一種利于充填接頂?shù)牟蓤鲞M路布置方式及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種有利于充填的采場進路布置方式和方法，實現(xiàn)進路充填接頂率達到90%以上，且充填成本低，工藝簡單。該采場進路布置方式，采切巷垂直礦體走向布置，采切巷兩翼的回采進路沿礦體走向交錯布置，溜礦井布置于采切巷下盤圍巖段內(nèi)，回采進路高3米，一步回采進路長14～18米，二步回采進路長16～20米，采切巷高4.5米。該采場進路布置方法，先后施工斜坡道聯(lián)絡(luò)道、下盤采場分層聯(lián)絡(luò)巷、采切巷，并貫通溜礦井和回風(fēng)充填井；一步回采進路施工結(jié)束，開始二步進路回采；之后將臨時礦柱予以刷幫回采，中央采切巷寬度為4.5～5米，頂板呈拱形；將廢石傾倒至二步回采進路內(nèi)，順路溜礦井加高3.5米，架設(shè)充填擋墻，當(dāng)充填料漿液面高于回采進路頂板20～30cm結(jié)束充填作業(yè)。
【專利說明】一種利于充填接頂?shù)牟蓤鲞M路布置方式及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬礦山地下開采技術(shù)，尤其是上向進路式充填采礦法，具體地說，是一種利于充填接頂?shù)牟蓤鲞M路布置方式及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)使用上向進路式充填采礦法的礦山在充填時，一般在每條回采進路開口處架設(shè)擋墻，使用注漿工藝進行強制充填接頂，或者自流充填接頂。自流充填接頂時充填接頂率維持在60%左右。強制充填接頂方法架設(shè)擋墻多、操作復(fù)雜，充填成本高，自流充填接頂因充填接頂率低而達不到設(shè)計要求，因此難以控制圍巖應(yīng)力對礦體穩(wěn)固性的破壞。近年來部分礦山使用兩期進路回采，一期進路回采3至4個分層后，再開始二期進路的回采，一期及二期進路都不需要充填接頂。但該方法中二期進路頂板支護工程量大、費用高，由于錨索對二期進路頂板礦體僅起到拉吊作用，并不屬于積極支護，因此支護效果不理想，由于頂板礦體呈倒掛形態(tài)，二期進路作業(yè)時，安全風(fēng)險較高；一期回采進路無法實現(xiàn)下盤采準(zhǔn)時的掘進矸石充填，二期進路回采結(jié)束后，下盤采準(zhǔn)工程距離較遠，因此掘進矸石充填倒運復(fù)雜；此外一期回采進路的脈外聯(lián)絡(luò)巷必須待二期進路回采結(jié)束后才能進行充填；該方法施工管理極為復(fù)雜，技術(shù)水平要求較高；因此推廣難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種有利于充填的采場進路布置方式，以實現(xiàn)進路充填接頂率達到90%以上，不但能夠使礦巖穩(wěn)定性得到較好的控制，且充填成本低，工藝及施工管理簡單。
[0004]本發(fā)明的利于充填接頂?shù)牟蓤鲞M路布置方式，采切巷5位于采場中央，垂直礦體走向布置，采切巷兩翼的回采進路8、9沿礦體走向交錯布置，溜礦井4布置于采切巷下盤圍巖段內(nèi)，回風(fēng)充填井7布置于采切巷迎頭的礦體上盤圍巖或靠上盤礦體內(nèi)，回采進路寬3?5米，高3米，一步回采進路8長14?18米，二步回采進路9長16?20米，采切巷先期掘進時寬為3?3.5米，二步進路回采結(jié)束后寬為5米，采切巷高4.5米。
[0005]上述的采場進路布置方式，一步回采進路迎頭和相鄰采場采切巷之間留有臨時礦柱6。臨時礦柱6起到隔斷采場作用，使相鄰采場回采充填作業(yè)互不影響，在二步回采時該點柱會被同時回采，不會造成礦量損失。
[0006]本發(fā)明同時提供一種有利于充填的采場進路布置方法，以實現(xiàn)進路充填接頂率達到90%以上，不但能夠使礦巖穩(wěn)定性得到較好的控制，且充填成本低，工藝及施工管理簡單。
