运机途经各分层联络巷、各分段平巷、各分层脉外溜井联巷运送至各分层脉外溜井进行出矿；

各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52；

各分层联络巷具体指次顶层联络巷21、中层联络巷31、次底层联络巷41、底层联络巷51；

各分段平巷具体指次顶层分段平巷2、中层分段平巷3、次底层分段平巷4、底层分段平巷5；

各分层脉外溜井联巷具体指次顶层脉外溜井联巷、中层脉外溜井联巷35、次底层脉外溜井联巷、底层脉外溜井联巷53；

各分层脉外溜井具体指次顶层脉外溜井、中层脉外溜井36、次底层脉外溜井、底层脉外溜井54；

待底层凿岩巷52开始开切割槽至矿块开采结束时，由铲运机从底层凿岩巷52途经出矿巷56、出矿进路55、脉内溜井联巷57将矿石倒运至脉内溜井58大量出矿。

优选地，所述充填：采场出矿完毕验收后,及时对各分层联络巷进行挡墙封闭,并留滤水孔,将充填管路接入到采空区内,进行采空区充填工作。

优选地，所述注浆长锚索施工：所述长锚索6为全长锚固预应力锚索，采用高强度、低松弛无粘结高强度钢绞线，下向深孔注浆体为水泥和黄沙配置的水泥砂浆，水泥采用42.5#普通硅酸盐水泥，黄沙为中细粒级黄沙。

优选地，所述注浆长锚索施工：在顶层长锚索施工巷13采用长锚索钻机钻凿上向深孔，孔径80mm，上向深孔深15—30m，钻孔角度0-90°，上向深孔呈扇形布置并垂直于矿体走向方向，沿矿体走向方向共布置5-15列，列距为2-4m,每列孔的孔口的间距为0.4m,孔底距2.5-4m；

在顶层长锚索施工巷13中采用长锚索钻机钻凿下向深孔，孔径80mm，下向深孔深15—30m，钻孔角度0-90°，下向深孔呈扇形布置并垂直于矿体走向方向，沿矿体走向方向共布置5-15列，列距为2-4m,每列孔的孔口的间距为0.4m,孔底距2.5-4m；

在中层长锚索施工巷34中采用长锚索钻机钻凿下向深孔，孔径80mm，下向深孔深15—30m，钻孔角度0-90°，下向深孔呈扇形布置并垂直于矿体走向方向，沿矿体走向方向共布置5-15列，列距为2-4m,每列孔的孔口的间距为0.4m,孔底距2.5-4m；

优选地，所述切割：开切割槽的过程中，需要布置切割槽炮孔，切割槽炮孔为上向扇形深孔用于放置炸药，当沿横向垂直矿体走向方向开切割槽时，切割槽炮孔呈扇形布置且扇形面平行于矿体走向方向，当沿矿体走向方向开切割槽时，切割槽炮孔呈扇形布置且扇形面垂直于矿体走向方向，切割槽炮孔排距为0.8-1.2m，切割槽炮孔孔底距为0.6-0.8m。

优选地，所述回采：所述凿岩巷炮孔的排距为1.2m，凿岩巷炮孔的孔底距在1.6-1.8m。

实施例2

采用本发明方法，在获各琦铜矿进行应用，获各琦铜矿位于内蒙古自治区巴彦淖尔市境内狼山山脉中段北麓，行政区划属内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特后旗管辖，地理坐标：东经106°39′15″～106°41′15″，北纬41°15′57″～41°17′45″。矿区距赛乌素镇35km，距临河市135km，有公路相通，其中临河到赛乌素镇为柏油路面，赛乌素镇到矿区为水泥路面，交通方便。矿区范围属内蒙古高原地带，地势平缓，海拔高度在1900~2100m，一般高差为30~70m。矿区及附近属干旱地区，年降雨量平均为190mm，年蒸发量为2700mm，附近无河流及其他地表水体。

