1.本发明涉及
采矿充填技术领域，特别是涉及一种厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法。
背景技术：
2.金属非金属矿山地下开采中上向分层充填采矿法为常用采矿方法之一，适用于矿岩中等稳固以上矿体，自下而上水平分层进行，逐层爆破回采，逐层充填采空区。按分层工作面落矿方式的不同，可分为压顶式采矿和掘进式采矿，前者在充填时留出上分层压顶式采矿的爆破补偿空间，可沿矿体走向单进路布置，一步骤矿体全厚度回采，无相邻二步骤进路，充填时可以不接顶，预留爆破补偿空间。掘进式采矿则适用于矿体厚度较大，矿岩不允许全厚度暴露，沿矿体走向多进路布置，两步骤回采，进路回采后需充填接顶的条件，该方式爆破时只有一个自由面，需掏槽掘进，爆破效率低，一次爆破进尺短。
3.申请号为cn202110045450.2的专利申请，采用的技术方案是提供一种中厚矿体掘进机机械采矿方法，其包括：a.矿体划分为阶段或分段，在阶段或分段内划分多个分层，分层内矿体沿矿体走向划分多个盘区采场；b.每个盘区采场设置有与矿体走向斜交的分层联道和采准进路，由采准进路布置沿走向的回采进路和垂直走向的边角矿回采进路；c.脉内与脉外工程分别按照掘进机行走时，不同的转弯空间要求布置；脉内工程由应用悬臂式掘进机截割扩刷形成；脉外工程中各联道及转弯硐室采用凿岩爆破法预先形成；d.应用遥控式悬臂式掘进机进行机械采矿。
4.可以看出，现有技术为了控制采场跨度，保证采矿绝对安全，中厚矿体在采用上向分层充填法回采时，不考虑矿体厚度的变化，仅采用掘进式进行采矿，导致采矿效率低，充填接顶难度大，无法保证接顶充分。
技术实现要素：
5.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，能够缓解现有厚度不稳定的中厚矿体采用掘进式爆破导致采矿效率低，充填接顶难度大，无法保证接顶充分的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其包括如下步骤：
7.根据岩石力学确定矿岩回采安全跨度；
8.以矿岩回采安全跨度为回采进路宽度阈值，沿矿体走向对矿块进行区域划分，得到多进路回采区域和单进路回采区域；
9.对多进路回采区域采用掘进式落矿方式进行爆破回采，对单进路回采区域采用压顶式落矿方式进行爆破回采。
10.优选的，以矿岩回采安全跨度为回采进路宽度阈值，在沿矿体走向方向上，对厚度超过矿岩回采安全跨度的矿块进行多进路划分，得到多进路回采区域；对厚度未超过矿岩
回采安全跨度的矿块进行单进路划分，得到单进路回采区域。
11.优选的，在沿矿体走向方向上，对厚度超过矿岩回采安全跨度的矿块进行厚度方向上的平均划分，得到多进路回采区域。
12.优选的，对多进路回采区域采用掘进式落矿方式进行爆破回采之后，对多进路回采区域进行充填接顶。
13.优选的，对单进路回采区域采用压顶式落矿方式进行爆破回采之后，对单进路回采区域充填不接顶，预留上分层落矿的爆破补偿空间。
14.优选的，所述单进路回采区域爆破回采之后的空顶高度高于多进路回采区域爆破回采之后的空顶高度。
15.优选的，在对多进路回采区域进行充填时，如果存在与多进路回采区域相邻的单进路回采区域，则多进路回采区域的充填管出料口悬挂于单进路回采区域的顶板。
16.优选的，所述单进路回采区域与多进路回采区域同时充填。
17.本发明的有益效果是：
18.本发明以矿岩回采安全跨度为回采进路宽度阈值，沿矿体走向对矿块进行多进路回采区域和单进路回采区域划分，采用掘进式落矿方式及压顶式落矿方式分别对多进路回采区域和单进路回采区域进行爆破回采，充分发挥了压顶式落矿的优势，提高了矿岩的整体回采效率。
19.本发明在爆破回采之后，对同一分层同一侧的回采区域进行同时充填，实现多进路回采区域和单进路回采区域的合并回采充填，极大的提高了充填效率，同时通过对多进路回采区域爆破回采之后进行充填接顶，对单进路回采区域爆破回采之后进行充填不接顶，不仅为上分层落矿预留了爆破补偿空间，还形成了单进路回采区域与多进路回采区域之间的空顶高度差。
20.本发明通过设置单进路回采区域爆破回采之后的空顶高度高于多进路回采区域爆破回采之后的空顶高度，利用空顶的高度落差，将多进路回采区域的充填管出料口悬挂于单进路回采区域的顶板，使多进路回采区域的充填接顶的充填度更高，接顶更充实，对二步骤进路的回采区域支撑性更好，极大的提高了二步骤进路回采时的安全度。
