[发明专利]基于混凝土布凝固特性的上向水平分层充填采矿法

说明书

一种基于混凝土布凝固特性的上向水平分层充填采矿法，由以下步骤组成：矿块按垂直走向布置，矿块由矿房和矿柱组成，先采矿房后采矿柱，从下至上以浅孔落矿方式分层回采至矿体顶部。每一分层出矿完毕后，铺设若干层混凝土布进行充填并洒水硬化成型，并预留一定空间以便上一分层回采作业，重复上述操作，直至混凝土布凝固材料充满采场。放矿溜井和人行滤水井随充填高度增加逐渐形成。本发明无需建设充填系统，可节约成本，且充填工艺简单，充填效果好。

技术领域

本发明涉及一种金属矿山地下采矿方法，特别是一种基于混凝土布凝固特性的上向水平分层充填采矿法。

背景技术

当前我国矿山地下开采过程中传统的充填工艺有水砂充填，胶结充填以及尾砂充填等方式。这些方式虽然为采区的充填提供了很好的思路，但是却存在着需要建设充填系统，工艺繁琐，充填体质量不稳定，采矿成本过高等诸多问题。

混凝土布为一种成本低，综合性能优越，使用方便的多用途土工材料。使用时，向铺设好的混凝土布均匀洒水或添加剂，即可实现固化；混凝土布易弯曲，其厚度介于2-40mm，可随意裁剪，进而适用于形状复杂的材料表面，适用性强；其强度高，耐久性好，可抗裂且能够吸收冲击能量，且可根据所要求的强度和凝固速度定制，在湿水后2-4h的时间内，其凝固硬化强度位于4-10MPa之间，随着时间的推移，其最终抗压强度可达30MPa及以上。通过使用该种混凝土布进行充填，可快速有效地达到理想的充填效果，且可根据矿房和矿柱的位置与形态进行调整，灵活性强，使用方便，操作快捷。

发明内容

本发明针对传统的上向水平分层充填采矿方法的缺点，提供一种基于混凝土布凝固特性的上向水平分层充填的采矿方法，本采矿方法对以往充填方式进行了革新，采用混凝土布进行充填，无需建设充填系统，矿石损失贫化小。此外，充填材料为可根据强度和硬化速度定制的混凝土布，洒水即可硬化成型，且充填效果好、工艺简单、经济效益高，。

本发明的技术方案是：一种基于混凝土布凝固特性的上向水平分层充填采矿法，由以下步骤组成：

(1)按垂直走向布置矿块，矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房再采矿柱；

(2)采用浅孔落矿方式分层回采矿房，从下至上回采至矿体顶部，回采作业循坏为一采一充；

(3)每一分层矿石崩落、出矿完毕，铺设若干层混凝土布进行充填并洒水硬化成型，并预留一定空间以便上一分层回采作业；

(4)循环步骤(2)(3)过程，直至整个矿房回采结束，

(5)随充填的进行逐渐形成放矿溜井和人行滤水井，无需专门用混凝土砌筑，若矿柱回采与矿房回采共用通风天井，则对混凝土布根据通风要求进行裁剪，这样充填时通风天井形成。

所述矿块划分为矿房和矿柱的尺寸是根据矿岩稳固程度和充填体抗压强度综合确定。

所述矿房分层回采时，采用浅孔落矿方式，分层高度为2-3m。

所述混凝土布在用于充填作业前，为保证充填材料硬化效果，洒水前应在放矿溜井井口增设围挡，围挡材料为防水材料，以防止洒水过程中水从放矿溜井流出。

所述混凝土布进行充填作业时，在2-4小时内快速硬化，充填完后立即崩落上一分层矿石，在排除炮烟时间内充填体强度达到出、放矿要求，该时间段内充填体强度大于4MPa。

所述每一分层矿石崩落的分层内，崩落矿石由电耙耙至放矿溜井经穿脉巷道和下盘运输巷道运出，出矿完毕后铺设若干层预先裁制的混凝土布并洒水硬化进行充填，且预留一定空间以便上一分层回采作业，重复上述操作，直至混凝土布凝固材料充满采场。

所述混凝土布使用人工或电耙牵引铺设。