[發明專利]一種上向進路充填法

有效

• 申請號: 201110244788.7
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102337892A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 柳小勝;宋嘉棟;龍珊;馬自輝
• 申請（專利權）人: 長沙礦山研究院;龍珊;馬自輝
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;E21F15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及地下礦山采礦方法設計，是上向進路充填法的改進。

背景技術

中國建筑工業出版社1987年出版的《采礦設計手冊》定義，上向進路充填法是一種由下而上，以巷道進路方式回采并充填的采礦方法。上向進路充填法與上向水平分層充填法的區別是進路采完后不需為下分層留爆破補償空間或作業空間，必須膠結充填接頂。上向進路充填法對于礦巖均不穩固，但礦體基本能保證回采進路穩定的礦床，以及上下均為膠結充填體的頂底柱回采適應性良好，在國內外應用非常廣泛。

根據礦體厚度不同，上向進路充填法的進路布置條數不同。可分為單進路回采、雙進路回采、多進路回采，多進路回采按回采順序又分為逐個進路回采和間隔進路回采。間隔進路回采比逐個進路回采的同時作業進路多，生產能力大，而且一期進路膠結充填體的凝固時間長，穩定性好。

雙進路回采和間隔進路回采的傳統工藝和回采方法是：一期回采進路中的礦石采完后，將其所形成的采空區膠結充填，并接頂。經養護，充填體達到一定強度后，再進行二期回采進路的回采和充填。當本分層的礦石采完后再進行上分層礦石的一期進路回采，然后再是二期進路回采，周而復始。影響上向進路充填法的效率因素主要有：每條進路礦石回采為巷道式開采，沒有爆破自由面，效率低，成本高；每條進路必須充填接頂，支撐頂板，否則一期進路和二期進路連成一片，變成了上向水平分層充填法，不能保證頂板穩定和作業安全，而充填接頂需要高灰砂比，采用多點下料多次充填作業，時間長，成本高。

申請號200510074429.6上向間隔進路充填采礦法公開了一種干式充填與回采平行的工藝，在一期進路兩幫砌筑支護墻，預埋鋼筋掛鉤將充填體內部加固的方式，使一期進路充填后立即可回采二期進路，加快采場循環，提高效率。但該方法沒有跳出上向進路充填法的框框，僅僅改變充填工藝，還增加了砌墻成本。

《有色金屬》1998年9月出版的《機械化上向進路分層充填法在我礦的試驗與應用》中分段高度為8m，對回采工藝的描述為“回采順序是先采礦房，后采間柱。礦房進路回采時，在一分段先施工一個3m高的拉底層，再壓頂回采2.5m厚的礦層，壓頂順序從北向南推進，為了保護分段平巷完整性，在進路口距離控制線3m處開始，壓頂推進到南端后，再返回來壓進路礦石。采用多打眼，少裝藥的方式落礦，出礦完畢后，將空場充填2m高，留3.5m的空間，并在進路口內分臺階立模充填形成斜坡，以利于進出鏟運機；第二分層回采厚度3.5m，空場充填高度5.5m，留1.5m高的空間，接通第二分段，這樣，每分層充填后都留有一定空間，為下一分層回采創造有利條件，進場后就進行采礦，加快每分層的回采速度......”該方法相當于小采幅的上向分層充填法或者是高大進路上向進路充填法。

發明內容

本發明的目的旨在保留上向進路充填法特點的同時，彌補其在生產效率和成本上的劣勢，對該方法進行改進。在不改變上向進路充填法小跨度作業的基礎上改進其回采順序和充填方式，隔層充填接頂，減少高成本低效率的進路巷道掘進量和充填接頂次數。

本發明的技術方案是：對于雙進路回采和多進路回采的礦塊，從礦塊(盤區)底部或中間開始，先進行第一分層單號進路回采，回采后充填接頂；再進行第一分層雙號進路回采，回采高度和分層高度一致，回采后進行充填，充填高度略低于分層高，等充填體凝固后，再接著往上回采，回采至第二分層高，再進行充填并接頂；接著進行第二分層單號進路回采，回采高度和分層高度一致，回采后充填，充填高度略低于分層高度，等充填體凝固后繼續往上回采至第三分層高度，并充填接頂；再回采第三分層雙號進路，回采高度和分層高度一致，回采后充填，充填高度略低于分層高度，待充填體凝固后繼續往上回采至第四分層高度，并充填接頂；接著進行第四分層單號進路回采……如此下去，直至整個礦塊(或盤區)回采充填完畢。其中的單雙號進路是相對的，也可以先回采第一分層的雙號進路。充填不接頂時充填高度為0.01m～1個分層高度。

這樣回采后，整個礦塊的回采、充填工作依然在巷道中進行，頂板暴露的面積和跨度沒有改變，但進路回采時以巷道掘進方式進行的數量減少近一半，需要充填接頂的進路數量減少近一半。具體數量為：當某礦塊共設計n分層2m條進路進行回采時，按原來方式，需采用按巷道采礦和充填接頂的進路均為2mn條，按照本發明的采礦工藝回采時，需要采用巷道采礦并充填接頂的進路為mn+1條，采用壓頂爆破和不需要充填接頂的進路為mn-1條。這樣可節省采礦成本和充填成本，提高效率，進而獲得較好的經濟效益。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。