附图说明
21.图1为采用本发明实施例所述厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法开采矿体的示意图。
22.图2为图1中的b1-b1剖面图。
23.图3为图1中的b2-b2剖面图。
24.图4为图1中的c-c剖面图。
25.附图中各部件的标记如下：
26.1、阶段平巷；2、分段平巷；3、溜井；4、溜井联络巷；5、分层联络巷；6、人行通风充填井；7、充填平巷；8、回风井；9、回风巷；10、矿体；11、充填体；12、爆破补偿空间；13、压顶炮孔；14、掘进炮孔。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
28.图1至图4为一待开采矿体，采用本发明所述厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法对该矿体进行开采，其具体步骤如下：
29.s1、沿矿体走向布置矿块；
30.其中，矿块长度为80～120m，矿块宽度为矿体厚度，阶段高度为40～70m，分段高度为15～20m。分段内划分层，分层高度3.3m，自下而上分层回采。
31.s2、布置采切工程；
32.所述采切工程包括阶段平巷1、分段平巷2、溜井3、溜井联络巷4、分层联络巷5、人行通风充填井6、充填平巷7、回风井8及回风巷9，具体如图1至图3所示，其中，分层联络巷布置在矿体10厚大处。
33.s3、根据岩石力学确定矿岩回采安全跨度为5m，并以此为依据在每一分层沿矿体走向方向上对矿块进行划分，得到多进路回采区域和单进路回采区域；
34.如图4所示，矿块中部的最大厚度为8m，矿块两侧的最大厚度为4m，则对矿块中部进行多进路划分，对矿块两侧进行单进路划分，分别得到
①
号进路回采区域、
②
号进路回采区域、
③
号进路回采区域、
④
号进路回采区域、
⑤
号进路回采区域、
⑥
号进路回采区域，其中，
①
号进路回采区域和
②
号进路回采区域为一步骤进路回采区域，
③
号进路回采区域和
④
号进路回采区域为二步骤进路回采区域；
⑤
号进路回采区域和
⑥
号进路回采区域为一步骤单进路回采区域；回采顺序为先采一步骤进路，充填后再回采二步骤进路。
35.s4、对于一步骤进路回采区域，按照从中间向两侧的方向对同一分层的回采区域进行逐步爆破回采，并对同一分层的回采区域进行同时充填；
36.即首先回采矿体下盘的
①
号进路回采区域和
②
号进路回采区域，落矿方式为掏槽掘进式，布置掘进炮孔14，如图2所示，落矿高度为分层高度3.3m；然后回采
⑤
号进路回采区域和
⑥
号进路回采区域，落矿方式为压顶式，布置压顶炮孔13，利用下分层充填时预留的爆破补偿空间12进行崩矿，爆破补偿空间高度为1.5m，如图3所示，落矿高度同样为3.3m，空顶高度为4.8m。
37.在
①
号进路回采区域、
②
号进路回采区域、
⑤
号进路回采区域和
⑥
号进路回采区域均回采结束后，对
①
号进路回采区域和
⑤
号进路回采区域进行同时充填，其中，1号进路回采区域充填要求接顶，充填高度为3.3m，
⑤
号进路回采区域充填不接顶，充填高度为3.3m，预留1.5m的高度作为上分层落矿的爆破补偿空间。充填时充填管出料口悬挂在
⑤
号进路回采区域的顶板上，该顶板高度相对更高，利用顶板高度差来保证1号进路回采区域的充填接顶，从而对
③
号进路回采区域和
④
号进路回采区域的回采区域支撑性更好。
②
号进路回采区域和
⑥
号进路回采区域的充填方式与
①
号进路回采区域和
⑤
号进路回采区域的充填方式相同。
38.s5、对二步骤进路回采区域进行爆破回采并充填。
39.在矿块下盘进路充填体养护后，回采
③
号进路回采区域和
④
号进路回采区域，落矿方式均为掏槽掘进式，落矿高度为3.3m，回采结束后需充填接顶。
40.本发明实施例所述一种厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其将矿块进行
多进路回采区域和单进路回采区域的划分，采用掘进式落矿方式及压顶式落矿方式分别对多进路回采区域和单进路回采区域进行爆破回采，充分发挥压顶式落矿的优势，提高了矿岩的整体回采效率；同时通过设置单进路回采区域爆破回采之后的空顶高度高于多进路回采区域爆破回采之后的空顶高度，利用空顶的高度落差，将多进路回采区域的充填管出料口悬挂于单进路回采区域的顶板，使多进路回采区域的充填接顶的充填度更高，接顶更充实，对二步骤进路的回采区域支撑性更好，极大的提高了二步骤进路回采时的安全度。
