一种盘区式切割巷两步骤分段空场嗣后充填采矿法的制作方法

1.本发明涉及到采矿技术领域，具体涉及到一种盘区式切割巷两步骤分段空场嗣后充填采矿法。


背景技术：

2.两步骤分段空场嗣后充填采矿法回采工艺中，切割工程因其施工难度大、施工量多，是该采矿法顺利实施的关键。切割工程主要由切割巷和切割天井构成，并由此形成切割立槽作为后续爆破落矿的补偿空间。切割天井施工作业条件差，成井难度大，采用传统的普通法、吊罐法或爬罐法等施工方法不仅劳动强度高，效率低，而且安全性差，施工成本高。常规工艺中一般每个采场需布置一条切割天井和切割巷，所需施工量多，导致采矿效率低。
3.同时，常规的两步骤分段空场嗣后充填采矿法充填工艺中，一般采用一采一充，单个采场依次充填，并需施工充填巷，使得充填效率低。
4.如中国发明专利(公告号：cn104727820b)公开了一种两步骤分段空场嗣后充填采矿方法，所述采矿方法包括如下步骤：1)将矿体沿走向划分为矿块，将矿块划分为间柱与矿房，并进行间柱采准切割和矿房采准切割；2)回采间柱，嗣后高强度胶结充填；3)回采矿房，嗣后废石或尾砂充填；其首先进行凿岩爆破，矿房由中间向两边回采，在间柱采完胶结充填体达到规定强度并在矿房采准切割工程完成以后，在凿岩平巷内以矿房切割天井为自由面进行爆破落矿，崩下的矿石通过出矿进路运出采场；矿房回采完成后，采用充填料对第一分段进行充填以形成人工假底，使下一中段不留顶柱，矿房其他分段采用废石或全尾砂充填。该发明综合了平底结构的分段空场嗣后充填法和应用于厚大矿体的常规两步骤充填采矿法的优点，解决倾斜、急倾斜中厚矿体开采过程产能、充填及安全等问题，但是该方法还是采用一采一充的方式，切割方式、填充效率和施工安全性仍有待提高。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种盘区式切割巷两步骤分段空场嗣后充填采矿法，以实现急倾斜厚大矿体的安全高效开采。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种盘区式切割巷两步骤分段空场嗣后充填采矿法，包括如下步骤：
8.(1)盘区划分：沿矿体走向划分盘区，盘区内划分矿房和矿柱采场，采场垂直矿体走向布置，一步回采矿房，二步回采矿柱，在采场内，沿采场高度上将阶段划分成若干个分段，分段为独立的回采单元，各分段采下的矿石分别从各分段的出矿巷道运出；
9.(2)下分段布置：在下分段巷一侧布置脉外盘区溜井，另一侧垂直矿体走向掘进矿房采场联络道通达矿体上盘并将采场联络道扩帮形成拉底凿岩巷道，后在采场上盘沿矿体走向掘进盘区式切割巷，贯穿盘区所有矿房和矿柱采场；
10.(3)上分段布置：首先布置脉外盘区溜井，然后只掘进盘区两侧矿房采场的采场联络道，后同样在采场上盘掘进盘区式切割巷连通盘区两侧矿房采场的采场联络道，最后，自
下分段的盘区式切割巷垂直向上掘进一条切割天井直通上分段的盘区式切割巷；
11.(4)以切割天井、上分段的盘区式切割巷和下分段的盘区式切割巷为爆破补偿空间，沿盘区式切割巷走向侧崩形成盘区式切割立槽；
12.(5)盘区式切割立槽形成后，以此为采场回采爆破落矿补偿空间，后退式侧崩落矿回采矿房，矿房回采结束后，在上分段采场联络道架设充填管，统一对盘区矿房采空区进行胶结充填；
13.(6)矿房采空区的胶结充填体养护至其设计强度后，回采矿柱采场。
