[发明专利]基于在矿产开采中的充填采矿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种方法，尤其是涉及一种基于在矿产开采中的充填采矿方法。

背景技术

矿产泛指一切埋藏在地下(或分布于地表的、或岩石风化的、或岩石沉积的)可供人类利用的天然矿物或岩石资源。矿业是人类从事生产劳动古老的领域之一。矿业的发展与扩大矿产资源的开发 利用，对人类社会文明的发展与进步产生了巨大的、无可替代的促进作用。中华民族的祖先和世界上许多民族一样，从他们诞生之日起，就开始从事矿产开发利用活动。历史学家将人类历史划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代，都是以当时人们开发利用的主要矿产种类为特征。正是我们的祖先在适应自然、认识自然和改造自然的过程中，在发现矿产、认识矿产与开发利用矿产的过程中，促进了社会生产力的发展和人类文明的进步，为今天大规模的矿业开发打下了一定的基础。因此，在研究我国矿业现状时，首先概略地分析研究我国矿业开发历史是有益的。 我们伟大祖国的辽阔疆域是世界人类诞生、繁衍与发展的重要地区 。从距今200万年起中华民族的祖先就生活、劳动与繁衍在这广袤无垠的土地上。从远古时起至1840年鸦片战争时止，是我国古代地质事业和矿业的萌芽、成长时期。在这个时期，古人在极其艰苦的条件下，从事着矿产资源的开发利用活动，为我国古代文明、社会进步、经济发展做出了不可磨灭的贡献，并为近代和现代矿业的发展打下了一定的基础。目前，世界上有工业价值的矿产约150余种，其中80余种应用极广。发达国家是世界矿产资源的主要消费者。俄罗斯、中国、巴西、澳大利亚、印度、加拿大和美国铁矿储存量约占世界的%90。美国、日本、西欧钢铁工业较发达，日本铁矿石完全依赖进口，澳大利亚、巴西、加拿大是铁矿石出口大国，我国钢产量居世界前列。我国矿产资源的特点是：种类多，储量大，钨、锑、稀土、钒和钛、钼等探明量居世界首位，其它矿产储量亦居前列；铁矿储量虽丰富，但贫矿比重大；伴生矿比重大，增加了分选、冶炼的难度；分布不均，北方多煤、石油，南方多有色金属。在矿产开采中，现有的采矿方法过程繁琐，而且采矿的效率低，并且容易出现矿洞的塌陷，给人们造成安全事故。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有采矿方法过程繁琐，而且采矿的效率低，并且容易出现矿洞的塌陷，给人们造成安全事故的问题，设计了一种基于在矿产开采中的充填采矿方法，该方法能够提高矿石回采率，减少矿石贫化率，充分利用现有资源，有效控制地压和地表沉陷、优化矿区周围环境的目的，解决了现有采矿方法过程繁琐，而且采矿的效率低，并且容易出现矿洞的塌陷，给人们造成安全事故的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：基于在矿产开采中的充填采矿方法，包括以下步骤：

（1）矿块布置：矿块垂直矿体走向布置，矿房宽度为40m，矿柱宽度为40m，矿块长度为矿体厚度，阶段高度50m，分3个分段，分段高为17m、17m、16m，采用两步骤回采，先采矿房后采矿柱，采场底部结构为堑沟出矿结构；

（2）采准切割工程：采切工程主要有人行天井、联络穿脉、凿岩拉底巷道、分段凿岩巷道、分段凿岩联络巷、装矿沿脉、装矿进路、凿岩拉底巷道、切割天井等，装矿沿脉布置在下盘脉外，自矿柱下盘装矿沿脉往上掘人行天井与上中段回风巷道联通，在人行天井内各分段标高分别掘分段凿岩联络道和分段凿岩巷道，同时在装矿水平从装矿沿脉向矿体掘装矿进路，采场底部出矿结构为堑沟结构，在凿岩拉底巷道及各分段凿岩联络道内布置切割天井，而后以切割天井为自由面拉开各分段切割槽，以此形成自由面；

（3）回采和出矿：回采分两步进行，一步骤回采矿房，二步骤回采矿柱，为避免爆破对相邻采场稳定性的影响，采用隔3采1的方式，用YGZ-90中深孔凿岩机在分段凿岩巷道和拉底巷道内凿上向扇形炮孔，排距为1.5m，孔底距为1.2m~2m，钻孔直径∅70mm，采用非电导爆系统起爆，每次爆2~3排孔，可以多分段同时侧向崩矿，爆破后形成阶梯状工作面，爆下的矿石用6m³柴油铲运机在采场底部集中铲装，而后运至矿石溜井，然后在破碎硐室破碎后经皮带运输机运至原矿仓装入箕斗；

（4）充填：在矿房矿石全部出完后，用充填料一次胶结充填，待两边矿房采完并用充填料浆胶结充填并养护好充填体后，矿柱用矿房回采的方式回采，之后用充填料充填，矿房充填选取戈壁集料胶结充填，矿柱充填选取戈壁集料加尾砂水力充填，仅在底柱10m和顶柱5m用戈壁集料浆胶结充填。