一種兩步驟分段空場嗣后充填采礦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦山開采工程技術(shù)領(lǐng)域，是一種適用于傾斜、急傾斜中厚礦體，且礦石價值較高的兩步驟分段空場嗣后充填采礦方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國西藏自治區(qū)某銻礦，礦體平均傾角53°，平均厚度13m，礦體上盤圍巖主要為(銻礦化)火山凝灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖，下盤圍巖主要為(銻礦化)火山凝灰?guī)r、灰?guī)r，圍巖較為堅硬，但部分地段節(jié)理裂隙較為發(fā)育，穩(wěn)固性中等。這種金屬礦石價值較高，平均每噸原礦石價值人民幣1500元，因此考慮采用充填法回采。
[0003]針對該礦情況，常規(guī)的充填采礦方法有機械化上向水平分層充填法、常規(guī)分段空場嗣后充填法與兩步驟充填采礦法。
[0004]機械化上向水平分層充填法存在以下缺點:(1)回采工作使用自行設(shè)備(鑿巖臺車、鏟運機)，要求開掘斜坡道，采切工程量較大；(2)采用淺孔鑿巖，效率低，回采過程隨采隨充，生產(chǎn)能力低；(3)整體膠結(jié)充填強度大，工藝復(fù)雜，充填成本較高；(4)工人在采場頂板暴露下作業(yè)，安全可靠性較低。
[0005]常規(guī)的分段空場嗣后充填采礦方法不采間柱，留6~8m頂柱和6~8m底柱，主要缺點損失貧化嚴重，礦石回收率低。針對厚大礦體，存在一種兩步驟的充填采礦法，該方法根據(jù)礦體厚度將礦體分為尺寸相似的礦房礦柱，先回采礦柱，然后充填，再回采礦房。該方法損失貧化小，回收率高，但整體膠結(jié)充填強度大工藝復(fù)雜，充填成本較高，而且只適用于厚大礦體，中厚礦體無法使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種適用于礦巖中等及以上穩(wěn)固及傾斜、急傾斜中厚礦體的兩步驟分段空場嗣后充填采礦方法，該方法綜合了平底結(jié)構(gòu)的分段空場嗣后充填法和應(yīng)用于厚大礦體的常規(guī)兩步驟充填采礦法的優(yōu)點，可有效解決傾斜、急傾斜中厚礦體開采過程產(chǎn)能、充填及安全等問題。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種兩步驟分段空場嗣后充填采礦方法，其特點在于，包括如下步驟:
1)將礦體沿走向劃分為礦塊，將礦塊劃分為間柱與礦房，并進行間柱采準切割和礦房采準切割；
2)回采間柱，嗣后高強度膠結(jié)充填；
3)回米礦房，嗣后廢石或尾砂充填。
[0008]本發(fā)明的主要特點是分兩步驟進行回采，先采間柱，再采礦房，而常規(guī)的分段空場嗣后充填法是先采礦房，不采或部分回采間柱，礦石浪費嚴重。
[0009]以下為本發(fā)明的進一步改進的技術(shù)方案:
優(yōu)選地，步驟I)中，所述間柱采準切割包括從脈外布置開拓運輸平巷，通過聯(lián)絡(luò)巷在下盤沿礦體的傾斜方向掘進與回風(fēng)巷中段連通的人行通風(fēng)天井，通過人行通風(fēng)天井在各分段垂直礦體走向的間柱中央掘進間柱分段鑿巖巷道，再沿礦體頂板分界線向上掘進間柱切割天井。
[0010]優(yōu)選地，步驟I)中，所述礦房采準切割包括在運輸中段垂直礦體走向按10m~12m間距掘進礦房出礦進路和本分段鑿巖巷道，在各分段底部，先從人行通風(fēng)天井在間柱膠結(jié)充填體內(nèi)沿礦體走向掘進聯(lián)絡(luò)道至礦房，再沿礦體走向在礦體底板分界線掘進礦房分段鑿巖巷道，最后在礦房中間沿礦體底板分界線向上掘進礦房切割天井。
