本發(fā)明涉及充填采礦工藝技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法。

背景技術(shù)：

目前，針對中厚急傾斜極破碎礦體的采礦方法主要有無底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法、上向水平分層充填采礦法、上向進路充填法等，其中：

無底柱分段崩落法和自然崩落法的主要優(yōu)點是：采礦方法結(jié)構(gòu)簡單，靈活性大，不需留礦柱；工藝過程簡單，能充分發(fā)揮大型鏟、裝、運設(shè)備的優(yōu)勢，便于實現(xiàn)機械化配套作業(yè)，安全性好，采礦成本低，生產(chǎn)效率高。其主要缺點是：在覆蓋巖下放礦，損失貧化率高，一般15％～40％；通風條件差，要施工專用通風巷道；設(shè)備維護維修工作量大，維護成本高。特別是對于地表不允許產(chǎn)生錯動的地區(qū)，該方法基本不可行；

有底柱分段崩落法的主要優(yōu)點是：爆破規(guī)模小，一次鉆孔量也少，爆破易于控制，大塊率低，出現(xiàn)不良情況時，易于處理，造成的經(jīng)濟損失小，放礦管理簡單。其主要缺點是：由于分段采礦，開拓采準工作量大，采礦成本較高。分段崩落法的一次崩出礦量比階段崩落法的一次崩出礦量少，放出礦石過程中，礦石和覆蓋巖石接觸量要多，貧化率大。需留設(shè)大量礦柱和頂?shù)字V石損失率高。

上向水平分層充填采礦法的主要優(yōu)點是：回采靈活、礦石回收率高、損失貧化小。主要缺點是：采場暴露面積大、人員和設(shè)備在空場內(nèi)作業(yè)，安全性差,采場生產(chǎn)能力??；

上向進路充填法、下向進路充填法的主要優(yōu)點是采場暴露面積小，因而能夠較好地保證采場回采時的作業(yè)安全，達到回采礦巖不穩(wěn)固礦體的目的。主要缺點是由于其回采斷面小，回采工藝復(fù)雜，采場生產(chǎn)能力??；

綜上，崩落法損失貧化率高、對地表環(huán)境破壞嚴重；上向水平分層充填采礦法生產(chǎn)安全性差、采場生產(chǎn)能力?。贿M路法回采工藝復(fù)雜，采場生產(chǎn)能力小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題而做出，其目的在于提供一種礦石損失貧化較小、同時能安全高效回采、且對地表無錯動的中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法。

為了實現(xiàn)上述目的一種中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法，其特征在于，包括：劃分礦塊結(jié)構(gòu)，在豎直方向?qū)⒌V體劃為多個階段，階段內(nèi)沿礦體走向劃分多個采場，將采場劃分為多個分區(qū)單元，3～5個分區(qū)構(gòu)成一個采場單元，分區(qū)單元間留設(shè)隔離礦壁；具體步驟如下：

采準工程：

在每一個分區(qū)單元，進行脈內(nèi)采準，在每一個分區(qū)單元布置階段運輸平巷、階段出礦橫巷、人行進風天井、人行進風天井聯(lián)絡(luò)巷、礦石溜井、充填回風天井；

切割：

通過人行進風天井在脈內(nèi)沿礦體走向掘進拉底巷道，向兩側(cè)擴幫逐漸形成拉底層；

支護：在拉底層對破碎礦體進行長錨索預(yù)支護控頂；

爆破：在拉底層鉆鑿上向孔，崩落上分層礦石；

回采出礦：

采場回采順序，一個采場內(nèi)各分區(qū)同時自下而上逐層開采，中間分區(qū)單元超前兩側(cè)分區(qū)單元2~3個分層回采；回采兩側(cè)分區(qū)單元的分層時留設(shè)隔離礦壁，采場頂部一個分層不回采，留設(shè)為頂柱，上階段采場的底部結(jié)構(gòu)布置在本階段頂柱與上階段底柱之間；采完一個分層后出礦，崩落的礦石通過電爬爬進礦石溜井，經(jīng)階段出礦橫巷從階段運輸平巷運出采場，再采這一分層的礦壁，如此反復(fù)，采一層，充填一層，直至整個采場回采完畢。

