[发明专利]集空、崩、充一体的深井厚大矿体采矿方法

说明书

本发明公开了一种集空、崩、充一体的深井厚大矿体采矿方法，包括以下主要步骤：分段布置；自稳窿形计算；采准切割工程；回采；通风；出矿；充填。本申请通过自稳窿形的设计及开挖能减少深井开采中的地压活动，以初始自稳窿形开挖以及后续自然塌落的破碎岩石形成岩层保护采矿生产。本发明有效的结合了空场法、崩落法、充填法的优势，减少了地压活动、提高了工作效率、保证了地表的安全，为深部高地应力环境下的矿石开采提供了安全高效的采矿工艺，具有广泛的推广应用价值。

技术领域

本发明属于地下矿山开采技术领域，尤其涉及一种集空、崩、充一体的深井厚大矿体采矿方法。

背景技术

自人类社会发展以来，采矿业一直默默的为经济社会发展、基础建设提供着矿产资源支持。但经过长时间的采矿作业，浅部资源逐渐枯竭，矿山开采逐渐向深部发展。与此同时，深部高地应力环境给采矿作业带来了新的技术难题，传统的空场法、崩落法、充填法逐渐难以适应深部矿体安全高效开采的需求，需要创新性的提出新型采矿方法，以满足生产需求。

专利201710086913.3（一种深部高应力环境下自稳窿形采场布置采矿方法）在矿块的回采过程中将矿房和矿柱设置为椭圆状矿房和自稳窿形矿柱，避免规则矿柱形状导致的尖角处应力集中和差稳定性，但是该方法着意于单个矿块的设计和矿柱稳定性，对于生产效率并无明显的改善。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种安全可靠、生产效率高的集空、崩、充一体的深井厚大矿体采矿方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

集空、崩、充一体的深井厚大矿体采矿方法,包括如下步骤：

（1）分段布置

沿深度方向将矿体划分为阶段，其后再将阶段划分为分段；各分段自上而下进行回采。

（2）自稳窿形计算，使用数值计算软件计算高地应力条件下，矿体开采后，矿体上部岩体塌落后的自稳窿形形状；

（3）采准切割工程

采切工程包括掘进阶段运输巷道、分段运输平巷、设备井、通风行人天井、矿石溜井、联络道、放顶巷道、回采巷道、切割天井、切割平巷。

放顶巷道布置于矿体之上的岩体中，回采巷道布置于矿体之中。切割天井和切割平巷布置于矿体与上盘的交界处，先与回采巷道相连接，其后连接下盘中布置的分段运输平巷。每个阶段布置有阶段运输巷道，阶段运输巷道与矿石溜井、底部分段的分段运输平巷相连。设备井、通风行人天井通过联络道等巷道与分段运输平巷、回采巷道相连接。

（4）回采

沿切割天井，在回采巷道内钻凿上向扇形孔，以切割天井和切割平巷为松散空间爆破矿石，回采顺序为后退式回采，在矿石分段开挖过程中，矿体上部岩体同时开始爆破放顶作业，形成初始自稳窿形，初始自稳窿形将在矿体后续开采过程继续塌落形成开挖过程中的自稳窿形，同时放顶巷道崩落的破碎岩石将覆盖在矿石分段上，形成缓冲保护层；

（5）通风

新鲜风流由通风行人天井进入，污风最终由回风井排出；

（6）出矿

待炮烟排尽后，铲运机进入回采巷道铲装矿石，随后运到矿石溜井，最终经由阶段运输巷道出矿；

（7）充填

待矿体整体采完后，由最顶的放顶巷道向采空区内灌注充填料浆，直至采空区充填结顶。

具体的，沿着深度方向按照40-50m的高度将矿体划分为多个阶段，其后按照10-12m的高度将阶段划分为多个分段。