一种进路式充填开采方法与流程

1.本发明涉及采矿技术领域，特别涉及一种进路式充填开采方法。


背景技术：

2.传统的进路式充填开采法是一种适用于矿体围岩不稳固矿体的采矿方法。该方法首先划分矿房和矿柱，开采顺序为先采矿房，在矿房中施工炮孔爆破后出矿，待出矿完毕后进行尾砂胶结充填或混凝土充填，而后回采矿柱，待矿柱回采结束后进行非胶结尾砂充填。该方法在回采矿柱时，仍需要按照进路掘进方式再次施工掏心眼、辅助眼和周边眼，导致开采成本骤增、开采效率降低。
3.申请号为cn111088979b的专利申请公开了一种下向进路充填采矿方法，减少了充填材料中水泥的使用量，降低了充填成本，同时提高了充填体的强度，并缩短了等待充填材料达到强度所耗费的时间，提高了开采效率。但是该方法在一次采空区完全充填后再进行其他矿块二次回采，回采效率较低，成本较高。
4.申请号为cn111663945a的专利申请公开了一种空顶切割巷式上向宽进路充填采矿法，极大提高了单采场生产能力，但该方法需在一步采或二步采条形进路均沿全长预留宽3m、高1m的空顶切割巷，效率较低，成本较高。
5.申请号为cn103206215b的专利申请提出了一种预控顶上向进路充填采矿法，该方法提高了下分层回采效率，生产能力较高。但该方法在一个回采单元回采完毕后，完全充填，在回采相邻单元时，需重新开挖补偿空间，极大降低了开采效率，增加了开采成本。
6.申请号为cn111894667b的专利申请提出了一种垂直中深孔落矿小分段进路充填采矿法，该方法一方面减少了充填养护时间，加快了采场整体回收效率；另一方面采用了可拆卸的掩护支架，以保证上向双分层进路回采充填的顺利实施。每两层仅底部分层进行支护，降低了支护作业时间，但该方法对采空区完全充填，在开采相邻矿体时需重新开挖补偿空间，采矿成本高，效率低。
7.综上，现有的开采方法普遍存在开采成本较大、开采效率较低的问题。


