1.本发明属于矿体开采领域，特别涉及一种上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填
采矿法。
背景技术：
2.
有色金属是重要基础材料，广泛应用于国民经济和国家安全的各个领域。近年来，我国金属矿业规模得到了快速的发展。金属矿山的开采在我国经济中占据着重要的地位。
3.金属矿山的开采作业是一项非常繁杂的工程，特别是上盘破碎缓倾斜厚大矿体的开采，由于其矿体倾角小，无法实现自溜，出矿难度大等原因，采矿难度尤其大。
4.目前上盘破碎缓倾斜厚大矿体的开采作业中，常用的方法是上向水平分层法，工作人员需要在暴露的空区下作业，工人的劳动强度大，安全性低，大型机械设备无法进入采场，生产能力低。
技术实现要素：
5.本发明的目的是提供一种上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，收。
6.为解决本发明所述的技术问题，本发明提供了一种上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，
7.步骤1)沿矿体走向布置盘区，将每个盘区划分为两个采区，所述采区之间设有间柱；
8.步骤2)将矿体在垂直方向进行分段，在竖直方向自上而下划分分段，分别是一采分段、二采分段、
……
、n采分段，每个分段内布置矿块，作为独立的回采单元；
9.步骤3)在矿体下盘布置采准工程，所述采准工程包括阶段运输巷道、采准斜坡道、穿脉、出矿联络道、回风联络道、出矿溜井和盘区回风天井；
10.步骤4)二采分段通过穿脉布置上/下山联络道到达一采分段的顶板，布置凿岩硐室、切顶巷道和切顶联络巷对上盘破碎围岩进行预先控顶，然后再造稳固的顶板环境；
11.步骤5)在一采分段内布置出矿联络道，并与矿块的受矿巷道连通；
12.步骤6)通过控顶巷道向下穿凿平行深孔，采用中深孔崩矿强化开采；
13.步骤7)盘区内从两翼往中间后退式回采，新鲜风流自穿脉进入受矿巷道清洗工作面,然后流入盘区充填回风联络道，最后到达盘区回风天井；
14.步骤8)待空气中炮眼、粉尘排放达标后，采用无轨设备经出矿联络道将矿石转运至盘区内出矿溜井；
15.步骤9)完成一采分段矿块回采后，再沿二采分段的充填回风联络通道、穿脉和上/下山联络道布置充填管路，进行充填作业；
16.步骤10)依次向上回采各个分段，完成各回采单元的安全开采；
17.步骤11)回收采区间所有间柱，待采区回采结束后，采用上向扇形中深孔后退式崩矿，通过间柱内的出矿联络道出矿。
18.优选地，所述穿脉兼做回风联络道和出矿联络道，并交替布置。
19.优选地，所述步骤5)中，各矿块的受矿巷道布置在矿块一侧，受矿巷道与水平面的夹角小于15
°
，便于无轨设备出矿。
20.优选地，无轨设备采用遥控
铲运机，因出矿路线简单固定、作业环境相对封闭，利于采用遥控铲运机无轨设备出矿。
21.优选地，所述步骤4)中，在凿岩酮室和切顶联络巷内施工长锚杆锚固孔，长锚杆锚固孔呈扇形分布，并穿透上盘稳定岩层，使锚固端位于上盘岩层，再造稳固的顶板环境。
22.优选地，所述步骤4)中，对于部分极端破碎矿段，还包括在长锚杆锚固完成后进行局部注浆，实现分段安全预控顶。
23.优选地，所述步骤7)中，采场内实现贯穿风流，使采场通风纳入主通风系统。
24.优选地，为避免回风联络道的污风与下盘阶段运输巷道的新鲜风流发生串联，所述步骤7)中，在回风联络道和运输巷道交叉处设有风门。
25.优选地，所述步骤9)中，充填时，是通过与该分段的上阶段分段的充填回风联络通道、上/下山联络道和穿脉布置充填管路，对该分段形成的采区进行全尾砂胶结充填。
26.相对上述背景技术，本发明适用于矿体倾角20
°?