進一步地，所述的階段高度在40m～60m范圍內(nèi)，階段內(nèi)將采場劃分為10～15個分段，分段高度為3m～5m，采場長為45m～100m內(nèi)，每個分區(qū)長為15m～20m內(nèi)。

進一步地，所述支護包括：在切割工作完成后，回采工作開始前需對破碎礦體進行長錨索預(yù)支護控頂，用樹脂錨固劑進行錨固，支護網(wǎng)度2m×2m，待第一次長錨索支護的分層回采結(jié)束后，需在回采下一分層前再次進行長錨索支護，每次預(yù)支護3~5個分層高度。

進一步地，所述采準工程的階段運輸平巷布置在礦體底部圍巖中，方向為沿礦體走向，通過階段出礦橫巷與礦石溜井連通，通過人行進風天井聯(lián)絡(luò)巷與人行進風天井連通，其中礦石溜井位于每個分區(qū)單元的中間，兩條人行進風天井靠每一個分區(qū)單元的兩側(cè)，礦石溜井和人行進風天井隨著礦體的分層回采，逐層架設(shè)起來。

進一步地，所述通風主要是利用本階段運輸平巷的新鮮風流，由人行進風天井到達脈內(nèi)回采工作面，清洗工作面后，污濁空氣經(jīng)充填回風天井排入上階段運輸巷道，上階段運輸巷道做為下階段的回風平巷，形成貫穿風流通風；

進一步地，所述隔離礦壁厚度為2m~3m。

進一步地，所述分層充填包括尾砂層和在所述尾砂層上的混凝土層，所述尾砂層厚度為3m～3.5m，所述混凝土層的厚度為0.5m～1.0m。

本發(fā)明的有益效果是：

①安全性增高

采用隔離礦壁將采場分區(qū)，減小了回采時頂板的暴露面積，同時采用長錨索預(yù)支護頂板，提高頂板穩(wěn)定性，大大提高了作業(yè)安全性；

礦石回收率高

分區(qū)之間留2m的隔離礦壁，有效的防止回采時相鄰分區(qū)的廢石與充填體混入，減小了礦石的貧化，采場間不留設(shè)間柱，大幅減少了礦石的損失率與貧化率，提高礦石的回收率，提高了回采經(jīng)濟效益；

高效開采

通過采場分區(qū)減小回采時頂板的暴露面積，可實現(xiàn)多個分區(qū)同時回采，分區(qū)間可同時作業(yè)，相互不產(chǎn)生影響，大大的提高了采場生產(chǎn)能力，實現(xiàn)礦塊高效開采；

④采準量少

相比機械化盤區(qū)上向分層充填法、上向進路充填法、下向進路充填法等本發(fā)明采準工程量較少、采準工程較簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法的示意圖。

圖2為圖1的ⅱ—ⅱ剖面圖。

圖3為圖1的?！Ｆ拭鎴D。

在附圖中：1-頂柱，2-充填回風天井，3-長錨索，4-拉底層，5-底柱，6-充填體，7-礦石溜井，8-階段運輸平巷，9-階段出礦橫巷，10-人行進風天井，11-人行進風天井聯(lián)絡(luò)巷，12-隔離礦壁。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

本發(fā)明提供一種中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法，包括：劃分礦塊結(jié)構(gòu)，在豎直方向?qū)⒌V體劃為多個階段，所述的階段高度在40m～60m范圍內(nèi)，階段內(nèi)將采場劃分為10～15個分段，分段高度為3m～5m，階段內(nèi)沿礦體走向劃分多個采場，將采場劃分為多個分區(qū)，3～5個分區(qū)構(gòu)成一個采場，分區(qū)間留設(shè)隔離礦壁；采場長為45m～100m內(nèi)，每個分區(qū)長為15m～20m內(nèi)；具體步驟如下：