[0007]本發(fā)明的有利于充填的采場進路布置方法，是按照下列步驟施工:
第一步，由斜坡道向采場下盤施工斜坡道聯(lián)絡(luò)道2，然后施工沿礦體走向的下盤采場分層聯(lián)絡(luò)巷3，最后施工采切巷5至礦體上盤邊界，并貫通溜礦井4和回風(fēng)充填井7，完成整個采場的采切工作； 第二步，沿礦體走向施工一步回采進路8,作業(yè)順序為由上盤向下盤逐條施工,施工長度14?18米，寬3?5米，一步進路施工結(jié)束后，開始二步進路的回采，二步進路長度16?20米，直接施工至相鄰采場的中央采切巷的充填體邊界，寬度3?5米；
第三步，在每條二步進路回采之后，應(yīng)將靠上盤一側(cè)的相鄰采場一步進路迎頭預(yù)留的臨時礦柱予以刷幫回采，所有臨時礦柱回采后，中央采切巷寬度為4.5?5米，頂板應(yīng)呈拱形；
第四步，所有回采進路及臨時礦柱回采結(jié)束后，可將分層聯(lián)絡(luò)巷以及采切巷廢石段內(nèi)掘進的廢石傾倒至本采場二步回采進路內(nèi)，堆放高度不高于2米，然后將經(jīng)由回風(fēng)充填井進入采場的充填管管口固定于中央采切巷的頂板上，將順路溜礦井4加高3.5米，并在順路溜礦井下盤架設(shè)充填擋墻10，充填擋墻高度為3.5米，之后開始進行充填作業(yè)；
第五步，當(dāng)充填料衆(zhòng)液面高于回采進路8、9頂板20?30厘米時,結(jié)束充填作業(yè)。
[0008]上述的采場進路布置方法，充填作業(yè)時，利用采切巷5與回采進路8、9頂板的高差實現(xiàn)料漿自流接頂，當(dāng)充填料漿液面高于回采進路8、9頂板20?30厘米時，其液面距離充填擋墻10的頂部還有20?30厘米的空間，以完全容納充填管路中剩余的充填料，同時，利用充填料漿的自然壓頭，使其向回采進路8、9內(nèi)部受壓流動，最終實現(xiàn)整個回采進路8、9全部接頂；采切巷無需接頂，充填后采切巷上部留有高1.3米左右、寬5米的空區(qū)，下個分層回采時，利用該采空區(qū)為爆破自由面進行壓頂刷幫形成采切巷。這樣，采切巷施工中無需掏槽工作，提高了掘進效率，降低了采切巷的掘進成本。充填料漿液面距離充填擋墻10的頂部還有20?30厘米的空間，完全可以容納充填管路中剩余的充填料，充填料漿不會溢流出擋墻10之外。
[0009]上述的采場進路布置方法，充填料漿為選礦全尾砂加水泥。采場充填材料為選礦全尾砂加水泥，充填料漿既能保持良好的流動性，又能滿足采場生產(chǎn)的強度要求。
[0010]上述的采場進路布置方法，一步回采進路施工時，可一次成巷，也可采用導(dǎo)硐掘進再刷大。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
(I)開采安全性好
各采場除中央切割進路外，其余回采進路全部能夠?qū)崿F(xiàn)充填接頂，接頂率達90%以上，充填體對回采進路的頂板形成了有效的支撐作用，圍巖穩(wěn)定性控制較好，且一步回采進路和二步回采進路處在統(tǒng)一水平，二步進路頂板礦體并非為懸吊狀態(tài)，因此二步進路的頂板安全性大為改善。
[0012](2)充填成本低
采場中央的采切巷高度高于兩翼的回采進路高度1.5米，因而可以通過充填料漿的流動性和自然壓頭實現(xiàn)充填接頂作業(yè)。由于一條充填擋墻可以實現(xiàn)一個采場內(nèi)所有回采進路的充填，大大減少了充填擋墻的數(shù)量，節(jié)約了擋墻費用，同時，由于將下盤分層聯(lián)絡(luò)巷掘進廢石充填到二步進路內(nèi)，不但緩解了上向進路充填采礦法采準(zhǔn)矸石的處理難題，也減少了水泥用量，降低了充填成本。此外矸石和尾砂混合充填有利于提高充填體的整體強度。
[0013](3)適用性強
