一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法

1.本发明涉及一种采矿方法，尤其是一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法。


背景技术：

2.黄金矿床多为缓倾斜中厚矿体，矿体节理裂隙发育、整体稳固性较好、局部较为破碎，多采用进路充填采矿法进行回采。经过多年的技术发展和创新，进路开挖与支护技术趋于成熟；但是充填体局部破坏引起矿石贫化问题严重，特别是上向进路充填时，由于充填体强度要求不高，此问题尤为突出。在开采已充填进路的相邻矿体时，爆破作业造成充填体破坏严重，充填体混入矿石引发贫化严重，直接影响其后续选矿指标和经济效益。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种易于施工的控制上向分层充填开采矿石贫化的方法。
4.为解决上述技术问题，本发明所采取方法工艺为：每层进路矿体采用两步回采，分别为一步采和二步采；所述一步采采用间隔进路回采矿体，回采后进行支护，然后在进路内钻凿上一层进路的缓冲孔，砌筑充填挡墙、对一步采进路进行胶结充填；一步采充填体达到设计强度后，进行二步采进行矿体回采、支护，钻凿上一层进路的缓冲孔、砌筑充填挡墙、对二步采进路进行胶结充填。
5.进一步的，所述一步采的缓冲孔为垂直上向孔，缓冲孔为两排，每排距离一步采进路边界0.5m。
6.进一步的，所述二步采的缓冲孔为垂直上向孔，缓冲孔为两排，每排距离二步采进路边界0.5m。
7.进一步的，所述上一层进路和开采进路的位置交错布置。
8.进一步的，所述一步采进路按照进路边界设计周边眼炮孔。
9.进一步的，所述二步采进路按照进路竖向设计周边眼炮孔，炮孔距离缓冲孔0.2m。
10.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明从上向进路采准切割工程和支护工序为切入点，充分利用原有采准切割工程和支护工序控制贫化的缓冲孔与联合支护方法，易于施工，与原有工序无缝衔接，工艺简单；利用一步采开挖空间交错布置不同分层的缓冲孔，缓冲孔吸收了爆破能量，减少了充填体剥落引起的矿石贫化，能有效地控制充填体破坏引起的矿石贫化问题。
附图说明
11.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
12.图1是本发明开采矿结构的正视图；图2是本发明开采矿结构的侧视图；图3是本发明开采矿结构的俯视图；
图4是本发明一步采进路回采炮孔设计图；图5是本发明一步采进路回采结束的结构图；图6是本发明一步采进路充填结束的结构图；图7是本发明二步采进路回采炮孔设计图；图8是本发明二步采进路回采结束的结构图；图9是本发明二步采进路充填结束的结构图。
13.图中：1为运输巷道；2为分段联络巷道；3为进路联络巷道；4为通风充填体；5为回采进路；6为缓冲孔；l为进路宽度；h为进路高度；ⅰ为一步采进路下部充填体；ⅱ为一步采进路上部充填体；ⅲ为二步采进路下部充填体；ⅳ为二步采进路上部充填体。
具体实施方式
14.图1-图3中，图1为a-a向的正视图，图2为b-b向的侧视图；图3为c-c向的俯视图。
15.图1-图9所示，本一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法采用下述方法工艺：采场垂直矿体走向布置，采场长度20～60m、高度30～60m；宽度为矿体厚度即为进路长度10～60m；进路宽为3.5～5m、高为3～4m。每层进路矿体回采分两步分别为一步采和二步采。
16.1）一步采：采用间隔进路回采矿体、即隔一采一，采进路按照进路边界，通过缓冲孔6反算设计周边眼炮孔；回采后进行支护，支护时采用锚杆、钢筋网和土工布联合支护；支护后在进路内采用中深孔凿岩台车钻凿上一层进路的缓冲孔6，所述缓冲孔6为垂直上向孔，设置有两排，两排缓冲孔分别距离一步采进路宽度两边界0.5m，每排缓冲孔之间的孔间距为1.5m，孔的高度为进路高高度；砌筑充填挡墙，然后对一步采进路进行胶结充填；胶结充填时，充填下部采用灰砂重量配比1:8料浆充填、充填上部1m采用灰砂重量配比1:4料浆充填。采用上述工艺后，一步采后立即支护，能加强充填体稳定；二步采爆破后，缓冲孔吸收了爆破能量，能有效地减少充填体剥落引起的矿石贫化。
17.2）二步采：一步采充填体达到设计强度后进行二步采进行矿体回采，按照进路设置竖向周边眼的炮孔，炮孔的周边孔距离上述一步采设置的缓冲孔0.2m；回采后进行支护，支护时采用锚杆、钢筋网和土工布联合支护；支护后在进路内采用中深孔凿岩台车钻凿上一层进路的缓冲孔6，所述缓冲孔6为垂直上向孔，设置有两排，两排缓冲孔分别距离二步采进路宽度两边界0.5m，每排缓冲孔6之间的孔间距为1.5m；砌筑充填挡墙，然后对二步采进路进行胶结充填；胶结充填时，充填下部采用灰砂重量配比1:20料浆充填、充填上部1m采用灰砂重量配比1:4料浆充填。
18.3）所述上一层进路和开采进路的位置采用交错布置。
19.实施例：本一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法的具体工艺如下所述。
20.图1-图3所示，采场垂直矿体走向布置，采场长度40m、高度40m、宽度为矿体厚度即为回采进路5长度40m，回采进路5的进路宽度l和进路高度h均为4m。不同层的回采进路5交错布置，同一层的回采进路5通过进路联络巷道3联通，3～4层进路通过分段联络巷道2联通，通过运输巷道1向外运输矿石。图4-图6所示，每层进路矿体回采分两步：一步采为间隔进路回采矿体，一步采进路按照进路边界设计周边眼炮孔。回采后进行支护，支护采用锚杆、钢筋网、土工布支护联合支护。支护后在进路内采用中深孔凿岩台车钻凿上一层进路的缓冲孔6，缓冲孔为垂直上向孔、共两排，同排的孔间距为1.5m，每排缓冲孔距离一步采进路
边界0.5m。砌筑充填挡墙对一步采进路进行胶结充填，一步采进路充填下部采用灰砂配比1:8料浆充填，如图6中的一步采进路下部充填体ⅰ；上部1m采用灰砂配比1:4料浆充填，如图6中的一步采进路上部充填体ⅱ。所述一步采进路填充后，采用充填体填充一步采的通风天井形成通风充填体4。
21.图7-图9所示，一步采充填体达到设计强度后，进行二步采矿体回采、支护、上一层进路缓冲孔钻凿、砌筑挡墙、充填；缓冲孔为垂直上向孔、共两排，同排的孔间距为1.5m，每排缓冲孔距离二步采进路边界0.5m；二步采进路按照进路竖向周边眼炮孔距离缓冲孔0.2m，支护与一步采进路相同，二步采进路充填下部采用灰砂配比1:20料浆充填，如图9中的一步采进路下部充填体ⅲ；上部1m采用灰砂配比1:4料浆充填，如图9中的一步采进路上部充填体ⅳ。所述二步采进路填充后，采用充填体填充二步采的通风天井形成通风充填体4。