采準工程：

在每一個分區(qū)單元，進行脈內(nèi)采準，在每一個分區(qū)單元布置階段運輸平巷8、階段出礦橫巷9、人行進風天井10、人行進風天井聯(lián)絡(luò)巷11、礦石溜井7、充填回風天井2；所述采準工程的階段運輸平巷8布置在礦體底部圍巖中，方向為沿礦體走向，通過階段出礦橫巷9與礦石溜井7連通，通過人行進風天井聯(lián)絡(luò)巷11與人行進風天井10連通，其中礦石溜井7位于每個分區(qū)單元的中間，兩條人行進風天井10靠每一個分區(qū)單元的兩側(cè)，礦石溜井7和人行進風天井10隨著礦體的分層回采，逐岐架設(shè)起來；

切割，通過人行進風天井10在脈內(nèi)沿礦體走向掘進拉底巷道，向兩側(cè)擴幫逐漸形成拉底層4；

支護，在拉底層4對破碎礦體進行長錨索3預(yù)支護控頂；所述支護包括：在切割工作完成后，回采工作開始前需對破碎礦體進行長錨索3預(yù)支護控頂，用樹脂錨固劑進行錨固，支護網(wǎng)度2m×2m，待第一次長錨索3支護的分層回采結(jié)束后，需在回采下一分層前再次進行長錨索3支護，每次預(yù)支護3~5個分層高度；

爆破，在拉底層4鉆鑿上向孔，崩落上分層礦石；

回采出礦：

采場回采順序，一個采場內(nèi)各分區(qū)同時自下而上逐層開采，中間分區(qū)單元超前兩側(cè)分區(qū)單元2~3個分層回采；回采兩側(cè)分區(qū)單元的分層時留設(shè)隔離礦壁12，每個分區(qū)單元之間留2m的隔離礦壁12，采場頂部一個分層不回采，留設(shè)為頂柱，上階段采場的底部結(jié)構(gòu)布置在本階段頂柱與上階段底柱之間；

有效的防止回采時相鄰分區(qū)的廢石與充填體混入，減小了礦石的貧化，采場間不留設(shè)間柱，大幅減少了礦石的損失率與貧化率，提高礦石的回收率，提高了回采經(jīng)濟效益。

采完一個分層后出礦，崩落的礦石通過電爬爬進礦石溜井7，經(jīng)階段出礦橫巷9從階段運輸平巷8運出采場，再采這一分層的隔離礦壁12，然后通風、分層充填，所述通風主要是利用本階段運輸平巷的新鮮風流，由人行進風天井10到達脈內(nèi)回采工作面，清洗工作面后，污濁空氣經(jīng)充填回風天井2排入上階段運輸巷道，上階段運輸巷道做為下階段的回風平巷，形成貫穿風流通風；所述分層充填包括尾砂層和在所述尾砂層上的混凝土層，所述尾砂層厚度為3m～3.5m，所述混凝土層的厚度為0.5m～1.0m；如此反復(fù)，采一層，充填一層，直至整個采場回采完畢。

盡管前面公開的內(nèi)容示出了本發(fā)明的示例性實施例，但是應(yīng)當注意，在不背離權(quán)利要求限定的范圍的前提下，可以進行多種改變和修改。根據(jù)這里描述的發(fā)明實施例的方法權(quán)利要求的功能、步驟和/或動作不需以任何特定順序執(zhí)行。此外，盡管本發(fā)明的元素可以以個體形式描述或要求，但是也可以設(shè)想具有多個元素，除非明確限制為單個元素。

技術(shù)特征：

1.一種中厚急傾斜極破碎礦體分區(qū)上向分層充填采礦法，其特征在于，包括：劃分礦塊結(jié)構(gòu)，在豎直方向?qū)⒌V體劃為多個階段，階段內(nèi)沿礦體走向劃分多個采場，將采場劃分為多個分區(qū)單元，3～5個分區(qū)單元構(gòu)成一個采場，分區(qū)單元間留設(shè)隔離礦壁；具體步驟如下：

采準工程：

在每一個分區(qū)單元，進行脈內(nèi)采準，在每一個分區(qū)單元布置階段運輸平巷、階段出礦橫巷、人行進風天井、人行進風天井聯(lián)絡(luò)巷、礦石溜井及充填回風天井；