获各琦铜矿以脉状及大的侵染状产出，其最大水平厚度42米，走向长度50米，走向北西南东，倾向南西，倾角65-76°，走向长度1000米，矿体及其顶底板围岩均属较破碎岩层，上盘存在破碎带，且地表不能变形或塌陷，根据该矿体赋存条件，结合该矿初步设计，在1390m中段某勘探线以西地段采用本发明上盘预锚分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，具体包括如下步骤：

（1）矿块结构划分:矿块长度为矿体厚度米，获各琦铜矿矿体厚度为40-45米,矿块宽度为15米，矿块阶段高度为60米,分段度高13米，共四分段，矿块顶底柱高度为10米，相邻矿块间留10米间柱，间柱宽10米；

（2）采准：如图4所示，沿矿块垂直方向不同标高处（具体为1450m、1440m、1430m、1420m、1410m、1400m）依次设有顶层分段平巷1、次顶层分段平巷2、中层分段平巷3、次底层分段平巷4、底层分段平巷5；

标高为1450m，从顶层分段平巷1开始掘进顶层分段联络巷11（30-50m）至矿体下盘边界，后掘进顶层长锚索措施巷12（38-42m）至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进顶层长锚索措施巷12（13m-15m），穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进顶层长锚索施工巷13，顶层长锚索施工巷13的长度为18-20m；

标高为1440m，从次顶层分段平巷2一侧开始掘进次顶层分段联络巷21（30-50m）至矿体下盘边界，后掘进次顶层凿岩巷22（38-42m）至矿体上盘边界，在次顶层分段平巷2另一侧开始掘进一条次顶层脉外溜井联巷8-12m，在次顶层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次顶层脉外溜井作为出矿通道，次顶层脉外溜井的深度为8-12m；

标高为1430m，从中层分段平巷3一侧开始掘进中层分段联络巷31（30-50m）至矿体下盘边界，后掘进中层凿岩巷32（38-42m）至矿体上盘边界，后进入上盘破碎带继续掘进中层长锚索措施巷33（13-15m），穿过上盘破碎带后沿与平行于矿体走向方向继续掘进中层长锚索施工巷34，中层长锚索施工巷34的长度为18-20m；在中层分段平巷3另一侧开始掘进一条中层脉外溜井联巷35（8-12m），在中层脉外溜井联巷35前端垂直矿体走向方向布置中层脉外溜井36作为出矿通道，中层脉外溜井36的深度为9-11m；

标高为1410m，从次底层分段平巷4一侧开始掘进次底层分段联络巷41（30-50m）至矿体下盘边界，后掘进次底层凿岩42（38-42m）至矿体上盘边界，在次底层分段平巷4另一侧开始掘进一条次底层脉外溜井联巷8-12m，在次底层脉外溜井联巷前端垂直矿体走向方向布置次底层脉外溜井作为出矿通道，次底层脉外溜井的深度为9-11m；

标高为1400m，从底层分段平巷5一侧开始掘进底层分段联络巷51（30-50m）至矿体下盘边界，后掘进底层凿岩巷52（38-42m）至矿体上盘边界，在底层分段平巷5另一侧开始掘进一条底层脉外溜井联巷53（8-12m），在底层脉外溜井联巷53前端垂直矿体走向方向布置底层脉外溜井54作为出矿通道，底层脉外溜井54的深度为9-11m；

在底层凿岩巷52一侧并沿底层分段平巷5继续掘进一条出矿进路55（35-45m），出矿进路55与底层凿岩巷52间掘进若干出矿巷56（15-20m），相邻出矿巷56间距6-10m，同时在出矿进路55另一侧延水平方向掘进一条脉内溜井联巷57(6-8m)，在脉内溜井联巷57前端垂直矿体走向方向布置脉内溜井58作为出矿通道；脉内溜井58的深度为9-11m；

