一种下向高分层斜壁进路连续开采方法与流程

本发明涉及地下矿山开采技术领域，尤其涉及一种下向高分层斜壁进路连续开采方法。

背景技术：

多数采用空场法回采等的矿山，上部遗留大量高品位的矿柱(间柱和顶底柱)，且为控制地压，防止地表出现大面积的塌陷，均会对空场进行简单的嗣后充填。随着开采技术的不断进步及金属价格的不断上升，高品位的矿体逐渐减少，可选矿石的品位也逐渐降低，为追求高的企业效益，延长矿山服务年限，回收上部矿柱中遗留的高品位矿石势在必行。

在实现本发明过程中，发明人发现，相较于间柱的回收，顶底柱的回收相对难度大，而国内外主要采用的方法为人工房柱法和水平分层充填法，其中上向水平分层充填法居多，但多数均处于较为稳固的充填体或人工假底(顶)之下。对于围岩及矿体不稳固且处于不良充填体，如高水充填体、废石未胶结充填体且无人工假底(顶)下，如何做到安全高效的回收高品位矿石，是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种下向高分层斜壁进路连续开采方法，解决当前针对围岩及矿体不稳固不良充填体下高品位顶底柱矿体回采中存在的缺陷和不足。

本发明提供了一种下向高分层斜壁进路连续开采方法，包括如下步骤：

a、在矿体中段标高位置由中段运输巷掘进采场联络道，由在回采范围两端的矿块间柱中掘进人行材料井和溜矿井，沟通矿体上、下中段，以人行材料井兼作通风井，从溜矿井中沿矿体走向掘进分层平巷和分层联络道，其中，顶底柱高度为10-16m，矿体倾角为50-90°，采场垂直矿体走向布置，宽度为矿体厚度，长度为30-50m，分层高度为4-4.5m，跨度为4.5-5m；

b、首层采用超前支护锚杆的方式对矿体进行支护，各分层回采从分层联络道进入分层平巷开始，垂直走向设置斜壁回采进路后退连续回采，每一斜壁回采进路回采完后，清理底板，铺设钢筋混凝土底板、钉隔离层及构筑脱水砂门，构筑人工假底，在分层平巷的进路口架设充填滤水挡墙，然后以胶结填充体进行分级尾砂胶结充填；

c、首层回采时，对矿体打上向注浆孔，对上部的不良充填体进行固结，待下部矿柱回采结束后，打孔取样确定不良充填体的固结程度，对预留的护顶矿柱依次进行回采。

在本发明的某些实施方式中，除第一个斜壁回采进路外，每个进路一侧为充填体，一侧为矿壁。

在本发明的某些实施方式中，通过将矿壁一侧设计成70°～80°左右的斜壁形成斜壁回采进路。

在本发明的某些实施方式中，回采进路与分层高度相同，高度为4-4.5m，跨度为4.5-5m。

在本发明的某些实施方式中，所述护顶矿柱回采的方式采用由上至下依次回采。

在本发明的某些实施方式中，充填滤水挡墙的材质为木材或钢架、布料。

在本发明的某些实施方式中，注浆孔内打入的浆液采用水泥和水混合而成。

在本发明的某些实施方式中，所述人工假底采用钢筋混凝土构筑，且主筋垂直进路布置，其端部做成弯钩，以便于相邻进路的主筋连成整体。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

本发明实施例针对不良充填体下高品位顶底柱矿体回采，提出了下向高分层斜壁进路连续开采方法，通过改直壁为斜壁的方式，提高充填体的稳定性，进而提高了充填的效率，确保了开采过程的连续性，同时通过采用高分层多作业面同时回采，保证了开采强度，实现高效率的连续回采；通过预留部分矿柱的方式，安全充分的回采高品位顶底柱矿体，下向高分层充填回采，降低了开采的贫化损失率，同时采用注浆的方式，对上部的不良充填体进行固结处理，可做到对顶底柱的全部回收；根据实际矿岩条件，在开采下部分层时，顶部预留一定厚度的矿柱，相较于采用人工矿柱或液压支柱等形式，安全性更高，开采首层时，采用超前锚杆进行支护，同时打上向注浆孔，将上部不良充填体进行固结，并在护顶层的矿柱开采前，取样确定固结程度，再进行开采回收护顶矿柱，做到在保证安全的前提下，以最大限度提高矿石回收率。