30
°
，矿体厚度15
?
30m 的缓倾斜厚矿体，具有以下优点：
27.(1)通过预先切顶再造稳固顶板环境，作业条件安全；
28.(2)形成了良好的贯穿风流，作业环境好；
29.(3)出矿路线简单固定、作业环境相对封闭，采用高效无轨设备规模化作业，生产效率高；
30.(4)采准工程量少，回采顺序灵活性大，间柱可采用中深孔后退式崩矿二步回采，矿石回收率高。
附图说明
31.图1为本发明开采方法的作业示意图；
32.图2为图1的a
?
a剖视图；
33.图3为图2的b
?
b剖视图；
34.图中，1
?
下阶段运输巷道；2
?
下阶段采准斜坡道；3
?
下阶段溜井；4
?
穿脉； 5
?
出矿联络道；6
?
受矿巷道；7
?
充填体；8—混凝土底柱；9
?
长锚杆锚固孔； 10
?
平行深孔；11
?
切顶巷道；12
?
凿岩硐室；13
?
切顶联络巷；14
?
矿体；15
??
上阶段运输巷道；16
?
上阶采准斜坡道；17
?
上阶段溜井；18
?
下阶段盘区回风天井；19—下阶段盘区回风联络道；20
?
上阶段盘区回风天井；21
?
上阶段盘区回风联络道；22
?
间柱；23
?
上/下山联络道；24
?
新鲜风流；25
?
污风；26
?
风门。
具体实施方式
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0036][0037]
如图1、图2和图3所示，本发明所述的上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，包括以下步骤：
[0038]
步骤1)沿矿体14走向布置盘区，200m划分一个盘区，每个盘区内划分两个采区，采区长度为80m，在盘区内两采区之间留设间柱22，采区间间柱 22宽度20m，同时各盘区之间留设间柱22，盘区间间柱22为20m；
[0039]
步骤2)将矿体14在垂直方向进行分段，在竖直方向自上而下划分分段，分别是一采分段、二采分段、
……
、n采分段，阶段高度为60m，分段高度为 20m；每个分段内布置3条矿块，作为独立的回采单元，矿块宽度约15m，矿块长度为采区长度80m；
[0040]
步骤3)在矿体14下盘布置采准工程，如图1所示，以一采分段和二分采段举例，在二分采段沿走向布置下阶段运输巷道1(尺寸5m
×
4m)，布置下阶段采准斜坡道2(尺寸4.5m
×
4m)，用于联通各分段；间柱内布置穿脉4(尺寸4.5m
×
4m)通达矿体14上盘，下阶段盘区回风联络道19和出矿联络道5 (穿脉4也可以兼做下阶段盘区回风联络道和出矿联络道)；盘区布置一条下阶段出矿溜井3(尺寸3m
×
3m)、一条下阶段盘区回风天井18(尺寸2m
×
2m)；
[0041]
在一分采段沿走向布置上阶段运输巷道15(尺寸5m
×
4m)，布置上阶段采准斜坡道16(尺寸4.5m
×
4m)，用于联通各分段；间柱内布置穿脉4(尺寸4.5m
?×
4m)通达矿体14上盘，上阶段盘区回风联络道21和出矿联络道(穿脉4 也可以兼做上阶段盘区回风联络道和出矿联络道)；盘区布置一条上阶段出矿溜井17(尺寸3m
×
3m)、一条上阶段盘区回风天井20(尺寸2m
×
2m)；
[0042]
步骤4)从二采分段通过穿脉4布置上/下山联络道23到达一采分段3条矿块的顶板，布置凿岩硐室12(尺寸2.5m
×
2.5m)、切顶巷道11和切顶联络巷13(尺寸2m
×
2m)，在凿岩硐室12、切顶联络巷13内施工长锚杆锚固孔9，长锚杆锚固孔9呈扇形分布，扇形长锚杆锚固孔9每排2
?