14.本采矿法通过采用盘区化矿房矿柱采场两步骤开采，将采场切割巷盘区式布置，切割巷贯通整个盘区采场，实现采场切割立槽的盘区化，从而减少了盘区开采切割井的数量，简化了切割工程的工序；同时盘区式切割巷的布置使得一步骤矿房采场回采后空区相连通，实现矿房采场的统一充填，提升了充填效率；二步骤矿柱采场回采前充填体隔离了上盘围岩，保证了二步骤损伤矿岩回采的安全，最终实现急倾斜厚大矿体的安全高效开采。
15.本方法通过改进传统的单一采场切割巷布置及切割槽形成方式，在盘区一侧布置盘区式切割巷，贯穿整个盘区采场，利用单条切割井为爆破补偿空间侧崩形成盘区切割槽，该方法大大降低了采切工程中最难施工的切割井的数量，盘区切割槽一次性形成，减少了采场回采工序，提高了机械化作业效率。
16.盘区切割槽贯通整个盘区矿房采场，矿房采场回采结束后，彼此空区相互连通，可进行统一充填，减少了充填工序，提高了充填设备作业效率。
17.二步骤矿柱采场遭受一步骤矿房采场回采时的爆破损伤，矿岩稳定性降低，特别是当上盘围岩本身不稳固时，受到的影响更大，盘区切割槽的形成使得矿房采场充填的同时将矿柱上盘进行了充填，对上盘不稳固围岩起到加固作用，提高了二步骤矿柱采场回采时的作业安全。
18.进一步的，在分段矿房回采时，分段矿柱支撑空区，待分段矿房回采结束后，及时充填采空区，待充填体养护至其设计强度后回采本分段的矿柱。
19.进一步的，所述盘区的宽为36～40m，长为矿体厚度；矿房和矿柱采场的宽为6～8m，长为矿体厚度，分段高为12～14m。
20.进一步的，在盘区下分段中，所述下分段巷垂直于矿体走向的一侧等间距的设置多个所述采场联络道，所述采场联络道与所述拉底凿岩巷道之间渐变过渡设置，所述拉底凿岩巷道远离所述下分段巷的一端连通所述盘区式切割巷，所述盘区式切割巷与所述拉底凿岩巷道交汇处设置所述切割天井。
21.进一步的，所述上分段的采切工程量少于所述下分段的采切工作量，在上分段中，上分段的采场联络通道平行且对应与下分段中两侧的采场联络通道。
22.进一步的，所述采矿法适用于矿岩稳固或中等稳固的急倾斜厚大矿体的采矿。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本方法通过改进传统的单一采场切割巷布置及切割槽形成方式，在盘区一侧布置盘区式切割巷，贯穿整个盘区采场，利用单条切割井为爆破补偿空间侧崩形成盘区切割槽，该方法大大降低了采切工程中最难施工的切割井的数量，盘区切割槽一次性形成，减少了采场回采工序，提高了机械化作业效率；
24.2、盘区切割槽贯通整个盘区矿房采场，矿房采场回采结束后，彼此空区相互连通，可进行统一充填，减少了充填工序，提高了充填设备作业效率；
25.3、二步骤矿柱采场遭受一步骤矿房采场回采时的爆破损伤，矿岩稳定性降低，特别是当上盘围岩本身不稳固时，受到的影响更大，盘区切割槽的形成使得矿房采场充填的同时将矿柱上盘进行了充填，对上盘不稳固围岩起到加固作用，提高了二步骤矿柱采场回采时的作业安全，最终实现急倾斜厚大矿体的安全高效开采。
附图说明
26.图1为本发明一种盘区式切割巷两步骤分段空场嗣后充填采矿法的应用实例俯视示意图(图2中
ⅰ‑ⅰ
截面)；
27.图2为本发明应用实例正视示意图(图3中
ⅱ‑ⅱ
截面)；
28.图3为本发明应用实例侧视示意图(图1中
ⅲ‑ⅲ
)；
29.图中：1、分段平巷；2、盘区溜井；3、采场联络道；4、拉底凿岩巷道；5、盘区式切割巷；6、切割天井。
具体实施方式
30.下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.结合图1～图3所示，一种盘区式切割巷两步骤分段空场嗣后充填采矿法，包括如下步骤：
