[发明专利]房柱式大直径深孔倒台阶状分段侧向崩矿嗣后充填采矿法

说明书

技术领域

本发明属于采矿技术领域，涉及一种房柱式大直径深孔倒台阶状分段侧向崩矿嗣后充填采矿法，该方法主要适用于上下盘围岩稳固的急倾斜中厚以上及缓倾斜～倾斜极厚大矿体。

技术背景

目前急倾斜中厚以上及缓倾斜～倾斜极厚大矿体大多数采用分段空场嗣后充填采矿法或者传统的“VCR”法开采。分段空场嗣后充填采矿法需掘进多条分段运输平巷、凿岩出矿横巷、切割天井，采准切割工程量大；矿房回采时使用上向扇形中深孔，使爆破后矿柱的矿壁凹凸不平，完整性破坏，致使矿柱回采条件恶化，同时，使用扇形孔通常大块率增加，加大了采场二次爆破工作量，降低了出矿效率；传统的“VCR”法存在每次爆破装药孔数过多，采场暴露面积太大、采充不平衡等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上下盘围岩稳固的急倾斜中厚以上及缓倾斜～倾斜极厚大矿体，提出了一种安全性高、采切比低、生产能力大、机械化程度高、作业成本低、资源贫损小的房柱式大直径深孔倒台阶状分段侧向崩矿嗣后充填采矿法。本发明的技术解决方案如下：

(1)将矿体无间柱划分盘区，盘区内划分阶段连续回采单元，实行“隔一采一”的回采顺序即先采矿房再采矿柱；

(2)阶段采场底部结构主要包括出矿横巷，出矿进路，凿岩集矿横巷；同时在凿岩集矿横巷中央施工切割天井及上向扇形中深孔，形成“V”型堑沟；

(3)阶段采场顶部为凿岩硐室，硐室中间留条柱，矿柱凿岩硐室还需紧靠两侧充填体留半圆柱支撑顶板；

(4)在凿岩硐室内向下钻凿大直径深孔，采场采用“小断面VCR法切槽——高分段倒台阶状侧向崩矿”的爆破方式，通过崩矿步距、高度控制爆破规模；

(5)留矿出矿：倒台阶状侧向崩矿爆破期间控制采场出矿，实行留矿爆破，每次只出矿完爆破所需补偿空间高度，用爆落下的矿石来支撑矿岩或充填体；

(6)强化出矿：采场爆破完毕，组织进行强化出矿，尽量缩短采场空区暴露时间，使采场尽快得以充填；

(7)矿房回采完后自下而上采用不同配比的分级尾砂胶结体接顶充填，矿柱回采完后主要采用尾石非胶结体充填。

有益效果

(1)开采安全性高

采场凿岩、装药、爆破、出矿均在支护体下，不在采空区内作业；爆破方式采用倒台阶状分段侧向崩矿，将采场形成应力拱受力结构，有利于采场稳定性。

(2)采准切割工程量低

采用阶段回采单元，不用施工分段平巷、分段凿岩出矿巷，采准工程量小；采用“小断面VCR法”直接爆破形成切割槽，切割工程量小。

(3)生产能力大

采用“隔一采一”的回采顺序使回采单元间采切、支护、凿岩、落矿、出矿、充填工序平行作业且互不影响，同时实现采充平衡，生产能力大。

(4)资源损失贫化率低

矿房采场边界采用光面爆破技术，避免对矿柱的爆破损伤与切割影响，保持光滑平整岩壁，矿柱开采时，两侧胶结充填体支撑顶板，损失贫化率低。

(5)采矿成本低

改矿房的单配比充填为多配比充填，节约充填成本；采用大直径深孔高分段倒台阶状侧向崩矿的爆破方式，矿区生产能力大大提高，采矿成本相应降低。

附图说明

图1为本发明采矿方法结构示意图

图2为图1的B-B剖面图

图3为图1的C-C剖面图

图4为图1的D-D剖面图

图中：1-阶段运输平巷，2-出矿联络巷，3-凿岩集矿横巷，4-“V”形堑沟，5-出矿进路，6-回风联络巷，7-回风平巷，8-凿岩硐室联络巷，9-凿岩硐室，10-连续间柱，11-矿房，12-矿柱，13-矿石，14-充填挡墙，15-大直径钻孔，16-溜矿井，17-掏槽区，18-灰砂比1∶4，19-灰砂比1∶8，20-灰砂比1∶10

具体实施方式

本发明提出的采矿方法的具体用例是：

①将矿体无间柱划分为盘区，盘区内划分连续回采单元，实行“隔一采一”的回采顺序即先采矿房再采矿柱，采场宽度均为15m，长为矿体厚度，高为60m；

②采准工程：底部为阶段运输平巷1→出矿联络巷2→凿岩集矿横巷3→“V”型堑沟4→出矿进路5→回风联络巷6→回风平巷7；顶部为凿岩硐室联络道8→凿岩硐室9→回风联络巷6→回风平巷7，巷道尺寸均取决于无轨设备的规格；