當(dāng)?shù)V巖條件穩(wěn)固時，可適當(dāng)加大中央采切巷以及回采進路的規(guī)格，采用大型鑿巖出礦設(shè)備作業(yè)，提高生產(chǎn)效率；當(dāng)?shù)V巖條件不穩(wěn)固時，可及時調(diào)小采切巷和回采進路的規(guī)格，采用小型鑿巖和出礦設(shè)備作業(yè)，保證作業(yè)安全；實際使用中，進路規(guī)格的調(diào)整非常靈活，避免了兩期回采中，一期進路和二期進路上下直立度要求較高，且一期進路寬度一旦確定，二期進路寬度便難以調(diào)整的難題。
[0014](4)工藝及施工管理簡單，易推廣
由于實現(xiàn)了沿一步進路方向各采場間連續(xù)回采，不存在兩期進路間隔幾個分層回采，也無需進行大規(guī)模的二期回采進路支護，降低了支護費用，減少了充填擋墻的數(shù)量，各進路回采順序簡單，同時，每個分層回采結(jié)束后即可將該分層的脈外聯(lián)絡(luò)巷一次充填，回采工藝簡單，采場作業(yè)緊湊，管理簡單。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明采場進路布置方式的平面圖。
[0016]圖2為本發(fā)明采場進路布置方法沿走向的側(cè)面圖。
[0017]圖3為本發(fā)明采場進路布置方法垂直走向的剖面圖。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明提出的有利于充填的采場進路布置方法施工方案如下:
(I)米場米切
由中段斜坡道I向礦體下盤施工一條下向斜坡道聯(lián)絡(luò)道2，到達采場設(shè)計分層高度后，在礦體下盤邊界5?8米處沿礦體走向施工一條脈外聯(lián)絡(luò)巷3，然后沿礦體走向每隔16?20米施工一條垂直于礦體走向的中央采切巷5至礦體上盤邊界，并貫通位于礦體下盤的順路溜礦井4以及礦體上盤的回風(fēng)充填井7。其中順路溜礦井4貫通采場和采場底部的出礦巷道，回風(fēng)充填井7貫通采場和上部回風(fēng)充填平巷。
[0019](2)回采順序
各采場間回采順序與一步回采進路的方向相同。中央采切巷施工結(jié)束后，首先施工沿礦體走向的一步回采進路8，長度14?18米，進路迎頭至相鄰采場中央采切巷邊幫1.5?2米時停止掘進。所有一步回采進路回采結(jié)束后，施工二步回采進路9，長度16?20米，直至回采至另一側(cè)相鄰采場采切巷的充填體。每條二步進路回采結(jié)束后，將其上盤留設(shè)的臨時礦柱6刷幫回采，回采后本采場中央采切巷寬度由3?3.5米變成4.5?5米。
[0020](3)采場支護
由于采場進路實現(xiàn)了充填接頂，礦巖穩(wěn)固性較好，且二步進路與一步進路處于同一水平，不存在懸吊的問題，因此本采場內(nèi)只需用錨桿對個別不穩(wěn)固區(qū)域進行臨時支護即可。若礦巖穩(wěn)固性降低，可適當(dāng)調(diào)小回采進路規(guī)格，因此不需要大規(guī)模錨索支護。
[0021](4)采場通風(fēng)
新鮮風(fēng)流從進風(fēng)巷到達采場底部后路徑為:運輸穿脈巷一人行進風(fēng)井一脈外聯(lián)絡(luò)巷一中央米切巷一米場。米場污風(fēng)路徑為:米場一中央米切巷一回風(fēng)充填井一回風(fēng)充填平巷一總回風(fēng)巷一回風(fēng)井一地表。
[0022](5)采場充填
采場回采結(jié)束后，向二步回采進路內(nèi)傾倒下盤分層聯(lián)絡(luò)巷的掘進矸石，堆放高度不高于2米(首采分層不進行矸石充填，而是澆筑高強度的鋼筋網(wǎng)-砂漿膠結(jié)假底)，然后用鋼筒將順路溜礦井加高3.5米，同時將充填管管口固定在采切巷頂板上，并在順路溜礦井下盤的采切巷內(nèi)架設(shè)充填擋墻10，充填擋墻高度3.5米。以上充填準(zhǔn)備工作完成后，即可進行尾砂充填。充填料漿為選礦全尾砂加水泥。充填分為三次，最后一次充填時，當(dāng)充填料漿的液面高于回采進路頂板20?30厘米時，采場充填看護人員通知地表充填站停止充填作業(yè)。充填料要有足夠的塌落度，保證流動性良好。