[0011]進一步地，步驟2)中的間柱回采包括如下步驟:首先進行鑿巖爆破，間柱由頂板向底板方向后退式回采，在采準工程完成以后，在鑿巖平巷內(nèi)以間柱切割天井為自由面進行爆破落礦，崩下的礦石通過出礦進路運出采場；間柱回采完成后，采用充填料對間柱進行充填。
[0012]進一步地，步驟3)的中的礦房回采包括如下步驟:首先進行鑿巖爆破，礦房由中間向兩邊回采，在間柱采完膠結(jié)充填體達到規(guī)定強度并在礦房采準切割工程完成以后，在鑿巖平巷內(nèi)以礦房切割天井為自由面進行爆破落礦，崩下的礦石通過出礦進路運出采場；礦房回采完成后，采用充填料對第一分段進行充填以形成人工假底，使下一中段不留頂柱，礦房其他分段采用廢石或全尾砂充填。
[0013]為了保證安全，在間柱回采或礦房回采過程中，保持采場通風(fēng)，新鮮風(fēng)通過人行通風(fēng)天井、間柱分段鑿巖巷道或礦房分段鑿巖巷道進入工作面，沖刷采場工作面后，污風(fēng)經(jīng)人行通風(fēng)天井排入上中段回風(fēng)平巷排出。
[0014]優(yōu)選地，所述回采間柱和回采礦房均采用分段空場采礦法回采。
[0015]所述礦塊的長度為50m~60m，寬度為礦體水平厚度。
[0016]優(yōu)選地，所述礦塊劃分為間柱與礦房時不留頂柱和底柱，且間柱寬度為10~12m，礦房寬度為40~50m，分段高度10~13m。
[0017]優(yōu)選地，所述充填料的灰砂比為1:3_5。
[0018]綜上，本發(fā)明的充填采礦方法綜合了平底結(jié)構(gòu)的分段空場嗣后充填法和應(yīng)用于厚大礦體的常規(guī)兩步驟充填采礦法的優(yōu)點，有效地解決了傾斜、急傾斜中厚礦體開采過程產(chǎn)能、充填及安全等問題。將礦體沿走向劃分為50~60m的礦塊，將礦塊劃分為間柱與礦房，分兩步驟回采，第一步回采間柱，采用分段空場采礦法回采，嗣后高強度膠結(jié)充填，第二步驟采用分段空場采礦法回采礦房嗣后廢石或尾砂充填。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:解決了機械化上向水平分層充填采礦法存在的效率、成本、安全以及常規(guī)分段空場嗣后充填法損失貧化大等問題，成功將兩步驟充填法應(yīng)用于中厚礦體回采，具體而言:
(1)采用平底結(jié)構(gòu)，簡化了底部結(jié)構(gòu)，減少了底柱損失，同時崩下的礦石由鏟運機從出礦進路鏟運出采場，無需上到各分段，取消了斜坡道，減少采切了工程量；
(2)分段空場法采用YG-90型鑿巖機配TJ25型圓盤臺架打上向扇形中深孔，每次崩礦爆多排炮孔，鑿巖落礦效率高；
(3)米用嗣后充填，米礦充填互不影響，工藝簡單；
(4)僅第一分段及間柱采用高標號的膠結(jié)充填工藝，其余采用尾砂或廢石充填，充填成本較低； (5)工人在鑿巖巷道內(nèi)作業(yè)，安全可靠性強。
[0020]采用本發(fā)明對礦體進行回采的主要技術(shù)經(jīng)濟指標:生產(chǎn)能力:200?300t/d，貧化率:9% ?11%，損失率:7% ?9%，采切比:5.23m/kt、29.21m3/kt。
[0021]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明一種實施例的剖面主視圖(圖3的1-1剖面圖)；
圖2是圖1的I1-1I剖面圖；
圖3是圖1的II1-1II剖面圖；
圖4是圖1的IV-1V剖面圖。
[0023]在圖中
1-運輸平巷；2_出礦進路；3_人行通風(fēng)天井；4_礦房切割天井；5_礦房分段鑿巖巷道；6-間柱分段鑿巖巷道；7-間柱切割天井；8-礦房充填巷道；9-間柱充填巷道。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0025]我國西藏自治區(qū)某銻礦，礦體平均傾角為53°，平均厚度13m，礦體上盤圍巖主要為(鋪礦化)