一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法的制作方法

本发明属于充填采矿工艺，尤其涉及一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法。

背景技术：

1、目前针对垂直走向矿体数量多，自上盘至下盘呈层状分布，矿体间及矿体内均存在夹石的多层、多矿体、多夹石的倾斜中厚以上矿体，采用的主要采矿方法有崩落法和充填法，其中：崩落法主要包括无底柱分段崩落法和自然崩落法。主要优点是：采矿方法结构简单，灵活性大，不需留矿柱；工艺过程简单，能充分发挥大型铲、装、运设备的优势，便于实现机械化配套作业，安全性好，采矿成本低，生产效率高。主要缺点是：在覆盖岩下放矿，损失贫化率高，一般15％～40％；通风条件差，要施工专用通风巷道；设备维护维修工作量大，维护成本高。特别是对于地表不允许产生错动的地区，该方法基本不可行。

2、充填法主要包括分段空场嗣后充填采矿法和阶段空场嗣后充填采矿法，开采这种赋存条件的矿体，若各条矿体单独开采，虽然可以降低废石混入率，但存在生产规模小、各矿体间开采相互影响、开采顺序复杂、管理难度大等缺点。若各矿体连同矿体间夹石一同开采，虽然可使用生产能力较大的阶段空场嗣后充填采矿法，但废石混入率大，矿石采出品位低，精矿量少。若废石加工成建材后不能及时销售，则需占用地表土地进行临时堆存，征地费用高。

3、综上，对于多层倾斜矿体采用崩落法损失贫化率高、对地表环境破坏严重；各层矿体单独开采，生产规模小、开采顺序复杂、管理难度大；各层矿体连同夹石一同回采，废石混入率大，矿石采出品位低，精矿量少，如何提高多层倾斜矿体的高质量回采，一直是业内难题，亟待解决。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，克服现有技术的不足，采场垂直走向与沿走向联合布置的低废联合形式进行回采，降低废石混入率，提高生产能力，同时能安全高效回采、且对地表无错动，提高对矿体赋存角度的适应性。

2、为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，包括划分矿块结构、采准工程和回采出矿，具体操作步骤如下：

4、1)划分矿块结构，将多层矿体划为多个阶段，阶段内沿走向划分多个盘区，盘区内再划分采场，其中，厚至极厚矿层盘区内按采场长轴方向垂直矿体走向划分采场和盘区间柱，中厚矿体以下矿层盘区内按采场长轴方向沿矿体走向划分采场和盘区间柱；

5、2)采准工程，采用脉外脉内联合采准，统筹考虑多层矿体的采准工程布置，在多层矿体夹石内和矿体下盘分别布置沿走向的脉外联络巷、在盘区间柱布置垂直走向的盘区穿脉连通脉外联络巷，形成主要的采准网络，然后再进一步施工出矿联络巷、出矿进路、堑沟拉底巷道、凿岩联络巷、凿岩巷道、充填联络巷、采区进风天井和采区回风天井；

6、3)回采出矿，盘区内各采场采用分段空场嗣后充填采矿法进行开采，由下至上分为出矿水平、凿岩水平和充填回风水平。

7、阶段的高度在60m～75m，阶段内将采场划分为3～5个分段，分段高度为15m～25m。

8、厚至极厚矿层盘区内包括5～7个垂直走向布置的采场和1个垂直走向布置的盘区间柱，采场宽为15m～25m，盘区间柱与采场厚度相同；中厚矿体以下矿层的盘区内包括2～4个沿走向布置的采场和一个垂直走向布置的盘区间柱，采场长30m～40m，盘区间柱厚15m～25m。

9、各矿层盘区通过调整采场尺寸与数量保证盘区长度相同，盘区间柱宽度相同，且使其在垂直走向对齐。

10、盘区内垂直走向布置的采场，分为两步回采，一步和二步采场按照隔一采一进行回采，回采后马上充填；盘区内沿走向布置的采场，采场间布置隔离矿柱，隔离矿柱厚4m～6m，各矿房相对独立。

11、多层矿体为2～3层平行分布的矿体，包含1层厚大以上矿体或多个不可剔除夹石的中厚矿体组成的厚大矿体和1～2层中厚以下夹石可剔除的矿体。

12、矿体夹石内沿走向布置的脉外联络巷，夹石厚度需大于15m时方可布置，同时作为上下盘矿层的采准巷道；当夹石厚度小于15m时，不在夹石内布置脉外联络巷，需在下盘一并布置脉外联络巷。

13、多层矿体的阶段间开采顺序采用上向式开采顺序，由下向上逐阶段开采；本阶段充填水平是在本阶段采矿结束转入上阶段生产后的出矿水平；上阶段底部结构的采准工作需要在本阶段盘区生产结束后进行。

14、多层矿体的阶段内当矿体间夹石厚度大于15m时，同时开采；当矿体间夹石厚度小于15m时，先开采厚大以上的矿体，开采结束后再开采位于其上盘或下盘的中厚以下矿体。