41.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。技术特征：
1.一种厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其特征在于，包括如下步骤：根据岩石力学确定矿岩回采安全跨度；以矿岩回采安全跨度为回采进路宽度阈值，沿矿体走向对矿块进行区域划分，得到多进路回采区域和单进路回采区域；对多进路回采区域采用掘进式落矿方式进行爆破回采，对单进路回采区域采用压顶式落矿方式进行爆破回采。2.根据权利要求1所述的厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其特征在于，以矿岩回采安全跨度为回采进路宽度阈值，在沿矿体走向方向上，对厚度超过矿岩回采安全跨度的矿块进行多进路划分，得到多进路回采区域；对厚度未超过矿岩回采安全跨度的矿块进行单进路划分，得到单进路回采区域。3.根据权利要求2所述的厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其特征在于，在沿矿体走向方向上，对厚度超过矿岩回采安全跨度的矿块进行厚度方向上的平均划分，得到多进路回采区域。4.根据权利要求1所述的厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其特征在于，对多进路回采区域采用掘进式落矿方式进行爆破回采之后，对多进路回采区域进行充填接顶。5.根据权利要求1所述的厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其特征在于，对单进路回采区域采用压顶式落矿方式进行爆破回采之后，对单进路回采区域充填不接顶，预留上分层落矿的爆破补偿空间。6.根据权利要求1所述的厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其特征在于，所述单进路回采区域爆破回采之后的空顶高度高于多进路回采区域爆破回采之后的空顶高度。7.根据权利要求6所述的厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其特征在于，在对多进路回采区域进行充填时，如果存在与多进路回采区域相邻的单进路回采区域，则多进路回采区域的充填管出料口悬挂于单进路回采区域的顶板。8.根据权利要求1所述的厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其特征在于，所述单进路回采区域与多进路回采区域同时充填。
技术总结
本发明公开了一种厚度不稳定中厚矿体上向分层充填采矿法，其根据岩石力学确定矿岩回采安全跨度；以矿岩回采安全跨度为回采进路宽度阈值，分层内沿矿体走向对矿块进行区域划分，得到多进路回采区域和单进路回采区域；对多进路回采区域采用掘进式落矿方式进行爆破回采，对单进路回采区域采用压顶式落矿方式进行爆破回采，充分发挥压顶式落矿的优势，提高矿岩的整体回采效率；同时利用单进路回采区域与多进路回采区域之间的空顶高度落差，两者同时充填使多进路回采区域的充填接顶更好，从而对二步骤进路的回采区域支撑性更好，极大的提高二步骤进路回采时的安全度。高二步骤进路回采时的安全度。高二步骤进路回采时的安全度。
技术研发人员：张为星 曹万宝 林卫星 黄存飞 杨波 刘志明 钟红涛 刘盛
受保护的技术使用者：湖南辰州矿业有限责任公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/6/27
声明：
“厚度不稳定中厚矿体上向分层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。
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编辑：中冶有色技术网
来源：湖南辰州矿业有限责任公司
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2024年08月14日 ~ 16日 