技术特征：
1.一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法，其特征在于，其方法工艺为：每层进路矿体采用两步回采，分别为一步采和二步采；所述一步采采用间隔进路回采矿体，回采后进行支护，然后在进路内钻凿上一层进路的缓冲孔（6），砌筑充填挡墙、对一步采进路进行胶结充填；一步采充填体达到设计强度后，进行二步采进行矿体回采、支护，钻凿上一层进路的缓冲孔（6）、砌筑充填挡墙、对二步采进路进行胶结充填。2.根据权利要求1所述的一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法，其特征在于：所述一步采的缓冲孔（6）为垂直上向孔，缓冲孔为两排，每排距离一步采进路边界0.5m。3.根据权利要求1所述的一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法，其特征在于：所述二步采的缓冲孔（6）为垂直上向孔，缓冲孔为两排，每排距离二步采进路边界0.5m。4.根据权利要求1所述的一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法，其特征在于：所述上一层进路和开采进路的位置交错布置。5.根据权利要求1所述的一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法，其特征在于：所述一步采进路按照进路边界设计周边眼炮孔。6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法，其特征在于：所述二步采进路按照进路竖向设计周边眼炮孔，炮孔距离缓冲孔（6）0.2m。

技术总结
本发明公开了一种控制上向分层充填开采矿石贫化的方法，其方法工艺为：每层进路矿体采用两步回采，分别为一步采和二步采；所述一步采采用间隔进路回采矿体，回采后进行支护，然后在进路内钻凿上一层进路的缓冲孔，砌筑充填挡墙、对一步采进路进行胶结充填；一步采充填体达到设计强度后，进行二步采进行矿体回采、支护，钻凿上一层进路的缓冲孔、砌筑充填挡墙、对二步采进路进行胶结充填。本方法从上向进路采准切割工程和支护工序为切入点，充分利用原有采准切割工程和支护工序控制贫化的缓冲孔与联合支护方法，易于施工，与原有工序无缝衔接，工艺简单，能有效地控制充填体破坏引起的矿石贫化问题。起的矿石贫化问题。起的矿石贫化问题。


技术研发人员：田欣 郑卫民 向伟华 卢宏建 李燕芬 李晓东 李胜 李华 李建状 张云鹏 廖志强 解利俊 李卫兵 王建新
受保护的技术使用者：华北理工大学
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/8/4