3个，排间距5m，长锚杆锚固孔9穿透上盘稳定岩层，使锚固端位于上盘岩层，再造稳固的顶板环境，对于部分极端破碎矿段，需要在长锚索锚固完成后进行局部注浆，实现分区安全预控顶。
[0043]
步骤5)在一采分段内通过穿脉4错开布置出矿联络道5，通过穿脉4、出矿联络道5分别与分段内3条矿块的受矿巷道6联通，为便于无轨设备出矿，各矿块的受矿巷道6布置在矿块一侧，并沿矿体14倾向方向进行挑底，受矿巷道6与水平面的夹角小于15
°
，使无轨设备的爬行坡度小于15
°
。
[0044]
步骤6)通过控顶巷道向下穿凿平行深孔10，炮孔长度为20m
?
25m，孔径 65mm，孔底距2.2
?
2.5m，孔排距1.3
?
1.5m，如图3所示，首先在上一级的分段内的矿块内靠近下一级分段的下阶段回风联络道19一侧爆破形成切割天井(尺寸1.5m
×
1.5m)，然后以切割井为自由面，向矿房两侧施工切割槽，切割槽宽度为矿块宽度，作为中深孔爆破补偿空间，进行中深孔崩矿开采；
[0045]
步骤7)盘区内从两翼往中间后退式回采，新鲜风流24自穿脉4进入受矿巷道6清洗工作面，然后污风25流入盘区充填下阶段回风联络道19，最后到达下阶段盘区回风天井18；
[0046]
步骤8)待空气中炮眼、粉尘排放达标后，采用无轨设备经出矿联络道5 将矿石转运至盘区内出矿溜井3；
[0047]
步骤9)矿块可采用逐步或间隔的开采方式，一采分段矿块回采结束后，沿一采分段的上阶段盘区回风联络通道21、上/下联络道23和穿脉4布置充填路，进行充填作业，充填充填体7和混凝土底柱8；
[0048]
步骤10)依次向上顺序回采各个分段，完成回采单元安全开采；
[0049]
步骤11)矿柱回收盘区间所有间柱22，待采区回采结束后，采用上向扇形中深孔后退式崩矿，通过间柱内的脉穿4出矿。
[0050]
优选地，无轨设备采用遥控铲运机，出矿路线简单固定、作业环境相对封闭。
[0051]
优选地，在凿岩酮室12和切顶联络巷13内施工长锚杆锚固孔9，长锚杆锚固孔9呈扇形分布，并穿透上盘稳定岩层，使锚固端位于上盘岩层，再造稳固的顶板环境。
[0052]
更优选地，对于部分极端破碎矿段，还包括在长锚杆锚固完成后进行局部注浆，实现分段安全预控顶。
[0053]
进一步地，穿脉4可兼做下阶段盘区回风联络道19和出矿联络道5，出可兼做上阶段盘区回风联络道21和出矿联络道，并交替布置。
[0054]
进一步地，为避免回风联络道的污风与下盘阶段运输巷道1的新鲜风流发生串联，在下阶段盘区回风联络道19和下阶段运输巷道1交叉处设置风门26。
[0055]
优选地，所述充填料7为全尾砂胶结。
[0056]
本发明出矿路线简单固定、作业环境相对封闭，无轨设备采用遥控铲运机，生产能力和效率高。采场内可实现贯穿风流，采场通风纳入主通风系统，提高有效风量率，改善作业环境。
[0057]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。技术特征：
1.一种上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，其特征在于以下步骤：步骤1)沿矿体走向布置盘区，将每个盘区划分为两个采区，所述采区之间设有间柱；步骤2)将矿体在垂直方向进行分段，在竖直方向自上而下划分分段，分别是一采分段、二采分段、
……
、n采分段，每个分段内布置矿块，作为独立的回采单元；步骤3)在矿体下盘布置采准工程，所述采准工程包括阶段运输巷道、采准斜坡道、穿脉、出矿联络道、回风联络道、出矿溜井和盘区回风天井；步骤4)二采分段通过穿脉布置上/下山联络道到达一采分段的顶板，布置凿岩硐室、切顶巷道和切顶联络巷对上盘破碎围岩进行预先控顶，然后再造稳固的顶板环境；步骤5)在一采分段内布置出矿联络道，并与矿块的受矿巷道连通；步骤6)通过控顶巷道向下穿凿平行深孔，采用中深孔崩矿强化开采；步骤7)盘区内从两翼往中间后退式回采，新鲜风流自穿脉进入受矿巷道清洗工作面,然后流入盘区充填回风联络道，最后到达盘区回风天井；步骤8)待空气中炮眼、粉尘排放达标后，采用无轨设备经出矿联络道将矿石转运至盘区内出矿溜井；步骤9)完成一采分段矿块回采后，再沿二采分段的充填回风联络通道、穿脉和上/下山联络道布置充填管路，进行充填作业；步骤10)依次向上回采各个分段，完成各回采单元的安全开采；步骤11)回收采区间所有间柱，待采区回采结束后，采用上向扇形中深孔后退式崩矿，通过间柱内的出矿联络道出矿。