[发明专利]一种改良的VCR嗣后充填采矿法

说明书

本发明公开了一种改良的VCR嗣后充填采矿法，属采矿技术领域，包括步骤：1)在矿房顶部掘凿岩硐室并留设不连续矿柱。2)在矿柱与凿岩硐室顶板交界处钻凿预裂爆破浅孔并进行预裂爆破。3)在预裂缝中楔入一定数量的木楔子。4)在凿岩硐室内钻凿大直径深孔到矿房底部。5)在矿房下部掘进出矿穿至矿体边界。6)以凿好的大直径深孔为自由面通过普通法掘进切割天井至与凿岩硐室贯通。7)以切割天井为自由面，利用大直径深孔进行阶段侧向崩矿，形成切割槽。8)以切割槽为自由面，利用大直径深孔进行阶段侧向崩矿，后退式回采矿石，凿岩硐室内矿柱随回采的进行自然垮落。9)回采结束后，通过设在矿房顶部的通风充填巷道进行充填。

技术领域

本发明属于采矿技术领域，尤其涉及一种改良的VCR嗣后充填采矿法。

背景技术

在地下采矿中，采矿方法有空场法、崩落法、充填法三大类。在充填法这类采矿方法中细分有一种“VCR嗣后充填采矿法”，为便于与本案所述采矿方法区分，下文将“VCR嗣后充填采矿法”简称为“传统VCR法”。

传统VCR法的应用范围是，倾角大于60°的急倾斜矿体。传统VCR法的实质和特点是，先在矿房顶部掘与矿房等长等宽的凿岩硐室并在凿岩硐室内留设条形矿柱用以保持硐室稳定，然后在凿岩硐室内钻凿大直径深孔到下部切割巷道(即堑沟)，崩矿时自顶部装入长径比不大于6的药包，然后沿采场全长和全宽按分层自下而上崩落一定厚度的矿石，逐层将整个采高采完。传统VCR法装药的主要特点是，垂直炮孔的两端是敞开的，要求采用特殊装置，将药包停留在预定位置上。

受上述实质和特点影响，传统VCR法存在以下缺点：

(1)容易堵孔且一旦堵孔难以处理；

(2)下部切割巷道处(即堑沟处)矿石损失较大；

(3)凿岩硐室内留设的条形矿柱在爆破后易形成孤悬岩体，威胁出矿安全；

(4)只能用于急倾斜矿体，应用范围受限；

(5)需要使用浅孔、中孔、深孔三种类型的凿岩设备，施工工艺复杂；

(6)装药爆破作业复杂，难以实现机械设备装药，劳动强度大、效率低；

(7)最后一至两层矿体有整体垮落风险，在有隐蔽断层时风险尤为突出；

专利CN 102953732 A公开了一种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，包括步骤：

(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。