（3）注浆长锚索施工：

分别在顶层长锚索施工巷13和中层长锚索施工巷34向下钻凿下向深孔并用长锚索6对采场上盘进行支护；

在顶层长锚索施工巷13向上钻凿上向深孔并用长锚索6对采场上盘进行支护；

下向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；

上向深孔的长锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为10-70m；

下向深孔安装好长锚索6后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将下向深孔注满为止；

上向深孔安装好长锚索6后，采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将上向深孔注满为止；

如图4所示，在顶层长锚索施工巷13采用长锚索钻机钻凿上向深孔，孔径80mm，上向深孔深15—30m，钻孔角度0-90°，上向深孔呈扇形布置并垂直于矿体走向方向，沿矿体走向方向共布置5-15列，列距为2-4m,每列孔的孔口的间距为0.4m,孔底距2.5-4m；

在顶层长锚索施工巷13中采用长锚索钻机钻凿下向深孔，孔径80mm，下向深孔深15—30m，钻孔角度0-90°，下向深孔呈扇形布置并垂直于矿体走向方向，沿矿体走向方向共布置5-15列，列距为2-4m,每列孔的孔口的间距为0.4m,孔底距2.5-4m；

在中层长锚索施工巷34中采用长锚索钻机钻凿下向深孔，孔径80mm，下向深孔深15—30m，钻孔角度0-90°，下向深孔呈扇形布置并垂直于矿体走向方向，沿矿体走向方向共布置5-15列，列距为2-4m,每列孔的孔口的间距为0.4m,孔底距2.5-4m；

长锚索采用高强度、低松弛无粘结高强度钢绞线，注浆体为水泥和黄沙配置的水泥砂浆，水泥采用42.5#普通硅酸盐水泥，黄沙为中细粒级黄沙；

下向深孔全长锚固预应力锚索为阶段全长锚固，根据矿体倾角及安装位置的不同，其锚固段长度为15-30m；

下向深孔采用后退式注浆，即将注浆管一直插入孔底，边注浆边退注浆管，直到将下向深孔注满为止；

注浆长锚索钻进台效150m/天，注浆台效350m/天，注浆灰砂比为1:1，水灰比上向深孔为1:0.6，下向深孔水灰比为1:0.45，注浆率约为93%,注浆结束后在原长锚索施工位置加装托板，托板规格为200mm×200mm×20mm。

（4）切割：

在各分层凿岩巷水平，沿上盘垂直矿体走向方向布置切割井7,切割井7深度为8-12米，并沿横向垂直矿体走向方向及矿体走向方向布置切割巷8，切割巷8的长度为5-15米；以切割井为自由面，在横向垂直矿体走向方向开切割槽、然后再沿矿体走向方向开切割槽；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52。

开切割槽的过程中，需要布置切割槽炮孔，切割槽炮孔为上向扇形深孔用于放置炸药，当沿横向垂直矿体走向方向开切割槽时，切割槽炮孔呈扇形布置且扇形面平行于矿体走向方向，当沿矿体走向方向开切割槽时，切割槽炮孔呈扇形布置且扇形面垂直垂直于矿体走向方向，开切割槽时的切割槽炮孔排距为0.8-1.2m，切割槽炮孔孔底距为0.6-0.8m。

回采：各分层凿岩巷之间按照“正阶梯”的回采顺序回采，矿块采用“后退式顺序开采”，在各分层凿岩巷依次凿上向扇形深孔作为凿岩巷炮孔，凿岩巷炮孔呈扇形布置且扇形面平行矿体走向方向，依次以切割槽为自由面进行崩矿，每次爆破一排凿岩巷炮孔，上一层爆破边界必须超前下一层段爆破边界10-20米左右；各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52，所述凿岩巷炮孔的排距为1.2m，凿岩巷炮孔的孔底距在1.6-1.8m。

“正阶梯”的回采的步骤：是指矿块分阶段依次从次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次底层凿岩巷42、底层凿岩巷52进行开采，矿块开采面逐渐形成正阶梯的结构。