2.根据权利要求1所述的上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，其特征在于:所述穿脉兼做回风联络道和出矿联络道，并交替布置。3.根据权利要求1所述的上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，其特征在于：所述步骤5)中，各矿块的受矿巷道布置在矿块一侧，受矿巷道与水平面的夹角小于15
°
，便于无轨设备出矿。4.根据权利要求1、3所述的上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，其特征在于：无轨设备采用遥控铲运机，因出矿路线简单固定、作业环境相对封闭，利于采用遥控铲运机无轨设备出矿。5.根据权利要求1所述的上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，其特征在于：所述步骤4)中，在凿岩酮室和切顶联络巷内施工长锚杆锚固孔，长锚杆锚固孔呈扇形分布，并穿透上盘稳定岩层，使锚固端位于上盘岩层，再造稳固的顶板环境。6.根据权利要求1或5所述的上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，其特征在于：所述步骤4)中，对于部分极端破碎矿段，还包括在长锚杆锚固完成后进行局部注浆，实现分段安全预控顶。7.根据权力要求1所述的上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，其特征在于，其特征在于：所述步骤7)中，采场内实现贯穿风流，使采场通风纳入主通风系统。8.根据权力要求1或7所述的上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，其特征在于，其特征在于：所述步骤7)中，为避免回风联络道的污风与下盘阶段运输巷道的新鲜风流发生串联，
在回风联络道和运输巷道交叉处设有风门。9.根据权利要求1所述的上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，其特征在于，其特征在于：所述步骤9)中，充填时，是通过与该分段的上阶段分段的充填回风联络通道、上/下山联络道和穿脉布置充填管路，对该分段形成的采区进行全尾砂胶结充填。
技术总结
本发明公开了一种上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法，包括：1)矿体走向上划分盘区和采区，设间柱；2)划分阶段、分段，分段内分条布置矿块；3)下盘布置采准斜坡道联通各分段，穿脉内错开布置出矿联络道与各矿块受矿巷道连通；4)对上盘破碎围岩预先控顶，再造稳固顶板环境；5)经控顶巷道向下穿凿平行中深孔崩矿；6)盘区内从两翼往中间后退式回采，经无轨设备转运至出矿溜井；7)回采结束后进行充填作业；8)逐步回采各个分段，完成矿体开采；9)穿脉内后退式回收间柱。本发明再造稳固顶板环境，作业条件安全；可形成良好的贯穿风流，作业环境好；采用中深孔落矿，出矿路线简单固定利于无轨设备规模化作业，生产效率高。生产效率高。生产效率高。
技术研发人员：宾峰 王玉珏 唐硕 肖崇春 周英烈
受保护的技术使用者：飞翼股份有限公司
技术研发日：2020.12.25
技术公布日：2021/4/20
声明：
“上盘破碎缓倾斜厚大矿体充填采矿法的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：飞翼股份有限公司
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2024年12月06日 ~ 08日 
