[發明專利]一種高大點柱原地坍縮回采方法

有效

• 申請號: 202110843524.7
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113494292B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 孫健;曹港;歐任澤;林衛星;周禮;朱晨迪
• 申請（專利權）人: 長沙礦山研究院有限責任公司
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21F15/00;E21F1/00;E21F13/06;F42D3/00
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 方暉

本發明公開了一種高大點柱原地坍縮回采方法。首先分兩次對采空區進行充填，第一次充填時空區時預留空頂空間，第二次充填接頂前在第一次充填體上構筑充填擋墻以形成人員設備進出通道；充填體達到設計強度后，在點柱上部形成切頂空間，在底板巖體中施工盤區運輸巷、出礦進路、切割天井，然后在切頂空間內圍繞切割天井施工下向平行中深孔炮孔，以切割天井作為自由面，采用毫秒微差一次或分次爆破崩礦，崩落礦石的同時在底部形成出礦漏斗，崩落的礦石由出礦漏斗落入出礦進路，采用鏟運機配合礦用卡車出礦，待點柱回采完畢后，對采空區進行封閉或嗣后充填處理。本方法安全性高、工程施工難度低、成本低、回采效率高、礦柱回收率高。

技術領域

本發明涉及地下金屬礦山采礦技術領域，具體涉及采用全面法、房柱法開采的礦山中，高大點柱礦體的原地坍縮回采方法。

背景技術

采用全面法、房柱法開采的礦山，往往留下大量點柱礦體，用于控制地壓和保證作業安全，多數點柱礦體具有較高的品位以及較高的經濟價值，若長期留存將會造成資源的浪費。而點柱的回采又具有較大技術經濟難度，目前點柱回采技術主要包括：削柱法、抽采法、混凝土礦柱置換法、全面充填嗣后回采法、袋裝充填體圍空區采礦柱法、人工假巷分區充填回采法。采用削柱法、抽采法回采礦柱回收率低，且人員設備進入空區內作業，安全性差，且對于高大點柱的回收適應性差；混凝土礦柱置換法首先需構筑人工混凝土礦柱，然后再進行礦柱的回采，人工混凝土礦柱構筑效率低、成本高，且人員設備需進入空區作業；人工假巷分區充填回采法需首先在空區內構筑人工假巷并對采空區進行充填，然后再進行礦柱的回采，該方法作業安全，但人工假巷構筑成本高、效率低，且在高大空區內構筑人工假巷難度和風險均較大。上述方法在實踐中均有應用，但對于高大點柱礦體的回收來說均存在安全風險大、效率低、成本高等難題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種高大點柱原地坍縮回采方法，其包括以下步驟：

步驟1、根據礦山生產能力、充填能力與回采周期、點柱賦存特征及工程現狀，將點柱劃分為盤區，按盤區組織回采作業，盤區內按后退式回采方式規劃好各點柱之間的回采順序；

步驟2、按照劃分好的盤區，封堵回采盤區周邊的出入口并對空區進行第一次充填，第一次充填要求預留空頂空間，空頂空間的高度須滿足人員和采掘設備正常作業要求；

步驟3、第一次充填的充填體強度達到設計指標后，對空頂空間的頂板進行排險，按規劃好的回采順序在盤區內設定人員設備進出路線，然后在人員、設備進出路線兩側邊界架設充填擋墻，并對空區進行第二次充填并接頂，擋墻內側預留出的空間形成人員設備進出通道；

步驟4、第二次充填的充填體強度達到設計指標后，在待回采的點柱上部進行切頂，形成切頂空間；

步驟5、在盤區底板巖體中施工盤區運輸巷，再由盤區運輸巷施工出礦進路，出礦進路通達各點柱中心對應的底板位置；

步驟6、在點柱中心位置，施工一條切割天井貫通底部的出礦進路與上部的切頂空間，形成采場通風回路；

步驟7、在切頂空間內，圍繞切割天井施工下向平行中深孔炮孔，以切割天井為自由面，采用毫秒微差一次或分次爆破，崩落礦石的同時在底部形成出礦漏斗；

步驟8、崩落的礦石由出礦漏斗落入出礦進路，采用鏟運機配合礦用卡車出礦；

步驟9、盤區內的點柱采用后退式順序進行回采，待盤區內全部點柱回采完畢后，對采空區進行封閉或嗣后充填處理。

優選地，所述第一次充填空區時，應保證空頂空間的高度在3～4m；所述第二次充填空區時，應保證充填接頂。

優選地，所述第一次充填和第二次充填要求充填體28天單軸抗壓強度≥1.0Mpa。

進一步地，所述人員設備進出通道的寬度結合人員和設備進出及通風要求確定。