33.(1)盘区划分：沿矿体走向划分盘区，盘区内划分矿房和矿柱采场，采场垂直矿体走向布置，一步回采矿房，二步回采矿柱，在采场内，沿采场高度上将阶段划分成若干个分段，分段为基本的、独立的回采单元，各分段采下的矿石分别从各分段的出矿巷道运出；
34.(2)下分段布置：在下分段的分段平巷1一侧布置脉外盘区溜井2，另一侧垂直矿体走向掘进矿房采场联络道3通达矿体上盘并将采场联络道3扩帮形成拉底凿岩巷道4，后在采场上盘沿矿体走向掘进盘区式切割巷5，贯穿盘区所有矿房和矿柱采场；
35.(3)上分段布置：首先布置上分段的脉外盘区溜井2，然后只掘进出盘区两侧矿房采场的采场联络道3，后同样在采场上盘掘进盘区式切割巷5连通盘区两侧矿房采场的采场联络道3，最后，自下分段的盘区式切割巷垂直向上掘进一条切割天井6直通上分段的盘区式切割巷；
36.(4)以切割天井6、上分段的盘区式切割巷和下分段的盘区式切割巷为爆破补偿空间，沿盘区式切割巷走向侧崩形成盘区式切割立槽；
37.(5)盘区式切割立槽形成后，以此为采场回采爆破落矿补偿空间，后退式侧崩落矿回采矿房，矿房回采结束后，在上分段采场联络道架设充填管，统一对盘区矿房采空区进行胶结充填；
38.(6)矿房采空区的胶结充填体养护至其设计强度后，回采矿柱采场。
39.本采矿法通过采用盘区化矿房矿柱采场两步骤开采，将采场切割巷盘区式布置，切割巷贯通整个盘区采场，实现采场切割立槽的盘区化，从而减少了盘区开采切割井的数量，简化了切割工程的工序；同时盘区式切割巷5的布置使得一步骤矿房采场回采后空区相连通，实现矿房采场的统一充填，提升了充填效率；二步骤矿柱采场回采前充填体隔离了上盘围岩，保证了二步骤损伤矿岩回采的安全，最终实现急倾斜厚大矿体的安全高效开采。
40.进一步的，在分段矿房回采时，分段矿柱支撑空区，待分段矿房回采结束后，及时充填采空区，待充填体养护至其设计强度后回采本分段的矿柱。
41.进一步的，所述盘区的宽为36～40m，长为矿体厚度；矿房和矿柱采场的宽为6～8m，长为矿体厚度，分段高为12～14m。
42.进一步的，在盘区下分段中，所述下分段的分段平巷1垂直于矿体走向的一侧等间距的设置多个所述采场联络道3，所述采场联络道3与所述拉底凿岩巷道4之间渐变过渡设置，所述拉底凿岩巷道4远离所述下分段的分段平巷1的一端连通所述盘区式切割巷5，所述盘区式切割巷5与其中一条所述拉底凿岩巷道4交汇处设置所述切割天井。
43.进一步的，所述上分段的采切工程量少于所述下分段的采切工作量，在上分段中，上分段的采场联络通道平行且对应与下分段中两侧的采场联络通道。
44.进一步的，所述采矿法适用于矿岩稳固或中等稳固的急倾斜厚大矿体的采矿。
45.本方法通过改进传统的单一采场切割巷布置及切割槽形成方式，在盘区一侧布置盘区式切割巷，贯穿整个盘区采场，利用单条切割井为爆破补偿空间侧崩形成盘区切割槽，该方法大大降低了采切工程中最难施工的切割井的数量，盘区切割槽一次性形成，减少了采场回采工序，提高了机械化作业效率。
46.盘区切割槽贯通整个盘区矿房采场，矿房采场回采结束后，彼此空区相互连通，可进行统一充填，减少了充填工序，提高了充填设备作业效率。
47.二步骤矿柱采场遭受一步骤矿房采场回采时的爆破损伤，矿岩稳定性降低，特别是当上盘围岩本身不稳固时，受到的影响更大，盘区切割槽的形成使得矿房采场充填的同时将矿柱上盘进行了充填，对上盘不稳固围岩起到加固作用，提高了二步骤矿柱采场回采时的作业安全。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。