[发明专利]一种下向分段充填方法

说明书

一种下向分段充填方法，针对金属矿山地下中等稳固矿体的高阶段大规模回采，它包括：A.在阶段采场竖直方向上划分为若干个分段，分段高度视围岩稳定性状况适度调整，每个分段高应大于15m；B.将充填体填充于采场空区，限制顶板和侧帮的位移；C.将采场内爆破崩落矿石作为存窿矿石，在上部充填体的保护下出矿石；D.用位于存窿矿石堆上表面的柔性隔离层将上部充填体与下部松散矿石隔离开；E.将充填巷道设于矿房上部间柱内，与两侧相邻矿房连通；F.将充填挡墙设于每个充填分段底部充填巷道口，以阻止采场内充填料浆泄漏，它具有既能适应中等稳固矿体的高阶段大规模开采和有效控制采场的稳定性，又能提高采场生产能力和减少矿石的贫化与损失等优点。

技术领域

本发明涉及金属矿山地下开采充填采矿技术领域，具体涉及一种下向分段充填方法。

背景技术

随着“绿色矿山”概念的提出与实践，由粗放式开采引发的环境和安全问题正得到逐步解决。充填采矿法作为国家绿色矿山建设和无废矿山建设的重要手段和支撑技术，正逐步成为矿山地下开采的主要趋势。充填技术经历了干式充填、水砂充填、分级尾砂充填、全尾砂胶结充填、高浓度充填以及膏体充填等阶段，在技术上已得到极大的提高。

在矿山充填应用中，针对不同的开采需求，有边采边充的上向水平分层充填、下向水平分层充填、进路式充填；也有空场嗣后充填，包括分段空场嗣后充填、阶段空场嗣后充填等。以上充填方式均是在采场内矿石完全出净的情况下才能开始充填，其中边采边充的充填方式存在一次性充填量小，充填循环次数多，阶段空场嗣后充填一次性充填量大，对围岩的稳定性要求高且阶段高度也是受到较大限制等问题。

如今采场规模逐步往高阶段大尺寸发展，对充填技术也有提出了更高的要求：(1)对矿岩稳定性好的矿床，可以一次性形成相对较大的空场，待矿石全部出完后，进行嗣后一次性充填，然而阶段高度仍然有限；(2)针对矿岩稳定性中等的矿床，在实际开采中，无法做到完全出完采场内矿石，且能维持大规格空场的稳定，故需要采用分段充填的方式进行。现有的充填技术只能满足一个分段矿石完全回采并出空后，开始进行充填，尚无法做到在具有大量存窿矿石时开始充填，即在松散矿石堆上部进行充填，这就大大的限制了开采效率和矿山生产能力的进一步提高。

经本课题发明人检索，未检到既能大规模开采和控制采场稳定性，又能提高生产能力和减少矿石的贫化与损失的下向分段充填方法。

为此研发一种经济适用的下向分段充填方法就显得尤为迫切和意义重大。

发明内容

本发明的任务是为了克服现有技术的不足，提供一种下向分段充填方法，既能适应中等稳固矿体的高阶段大规模开采和有效控制采场的稳定性，又能提高采场生产能力和减少矿石的贫化与损失。

本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：

一种下向分段充填方法，针对金属矿山地下中等稳固矿体的高阶段大规模回采，它包括但不限于以下步骤与条件：

A.在阶段采场竖直方向上划分为若干个分段，分段高度视围岩稳定性状况适度调整，每个分段高应大于15m；

B.将充填体填充于采场空区，限制顶板和侧帮的位移；

C.将采场内爆破崩落矿石作为存窿矿石，在上部充填体的保护下出矿石；

D.用位于存窿矿石堆上表面的柔性隔离层将上部充填体与下部松散矿石隔离开；

E.将充填巷道设于矿房上部间柱内，与两侧相邻矿房连通；

F.将充填挡墙设于每个充填分段底部充填巷道口，以阻止采场内充填料浆泄漏。

本发明与现有技术相比，具有以下优点或效果：

(1)可满足针对中等稳固矿体的高阶段大规模回采充填需求，采场充填循环少，极大提高了充填效率，减少大规模采场充填工艺环节；