[發明專利]一種并段并采場無頂柱下向膠結充填采礦方法

有效

• 申請號: 202010698745.5
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111794800B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 黃傳寶;李春;石建喜;雷政可;金文輝;盛利濤;韓光照;張輝;楊克明;張國強;李紅旭;楊少龍;何延峰;張森森
• 申請（專利權）人: 嵩縣前河礦業有限責任公司
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21F15/02
• 代理公司: 鄭州中科鼎佳專利代理事務所(特殊普通合伙) 41151
• 代理人: 蔡佳寧

一種并段并采場無頂柱下向膠結充填采礦方法：其采場布置，按照中段劃分兩個并列布置的采場；其采準切割工程，天井采用反井鉆機一次直通成井兩個中段，一個天井控制控制左右兩個采場；切割巷道比運輸穿脈巷道降低一層充填體高度，消除原有的頂柱；其回采工藝采用進路式下向回采，回采作業處于上一層充填體下方，配合上盤錨網支護；其通風支護工程利用順路通風井進行回風，采用管縫式錨桿聯合鋼網對上盤進行支護；其充填工程預留順路行人井、順路通風井、端部順路井；本發明的采礦方法，具有貧化損失率低、施工工藝簡單、施工工程量小、采場通風良好、安全性高、采礦成本低的優點，為軟弱破碎急傾斜薄礦脈開采提供了極佳的解決方案。

技術領域

本發明涉及軟弱破碎急傾斜薄礦脈采礦技術領域，具體涉及一種并段并采場無頂柱下向膠結充填采礦方法。

背景技術

在軟弱破碎急傾斜薄礦脈開采時，通常采用下向進路膠結充填采礦法，在進行脈內天井施工時，一般采用錯位布置形式，即同一條礦體上下中段布置天井時上下口錯位3～5m，同一中段天井相隔40米，每個天井控制左右兩側各20米的采場；為了保證回采首層的安全及采準工程的穩定性，須預留頂柱，該部分資源需在回采結束后再進行二次回收，但在實際工程應用中，沿脈工程的穩定性無法得到保證，配套的通風充填井無法維持，造成采場溫度高、安全出口少，安全作業無法得到有效保證；另外采用該方法采準工程量較大，整體回采成本高；同時受限于巷道寬度及大量的坑木支護，采掘巷道內礦石難以施行機械運輸，采用人工出礦，造成采場長度受限，整體回采效率不高；并且由于作業面長度有限，實施充填工程時單次充填量小，充填連續性差，因此增加了充填工程施工次數，造成充填管道使用頻率高、沖洗維護工作量大、壽命降低等問題；上述采礦方法在實際操作過程中不能更加合理的利用礦產資源，從損失貧化率、安全意義及經濟意義考慮，均不利于現代采礦方法的發展。

發明內容

為了克服背景技術中的不足，本發明公開了一種并段并采場無頂柱下向膠結充填采礦方法：其采場布置，按照中段劃分兩個并列布置的采場；其采準切割工程，脈內天井采用反井鉆機一次直通成井兩個中段，施工效率高，且減少了天井數量，降低了天井施工工程量；天井雙向控制作業面長度長，單次充填作業量大、連續性好，充填管道使用頻率低、維護工作量小、使用壽命長；切割工程比運輸穿脈巷道降低一層充填體高度，消除原有的頂柱，因此無需再對頂柱進行二次回收，解決了原有頂柱二次回收成本高且作業安全性無法得到保證的問題；其回采工藝；采用進路式下向回采，回采作業一直處于上一分層充填體下方，沿脈工程穩定性高，配合上盤錨網支護，可采用機械運輸，提高出礦效率；且配套的通風井、行人井維持良好，確保了采礦作業掌子面的通風安全及意外發生時采礦作業人員的撤離安全；其通風支護工程，利用順路通風井進行回風，回風通路可確保始終暢通；采用管縫式錨桿聯合鋼網對上盤進行支護，進行充填工程時，管縫式錨桿聯合鋼網使充填體與采掘巷道結合更加牢固的優點；其充填工程預留順路行人井、順路通風井、端部順路井。

為了實現所述發明目的，本發明采用如下技術方案：一種并段并采場無頂柱下向膠結充填采礦方法：

采場布置方式為：沿礦脈走向及礦脈傾斜角并列布置采場，根據礦脈寬度確定采場寬度；沿礦脈垂直高度將采場劃分兩個中段，每個中段包括脈外主運巷道、運輸穿脈巷道、穿脈巷道、脈內措施巷道、采礦巷道；各中段垂直高度差40m，各中段通過穿脈巷道控制礦脈寬度；在采準切割工程施工前，首先施工完成脈外主運巷道、運輸穿脈巷道、穿脈巷道；所述運輸穿脈巷道、穿脈巷道間距40m；

采準切割工程施工方法為：

S1、在上部中段的運輸穿脈巷道礦體位置利用反井鉆機沿礦脈施工一條脈內天井，脈內天井貫穿連通兩個中段，實現脈內天井的并段，并段后脈內天井總高度為80m；采用反井鉆機一次直通成井兩個中段，具有施工效率高的優點；同時，利用一條脈內天井施工切割工程控制中段左右兩側至穿脈巷道，實現采礦作業的并采場；并采場后一條脈內天井控制左右兩側各40m、實際共80m的采掘距離，相較以往的錯位天井各控制40m的采掘方法，在脈內天井施工中，實際減少了30%的施工量，因此極大降低了脈內天井施工成本，同時也極大縮短了施工周期；