一种下向分层充填采矿法的制作方法

本发明涉及分层充填采矿，更具体地说，是涉及一种下向分层充填采矿法。

背景技术：

1、目前在对急倾斜或倾斜的厚大矿体进行充填开采时，当矿岩不够稳固时一般采用下向水平分层充填法或下向进路充填法开采。当采用下向水平分层充填法进行开采时，需要对上部分层充填体底层进行加固成牢固的人工假底，或者转而采用暴露空间较小的下向进路充填法进行开采。

2、采用下向水平分层充填法开采时，由于采用钢筋和高强度混凝土浇筑的人工假底费用较高，导致矿石开采成本较高；而采用暴露空间较小的下向进路充填法开采时，由于进路工作面的限制，导致出矿能力较低，不能满足大规模矿石开采的要求。此外，无论是下向水平分层充填法还是下向进路充填法，其爆落矿石一般均为爆落后原地堆放，需要铲装设备长距离转运，从而进一步增加了运输成本，也降低了开采效率。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种能够在矿岩不够稳固的厚大矿体中适用的，无需构筑高强度人工假底、开采出矿效率高、且部分矿石可自动落矿的高效率低成本的下向分层充填采矿法。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种下向分层充填采矿法，中段间由上往下开采，中段内各分段也由上往下开采；正式开采前，按照垂高每40～60m的中段高度将矿体分成若干中段，将中段按照每8～10m布设分段；分段内按照每隔80～120m分隔成若干采场，单个采场平面上为矩形、垂直沿走向的剖面为中间低、两翼上向倾斜的平底v型结构，中间低的平底部分宽度约10～12m，上向倾斜的两个翼部倾角为30～45°；中段及分段之间的界线为若干平底v型结构连接而成的曲线；

3、在矿体脉外下盘布设中段运输平巷和分段运输平巷；中段之间布设中段溜井，中段溜井连接上下两个中段的中段运输平巷，矿体脉外上盘布置中段回风平巷，中段回风平巷与专用回风竖井相接。

4、下向分层充填采矿法包括以下步骤：

5、a：从分段运输平巷垂直矿体走向水平掘进分段联络道进入平底v型采场的平底部分，平底部分宽约10～12m；在采场底部中央掘进贯穿整个矿体水平厚度的中央措施平巷，中央措施平巷宽度3～4m；

6、b：在中央措施平巷中充入充填体，充填体隔墙离矿体上盘及下盘边界约3～4m；充填体凝固后，由分段联络道进入、围绕着充填体垂直矿体走向掘进两条水平巷道，与之前预留的部分未充填中央措施平巷连接构成中部环形平巷，之前在中央措施平巷中充入的充填体形成将采场分成左右两部分的中央充填隔墙；

7、然后由中部环形平巷靠近矿体下盘的端部向采场上向倾斜的两翼分别掘进采场通风及上山进路，根据两翼倾角，为了满足设备及人员通行需要，采场通风及上山进路采用伪倾斜布置；并由采场通风及上山进路到分段采场的端部后垂直矿体走向水平掘进脉内回风平巷，由脉内回风平巷向上盘脉外水平掘进短的回风联络巷，又回风联络巷向上掘进中段回风竖井，中段回风竖井通过短巷与中段回风平巷相接；

8、c：将平底v型采场的左右两翼按照与采场通风及上山进路平行的斜向划分为若干条伪倾斜条带，伪倾斜条带宽度约12～16m，伪倾斜条带条带中间内布设与采场通风及上山进路平行的伪倾斜条带进路；

9、d：在平底v型采场的两翼靠近平底的底部留设条带受矿矿柱，条带受矿矿柱约2～3m厚；伪倾斜条带开采时，从平底v型采场两翼靠近中央底部起倾斜上向推进开采，凿岩装药设备由采场通风及上山进路进入回风平巷后，再进入伪倾斜条带进路凿岩装药，爆破后的部分矿石在重力作用下滚落至条带受矿矿柱，铲装设备从两翼底部进入进入伪倾斜条带进路铲装矿石至运输设备，运输设备运出采场至地表；待伪倾斜条带其它矿体开采完毕后，最后开采伪倾斜条带的条带受矿矿柱；