技术实现要素：

8.本发明提供了一种进路式充填开采方法，以解决现有的开采方法所存在的开采成本较大、开采效率较低的技术问题。
9.为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
10.一种进路式充填开采方法，所述方法包括：
11.划分矿房和矿柱，对矿房进行回采；
12.在矿房回采结束后，在矿房回采结束后形成的第一采空区的一侧架设气囊，并使得所述气囊在充气后，与所述第一采空区一侧的矿柱贴合，然后对所述气囊与所述第一采空区另一侧的矿柱之间的空间，采用第一填充料进行充填；
13.进行矿柱回采时，将所述气囊进行排气，并将排气后的气囊拖拽出，形成矿柱回采
的爆破自由空间；
14.依靠所述爆破自由空间，在矿柱内直接钻孔爆破落矿，并在出矿完毕后，对矿柱回采结束后形成的第二采空区，采用第二填充料进行充填。
15.进一步地，所述第一填充料为尾砂胶结充填料浆或混凝土充填料浆。
16.进一步地，所述第二填充料为非胶结尾砂充填料浆。
17.进一步地，所述气囊包括囊体和用于测量所述囊体内气压的压力表。
18.进一步地，所述囊体的材质为塑料、橡胶以及编织物中的任意一种。
19.进一步地，所述囊体为长方体结构。
20.进一步地，所述囊体的一端设置有用于供所述囊体充气和排气的气口。
21.进一步地，所述气口上设置有相对于所述气口可开合，用于对所述气口进行封堵的封堵结构。
22.本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
23.本发明的进路式充填开采方法通过在矿房采空区一侧架设气囊后充填，为矿柱爆破回采预留了爆破自由空间，避免了在矿柱回采时再次施工掏心眼、辅助眼和周边眼等繁琐过程，通过本发明的方法，可以直接在矿柱内凿岩爆破即可实现矿柱回采，从而极大地提高了矿柱回采效率，并降低了矿柱回采成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明实施例提供的进路式充填开采方法的流程示意图；
26.图2是矿房和矿柱划分示意图；
27.图3是矿房开采形成第一采空区的示意图；
28.图4是气囊架设示意图；
29.图5是采用第一填充料进行充填的示意图；
30.图6是气囊排气并回收形成爆破自由空间的示意图；
31.图7是矿柱爆破回采示意图；
32.图8是对第二采空区进行充填的示意图；
33.图9是充气状态的气囊示意图；
34.图10是未充气呈卷曲状态的气囊示意图。
35.附图标记说明：
36.1、矿柱；2、矿房；3、第一采空区；4、气囊；5、第一充填体；
37.6、爆破自由空间；7、炮孔；8、第二充填体；9、压力表；10、囊体。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
39.本实施例提供了一种进路式充填开采方法，该方法在采用进路式充填采矿法时，首先划分矿房和矿柱，先采矿房，出矿完毕后架设气囊，充填采空区，充填完毕后将气囊放气回收。而后回采矿柱，以抽方式气囊形成的空间作为爆破自由空间，在矿柱上施工炮孔进行爆破落矿，出矿完毕后充填采空区。具体地，请参阅图1至图10，该方法的执行流程如图1所示，包括以下步骤：
40.s1，划分矿房2和矿柱1，对矿房2进行回采；
41.s2，在矿房2回采结束后，在矿房2回采结束后形成的第一采空区3的一侧架设气囊4，并使得气囊4在充气后，与第一采空区3一侧的矿柱1贴合，然后对气囊4与第一采空区3另一侧的矿柱1之间的空间，采用第一填充料进行充填，形成第一充填体5；其中，第一填充料为尾砂胶结充填料浆或混凝土；
42.s3，进行矿柱1回采时，将气囊4进行排气，并将排气后的气囊4拖拽出，形成矿柱1回采的爆破自由空间6；
43.s4，依靠爆破自由空间6，在矿柱1内直接施工炮孔7，利用炮孔7爆破落矿，并在出矿完毕后，对矿柱1回采结束后形成的第二采空区，采用第二填充料进行充填，形成第二充填体8；其中，第二填充料为非胶结尾砂充填料浆。
44.进一步地，如图9和图10所示，气囊4包括囊体10和用于测量囊体10内气压的压力表9。其中，囊体10的材质为塑料、橡胶以及编织物中的任意一种，囊体10为长方体结构。当然，可以理解的是，囊体10的材质和形状可以根据需求选择，本实施例对此不作具体限定，进一步地，囊体10的一端设置有用于供囊体10充气和排气的气口。且气口上设置有相对于气口可开合，用于对气口进行封堵的封堵结构。充气后的气囊如图9所示，未充气的气囊如图10所示。
45.综上，本实施例的方法在矿房开采时仍沿用进路掘进开采方式，但在矿房回采结束后，在矿房回采结束后形成的采空区一侧架设可抽放式气囊，气囊充气后靠采空区一侧直立紧贴矿柱，然后进行采空区充填。待二步矿柱回采时，先将上述可抽放式气囊进行排气收缩并拖拽出后形成矿柱回采的爆破自由空间。依靠上述爆破自由空间，在矿柱内直接钻孔爆破落矿，出矿完毕后利用非胶结尾砂充填料浆进行充填。从而避免了在矿柱回采时再次施工掏心眼、辅助眼和周边眼等繁琐过程，通过本实施例的方法，可以直接在矿柱内凿岩爆破即可实现矿柱回采，从而极大地提高了矿柱回采效率，并降低了矿柱回采成本。
46.此外，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者装置设备中还存在另外的相同要素。
47.最后需要说明的是，以上所述是本发明优选实施方式，应当指出，尽管已描述了本发明优选实施例，但对于本技术领域的技术人员来说，一旦得知了本发明的基本创造性概念，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明
实施例范围的所有变更和修改。