15、矿体下盘中每两个盘区设1条采区进风天井，在矿体上盘每两个盘区布置1条采区回风天井，进回风天井对角错开布置，采区进回风天井连通各分段水平和回风水平。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1)生产能力大，针对多层不同厚度的倾斜矿体，采用采场垂直走向与沿走向联合布置，对于厚大矿体或存在多条无法剔除夹石的中厚矿体，采场垂直走向布置；对于夹石厚度可剔除的中厚矿体，采场沿走向布置；通过上述布置方式，可实现多层矿体同时开采，相对于各层矿体单独按顺序开采，大大提高了生产能力。

18、2)废石混入率低，针对多层不同的厚度的倾斜矿体，若各矿体连同矿体间夹石一同开采，虽然可使用生产能力较大的阶段空场嗣后充填采矿法，但废石混入率大，矿石采出品位低，精矿量少。本发明通过联合布置的方式，根据不同矿层的赋存条件，采用不同的采场布置形式和采准工程布置，可有效剔除矿体间的夹石，降低废石混入率，提高矿石采出品位的同时，各层矿体可同时开采，保证矿山的生产能力。

19、3)炮孔利用率高，对于倾斜矿体，若采用阶段空场法，为满足矿体崩落需求，上盘大部分炮孔需钻凿在围岩内，形成大量废孔，另一方面在大段高采用阶段凿岩，炮孔长度大，易偏斜，对生产工艺要求凿岩精度高。炮孔可能因为偏斜而不满足爆破参数要求，因而造成重复打孔，造成废孔，本发明采用分段空场法，分段凿岩对矿体赋存角度适应性强，炮孔利用率更高。

技术特征：

1.一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，包括划分矿块结构、采准工程和回采出矿，具体操作步骤如下：

2.根据权利要求1的一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，阶段的高度在60m～75m，阶段内将采场划分为3～5个分段，分段高度为15m～25m。

3.根据权利要求1的一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，厚至极厚矿层盘区内包括5～7个垂直走向布置的采场和1个垂直走向布置的盘区间柱，采场宽为15m～25m，盘区间柱与采场厚度相同；中厚矿体以下矿层的盘区内包括2～4个沿走向布置的采场和一个垂直走向布置的盘区间柱，采场长30m～40m，盘区间柱厚15m～25m。

4.根据权利要求1的一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，各矿层盘区通过调整采场尺寸与数量保证盘区长度相同，盘区间柱宽度相同，且使其在垂直走向对齐。

5.根据权利要求1的一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，盘区内垂直走向布置的采场，分为两步回采，一步和二步采场按照隔一采一进行回采，回采后马上充填；盘区内沿走向布置的采场，采场间布置隔离矿柱，隔离矿柱厚4m～6m，各矿房相对独立。

6.根据权利要求1的一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，多层矿体为2～3层平行分布的矿体，包含1层厚大以上矿体或多个不可剔除夹石的中厚矿体组成的厚大矿体和1～2层中厚以下夹石可剔除的矿体。

7.根据权利要求1的一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，矿体夹石内沿走向布置的脉外联络巷，夹石厚度需大于15m时方可布置，同时作为上下盘矿层的采准巷道；当夹石厚度小于15m时，不在夹石内布置脉外联络巷，需在下盘一并布置脉外联络巷。

8.根据权利要求1的一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，多层矿体的阶段间开采顺序采用上向式开采顺序，由下向上逐阶段开采；本阶段充填水平是在本阶段采矿结束转入上阶段生产后的出矿水平；上阶段底部结构的采准工作需要在本阶段盘区生产结束后进行。

9.根据权利要求8的一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，多层矿体的阶段内当矿体间夹石厚度大于15m时，同时开采；当矿体间夹石厚度小于15m时，先开采厚大以上的矿体，开采结束后再开采位于其上盘或下盘的中厚以下矿体。

10.根据权利要求1的一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，矿体下盘中每两个盘区设1条采区进风天井，在矿体上盘每两个盘区布置1条采区回风天井，进回风天井对角错开布置，采区进回风天井连通各分段水平和回风水平。

技术总结
本发明属于充填采矿工艺技术领域，尤其涉及一种多层倾斜矿体低废联合布置采矿法，其特征在于，包括划分矿块结构、采准工程和回采出矿，步骤为：1)将多层矿体划为多个阶段，阶段内沿走向划分多个盘区，盘区内再划分采场；2)采用脉外脉内联合采准，形成主要的采准网络；3)盘区内各采场采用分段空场嗣后充填采矿法进行开采，由下至上分为出矿水平、凿岩水平和充填回风水平。本发明的优点是：针对多层不同厚度的倾斜矿体，采用采场垂直走向与沿走向联合布置，对于厚大矿体或存在多条无法剔除夹石的中厚矿体，采场垂直走向布置；对于夹石厚度可剔除的中厚矿体，采场沿走向布置；多层矿体同时开采，大大提高了生产能力。

技术研发人员：郭子源
受保护的技术使用者：中冶北方（大连）工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15