10、为了提高采场出矿能力并保证采场安全，平底v型采场两翼的伪倾斜条带均隔一采一，一条伪倾斜条带开采时，相邻伪倾斜条带不开采以支撑顶板；为了进一步保证开采安全，平底v型采场两翼相对的伪倾斜条带采用错位开采模式；

11、e：当首先开采的一组伪倾斜条带开采完毕后，即对其开采才产生的空区进行充填；待充填体凝固后，即进行相邻伪倾斜条带开采，开采过程如步骤d所述；以隔一采一的方式开采完除采场通风及上山进路所在条带和边角矿体外的所有伪倾斜条带；

12、f：之后开采采场通风及上山进路所在条带及不带伪倾斜条带进路的边角矿体，此时不设条带受矿矿柱；采场通风及上山进路所在伪倾斜条带开采时从平底v型采场两翼上部向中央底部下向推进开采，由下部矿体抵住上部爆落矿体，使其不大规模下落，保证开采安全；铲装设备进入进路中铲装矿石至运输设备运出采场至地表；

13、g：采场通风及上山进路所在条带及不带伪倾斜条带进路的边角矿体开采完毕后，爆破开采与已开采采场相邻的脉内回风平巷、中部环形平巷和中央充填隔墙顶部矿体；之后开始对采场剩余未充填部分进行充填，充填先后顺序为：不带伪倾斜条带进路的边角矿体所在空区→脉内回风平巷及其上部空区→采场通风及上山进路所在条带空区→中部环形平巷和中央充填隔墙及其上部空区。

14、进一步的，步骤d中，中部环形平巷可以形成环形通路，提高运输设备在平底v型采场中的运输效率。

15、进一步的，步骤d中，伪倾斜条带开采时，配合聚能装药，药卷的聚能穴朝向平底v型采场的中间底部，爆力定向运搬矿石以辅助配合平底v型采场的两翼倾斜坡度实现更大规模的自动落矿。

16、进一步的，步骤d及步骤e中，当开采伪倾斜条带时，采场通风及上山进路所在的条带暂时不予回采，以保证采场的顺畅通风以及人员设备能顺利进入v型采场两翼。

17、进一步的，在步骤g中，对脉内回风平巷及其上部空区开采和充填时，只开采和充填与已开采采场相邻的部分；而与未开采采场相邻的脉内回风平巷暂不开采，以作为下一个采场开采时的通风行人之用。

18、进一步的，条带充填时采用分层充填，单层充填高度2～3m；最上层充填时，为满足充填体接顶需要，采用酚醛树脂发泡材料进行充填。

19、进一步的，酚醛树脂发泡材料由a组分和b组分按体积比4:1比例反应而成，a组分由质量比为4：1的酚醛树脂和发泡剂复配而成，b组分由质量比为7：3的有机酸和无机酸复配而成。

20、本发明的下向分层充填法与现有技术相比，具有以下有益效果：

21、1)下向分层充填法将采场矿体分隔为两翼，两翼中划分伪倾斜条带，条带中带有伪倾斜条带进路，能够多个条带进路式同时开采，相对于一般下向水平分层充填采矿法，采场生产出矿能力有了很大的提高；

22、2)相对于一般下向水平分层充填采矿法，本发明的下向分层充填法的采场为平底v型结构采场，中部为平底，两翼30～45°倾斜；采场中部平底为中部环形平巷，中部环形平巷中间由中央充填隔墙隔开，运输设备可借此实现环形运输，无需错车调车，装矿运输效率更高；倾斜的两翼开采时，部分矿石可实现自动滚落，节省了矿石转运费用；

23、3)平底v型结构采场的两翼开采时，将两翼矿体按照与采场通风及上山进路平行的斜向划分为若干条伪倾斜条带，开采时隔一采一、且平底v型结构采场两翼相对的伪倾斜条带进路采用错位开采模式，间隔的未开采伪倾斜条带可有效支撑顶板；且由于顶板的充填体也是倾斜的，进一步分散了平底v型结构采场所受的上部来压力，采场受力减小，因此本发明的下向分层充填法的上部充填体无需制作高成本的高强度人工假底即可保证开采安全；

24、4)平底v型结构采场两翼开采时，两翼倾斜角度较大，加上采用聚能药卷进行爆破作业，控制聚能药卷朝向平底v型采场的中间底部，实现了大量矿石的爆力定向运搬和自动落矿，能够有效降低矿石转运距离和转运成本。