[发明专利]一种中厚矿体V形顶柱分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法

说明书

本发明公布了一种中厚矿体V形顶柱分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，矿块沿矿体走向布置，矿块内划分为一步骤采场和二步骤采场，先采一步骤采场并采用高强度充填体充填采空区，一步骤采场回采时形成V形顶柱以便于充填接顶，一步骤采场充填体强度达到设计指标后回采二步骤采场，二步骤采场回采完毕后采用低强度充填体充填。本发明具有采场充填接顶工艺简单、接顶质量有保证、接顶率高，能有效改善二步骤采场回采安全等优点。

技术领域

本发明属于地下采矿领域，特别涉及一种中厚矿体V形顶柱分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。

背景技术

分段凿岩阶段空场采矿法是矿岩稳固的中厚矿体回采的主要采矿方法之一。该方法将矿体划分为分段，在分段凿岩巷中施工上向扇形中深孔，各分段同时自上盘向下盘方向退采，上分段超前下分段一定排距呈台阶后退式爆破，崩落矿石主要自底部出矿结构中放出。该方法具有采场生产能力大、效率高、成本低等优点，因而应用十分广泛。在充填采矿法没有推广普及之前，中厚矿体采用分段凿岩阶段空场采矿法回采时，需在采场之间留设8～10m的间柱，因此矿石损失量较大。随着充填采矿技术的推广应用，中厚矿体采用分段凿岩阶段空场采矿法回采时，为减少矿柱损失、降低充填成本，通常分两步骤回采，一步骤采场回采完毕后采用高强度充填体充填，然后再回采二步骤采场。一步骤采场充填体作为二步骤回采时的人工矿柱。为保证二步骤回采作业安全，一步骤采场须保证充填接顶，而采场充填接顶是目前矿山面临的一个共性问题。为保证采场充填接顶，目前矿山工程技术人员采用较多的手段包括：多点下料、泵送强制接顶及膨胀接顶等方法，但实际均无法有效保证充填接顶率及接顶质量，因而二步骤采场回采时常常发生采场垮冒现场，矿石损失贫化率增大，同时采场回采安全风险上升。

为此，本发明提供了一种中厚矿体V形顶柱分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，旨在解决现有技术中分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法一步骤采场充填接顶质量不高及由此导致的二步骤采场回采过程中垮冒等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种中厚矿体V形顶柱分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。其主要技术特征如下：

矿块沿矿体走向布置，矿块内划分为一步骤采场和二步骤采场，先采一步骤采场并采用高强度充填体充填采空区，一步骤采场回采爆破时形成V形顶柱以便于充填接顶，一步骤采场充填体强度达到设计指标后回采二步骤采场，二步骤采场回采完毕后采用低强度充填体充填。所述一步骤采场回采时，切割槽布置在采场中间位置，各分段正排中深孔以切割槽为自由面和补偿空间向两侧后退式爆破，上分段超前下分段呈阶梯式回采，且最上一个分段切割槽两侧的正排中深孔炮孔孔底以切割槽所在位置为顶点逐排降低，呈倒立的V形布置，回采爆破的同时在上部形成V形顶柱，崩落矿石采用铲运机自底部出矿结构铲出；所述二步骤采场回采时，切割槽布置在靠一步骤采场边界处，各分段正排中深孔以切割槽为自由面和补偿空间后退式爆破，上分段超前下分段呈阶梯式回采，崩落矿石采用铲运机从底部出矿结构中铲出。

主要采准切割工程包括中段运输巷、分段运输巷、采场联络道、分段凿岩巷、充填回风联巷、溜矿井、切割横巷、切割天井及出矿进路，所述采场联络道布置在矿块二步骤采场一侧并联通分段凿岩巷及分段运输巷，所述一步骤采场的充填回风联巷布置在一步骤采场中间位置切割槽上部，所述二步骤采场的充填回风联巷布置在二步骤采场的中间位置。

进一步地，所述一步骤采场最上一个分段切割槽一侧各排正排中深孔的孔底根据采场沿走向长度、排距及第一排正排中深孔与最后一排正排中深孔孔底的设计高差线性均匀下降。

优选地，所述一步骤采场最上一个分段切割槽一侧各排正排中深孔，第一排正排中深孔与最后一排正排中深孔孔底的设计高差为3～5m。

优选地，所述一步骤采场沿走向长度为15～20m，二步骤采场沿走向长度为30～50m，分段高度为12～25m。