切割：

通過人行進風天井在脈內(nèi)沿礦體走向掘進拉底巷道，向兩側(cè)擴幫逐漸形成拉底層；

支護：在拉底層對破碎礦體進行長錨索預(yù)支護控頂；

爆破：在拉底層鉆鑿上向孔，崩落上分層礦石；

回采出礦：

采場回采順序，一個采場內(nèi)各分區(qū)同時自下而上逐層開采，中間分區(qū)單元超前兩側(cè)分區(qū)單元2~3個分層回采；回采兩側(cè)分區(qū)單元的分層時留設(shè)隔離礦壁，采場頂部一個分層不回采，留設(shè)為頂柱，上階段采場的底部結(jié)構(gòu)布置在本階段頂柱與上階段底柱之間；采完兩側(cè)一個分層后出礦，再采這一分層的礦壁，逐個分層回采出礦，崩落的礦石通過電爬爬進礦石溜井，經(jīng)階段出礦橫巷從階段運輸巷道運出采場，然后通風、分層充填，如此反復(fù)，采一層，充填一層，直至整個采場回采完畢。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法，其特征在于，所述的階段高度在40m～60m范圍內(nèi)，階段內(nèi)將采場劃分為10～15個分段，分段高度為3m～5m，采場長為45m～100m內(nèi)，每個分區(qū)長為15m～20m內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法，其特征在于，所述支護包括：在切割工作完成后，回采工作開始前需對破碎礦體進行長錨索預(yù)支護控頂，用樹脂錨固劑進行錨固，支護網(wǎng)度2m×2m，待第一次長錨索支護的分層回采結(jié)束后，需在回采下一分層前再次進行長錨索支護，每次預(yù)支護3~5個分層高度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法，其特征在于，所述采準工程的階段運輸平巷布置在礦體底部圍巖中，方向為沿礦體走向，通過階段出礦橫巷與礦石溜井連通，通過人行進風天井聯(lián)絡(luò)巷與人行進風天井連通，其中礦石溜井位于每個分區(qū)單元的中間，兩條人行進風天井靠每一個分區(qū)單元的兩側(cè)，礦石溜井和人行進風天井隨著礦體的分層回采，逐層架設(shè)起來。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法，其特征在于，所述通風主要是利用本階段運輸平巷的新鮮風流，由人行進風天井到達脈內(nèi)回采工作面，清洗工作面后，污濁空氣經(jīng)充填回風天井排入上階段運輸巷道，上階段運輸巷道做為下階段的回風平巷，形成貫穿風流通風。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法，其特征在于，所述隔離礦壁厚度為2m~3m。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法，其特征在于，所述分層充填包括尾砂層和在所述尾砂層上的混凝土層，所述尾砂層厚度為3m～3.5m，所述混凝土層的厚度為0.5m～1.0m。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種中厚急傾斜極破碎礦體的分區(qū)上向分層充填采礦法，包括：劃分礦塊結(jié)構(gòu)，在豎直方向?qū)⒌V體劃為多個階段，階段內(nèi)沿礦體走向劃分多個采場，將采場劃分為多個分區(qū)單元，分區(qū)單元間留設(shè)隔離礦壁；具體步驟如下：采準工程，在每一個分區(qū)單元布置階段運輸平巷、階段出礦橫巷、人行進風天井、人行進風天井聯(lián)絡(luò)巷、礦石溜井及充填回風天井；切割、支護：在拉底層對破碎礦體進行長錨索預(yù)支護控頂；爆破：在拉底層鉆鑿上向孔，崩落上分層礦石；回采出礦：采場回采順序，一個采場內(nèi)各分區(qū)同時自下而上逐層開采，采一層，充填一層，以此類推，直至整個采場回采完畢。其優(yōu)點是：①安全性增高，礦石回收率高，高效開采，④采準量少。

技術(shù)研發(fā)人員：郭子源;周育;蔣勝文;韓波;王鵬

受保護的技術(shù)使用者：中冶北方(大連)工程技術(shù)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.09.17

技術(shù)公布日：2020.11.27