附图说明

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。

图1为本发明所述下向高分层斜壁进路连续开采方法的正视图；

图2为所述图1的正视剖面图；

图3为所述图1的侧视剖面图；

图4为所述图1沿ⅳ-ⅳ线的剖面图。

附图标记说明：

1-中段运输巷；2-分层联络道；3-充填体；4-斜壁回采进路；5-溜矿井；6-人行材料井；7-矿块间柱；8-采场联络道；9-上部不良充填体；10-护顶矿柱；11-充填挡墙；12-分层平巷；13-注浆孔；14-超前支护锚杆；15-人工假底；16-胶结充填体。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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，以下给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1-4所示，所述下向高分层斜壁进路连续开采方法包括如下步骤：

步骤a、在矿体中段标高位置由中段运输巷1掘进采场联络道8，由在回采范围两端的矿块间柱7中掘进人行材料井6和溜矿井5，沟通矿体上、下中段，以人行材料井6兼作通风井，从溜矿井5中沿矿体走向掘进分层平巷12和分层联络道2，其中，顶底柱高度为10-16m，矿体倾角为50-90°，采场垂直矿体走向布置，宽度为矿体厚度，长度为30-50m，分层高度为4-4.5m，跨度为4.5-5m。

在本发明实施例中，如护顶矿柱位于勘探线时，溜矿井5和人行材料井6可以利用原有探矿工程，不增加新的工程量。

步骤b、首层采用超前支护锚杆14的方式对矿体进行支护，各分层回采从分层联络道2进入分层平巷12开始，垂直走向设置斜壁回采进路4后退连续回采，每一斜壁回采进路4回采完后，清理底板，铺设钢筋混凝土底板、钉隔离层及构筑脱水砂门，构筑人工假底15，在分层平巷12的进路口架设充填滤水挡墙11，然后以胶结填充体16进行分级尾砂胶结充填。

在本发明实施例中，除第一个斜壁回采进路4外，每个进路一侧为充填体，一侧为矿壁，通过将矿壁一侧设计成70°～80°左右的斜壁形成斜壁回采进路4，同时，通过设置超前支护锚杆14对矿体进行支护以确保回采的安全。

回采进路与分层高度相同，高度为4-4.5m，跨度为4.5-5m，其中，所述护顶矿柱回采的方式采用由上至下依次回采。

充填滤水挡墙11的材质为木材或钢架、布料或其他滤水材料组成。所述人工假底15采用钢筋混凝土构筑，且主筋垂直进路布置，其端部做成弯钩，以便于相邻进路的主筋连成整体。在本发明实施例中，所述的分层除首层及护顶层外，所有的分层均在人工假底(顶)15条件下作业，保障作业的安全性。

步骤c、首层回采时，对矿体打上向注浆孔13，对上部的不良充填体9进行固结，待下部矿柱回采结束后，打孔取样确定不良充填体9的固结程度，对预留的护顶矿柱10依次进行回采。

由于矿体上部为不良充填体9，自稳性能较差，为保证开采的安全性，必须预留部分矿柱作为支撑，但其具体厚度，可以根据实际矿岩条件及相关参数计算确定，同时，为了加强安全性，需要在确定上部不良充填体9的固结情况良好后，才可以进行所述护顶矿柱10需的后续开采。

在本发明实施例中，注浆孔13内打入的浆液采用水泥和水混合而成，二者比例根据上部不良充填体的情况确定，当然，需要说明的是，在本发明的其他实施方式中，也可以采用其他的材质与前述浆液混合使用或者更替使用，根据实际的需求可以自行选择，只要达到相应的注浆固结功能即可，本发明实施例对此并无限制。

本发明实施例针对不良充填体9下高品位顶底柱矿体回采，提出了下向高分层斜壁进路连续开采方法，通过改直壁为斜壁的方式，提高充填体的稳定性，进而提高了充填的效率，确保了开采过程的连续性，同时通过采用高分层多作业面同时回采，保证了开采强度，实现高效率的连续回采；通过预留部分矿柱的方式，安全充分的回采高品位顶底柱矿体，下向高分层充填回采，降低了开采的贫化损失率，同时采用注浆的方式，对上部的不良充填体进行固结处理，可做到对顶底柱的全部回收；根据实际矿岩条件，在开采下部分层时，顶部预留一定厚度的矿柱，相较于采用人工矿柱或液压支柱等形式，安全性更高，开采首层时，采用超前锚杆进行支护，同时打上向注浆孔13，将上部不良充填体9进行固结，并在护顶层的矿柱开采前，取样确定固结程度，再进行开采回收护顶矿柱10，做到在保证安全的前提下，以最大限度提高矿石回收率。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书内容所做的等效替换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。