“后退式顺序开采”：是指矿块开采从矿块上盘边界向下盘边界方向开采。

（5）出矿：采场崩落的矿石或废石，采用分运分排的原则，出矿作业在底层凿岩巷52开切割槽之前在各分层凿岩巷中进行，各分层凿岩巷崩下的矿石或废石从各分层凿岩巷用铲运机途经各分层联络巷、各分段平巷、各分层脉外溜井联巷运送至各分层脉外溜井进行出矿；

各分层凿岩巷具体指次顶层凿岩巷22、中层凿岩巷32、次顶层凿岩巷42、底层凿岩巷52；

各分层联络巷具体指次顶层联络巷21、中层联络巷31、次顶层联络巷41、底层联络巷51；

各分层脉外溜井联巷具体指次顶层脉外溜井联巷、中层脉外溜井联巷35、次底层脉外溜井联巷、底层脉外溜井联巷53；

各分段平巷具体指次顶层分段平巷2、中层分段平巷3、次底层分段平巷4、底层分段平巷5；

各分层脉外溜井具体指次顶层脉外溜井、中层脉外溜井36、次底层脉外溜井、底层脉外溜井54；

待底层凿岩巷52开始开切割槽至矿块开采结束时，由铲运机从底层凿岩巷52途经出矿巷56、出矿进路55、脉内溜井联巷57将矿石倒运至脉内溜井58大量出矿。

（7）充填：采场出矿完毕验收后,及时对各分层联络巷进行挡墙封闭,并留滤水孔,将充填管路接入到采空区内,进行采空区充填工作。

充填管路从顶层分段平巷（标高1450m）1接至顶层分段联络巷（标高1450m）11进入采场采空区内,使用1:8的配比充填料浆进行采空区充填工作；

为防止底层联络巷出矿巷56充填挡墙垮塌，在充填时首先充填至3-4m高度，待充填体凝固之后再进行充填直至连接顶层分段联络巷11；挡墙上另设2～3个用滤布包裹的φ=100mm旧钢管作为脱水管（相当于滤水孔），用于初期充填时挡墙辅助脱水，脱水管位置距巷底板不能低于1.0m。

爆破：在开切割槽及回采步骤中，均会用到炸药进行爆破，当深孔凿岩采用ygz-90凿岩机在各分层凿岩巷及切割巷8内进行钻凿切割槽（开切割槽或拉槽）时，各分层凿岩巷炮孔及拉槽炮孔均为上向扇形深孔、呈扇形布置,拉槽炮孔的排距为0.8-1.2m，拉槽炮孔孔底距为0.6-0.8m，各分层凿岩巷炮孔的排距为1.2m，各分层凿岩巷炮孔孔底距在1.6-1.8m。

爆破采用孔底起爆爆破技术,用颗粒状铵油炸药,bqf-10装药器装药，脉内溜井58中矿石由振动放矿机放入矿车,运至矿外。

不同采矿方法的主要技术经济指标比较如表1所示：

表1不同采矿方法进行回采的主要技术经济指标比较

通过表1比较分析可知：

本发明生产能力：300～400t/d，较上向水平分层充填采矿法提高了50～100%；

本发明千吨采切比:4-5m/kt，较上向水平分层充填采矿法降低了28.6-42.8%；

本发明贫化率：9%～11%，较常规分段空场嗣后充填法降低了30-40%；

本发明损失率：6%～9%，较常规分段空场嗣后充填法降低了44-60%。

因此，本发明相比常规分段空场嗣后充填法具有损失率及贫化率低的优点，本发明相比上向水平分层充填采矿法具有生产能力大及千吨采切比低的优点。因此，本发明相比充填类采矿法具有成本低、施工周期短、生产能力大，本质安全等优势，对于回收矿产资源特别是稀有低品位矿产资源有明显的应用价值。