[0023]本發(fā)明是一種能夠?qū)崿F(xiàn)更有利于上向進路充填采礦法采場充填接頂?shù)倪M路布置方式和方法。采場中央的采切巷高度高于兩翼的回采進路高度1.5米，因而可以通過充填料漿的流動性和自然壓頭實現(xiàn)充填接頂作業(yè)。各回采進路交錯布置，在一步回采進路末端留有臨時礦柱，待二步進路回采時再一并回采，不會造成礦量損失，臨時礦柱的留設(shè)保證了相鄰兩個采場作業(yè)互不影響，可以實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。本方法可以利用一條擋墻同時充填多條回采進路，充填接頂工藝簡單、成本低，對圍巖應(yīng)力控制較好。由于可以在同一分層連續(xù)作業(yè)，不需要分為兩期回采，因此生產(chǎn)管理簡單，頂板穩(wěn)固性好，支護費用低，對技術(shù)水平要求不高，利于推廣。
【權(quán)利要求】
1.一種利于充填接頂?shù)牟蓤鲞M路布置方式，其特征在于: 采切巷(5 )位于采場中央，垂直礦體走向布置，采切巷兩翼的回采進路(8、9 )沿礦體走向交錯布置，溜礦井(4)布置于采切巷下盤圍巖段內(nèi)，回風(fēng)充填井(7)布置于采切巷迎頭的礦體上盤圍巖或靠上盤礦體內(nèi)，回采進路寬3?5米，高3米，一步回采進路(8)長14?18米，二步回采進路(9)長16?20米，采切巷先期掘進時寬為3?3.5米，二步進路回采結(jié)束后寬為5米，采切巷高4.5米。
2.如權(quán)利要求1所述的采場進路布置方式，其特征在于:一步回采進路迎頭和相鄰采場采切巷之間留有臨時礦柱(6 )。
3.—種利于充填接頂?shù)牟蓤鲞M路布置方法，其特征在于按照下列步驟施工: 第一步，由斜坡道向采場下盤施工斜坡道聯(lián)絡(luò)道(2)，然后施工沿礦體走向的下盤采場分層聯(lián)絡(luò)巷(3)，最后施工采切巷(5)至礦體上盤邊界，并貫通溜礦井(4)和回風(fēng)充填井(7)，完成整個采場的采切工作； 第二步，沿礦體走向施工一步回采進路(8),作業(yè)順序為由上盤向下盤逐條施工,施工長度14?18米，寬3?5米，一步進路施工結(jié)束后，開始二步進路的回采，二步進路長度16?20米，直接施工至相鄰采場的中央采切巷的充填體邊界，寬度3?5米； 第三步，在每條二步進路回采之后，應(yīng)將靠上盤一側(cè)的相鄰采場一步進路迎頭預(yù)留的臨時礦柱予以刷幫回采，所有臨時礦柱回采后，中央采切巷寬度為4.5?5米，頂板應(yīng)呈拱形； 第四步，所有回采進路及臨時礦柱回采結(jié)束后，可將分層聯(lián)絡(luò)巷以及采切巷廢石段內(nèi)掘進的廢石傾倒至本采場二步回采進路內(nèi)，堆放高度不高于2米，然后將經(jīng)由回風(fēng)充填井進入采場的充填管管口固定于中央采切巷的頂板上，將順路溜礦井(4)加高3.5米，并在順路溜礦井下盤架設(shè)充填擋墻(10)，充填擋墻高度為3.5米，之后開始進行充填作業(yè)； 第五步，當(dāng)充填料漿液面高于回采進路(8、9)頂板20?30厘米時，結(jié)束充填作業(yè)。
4.如權(quán)利要求3所述的采場進路布置方法，其特征在于: 充填作業(yè)時，利用采切巷(5)與回采進路(8、9)頂板的高差實現(xiàn)料漿自流接頂，當(dāng)充填料漿液面高于回采進路(8、9)頂板20?30厘米時，其液面距離充填擋墻(10)的頂部還有20?30厘米的空間，以完全容納充填管路中剩余的充填料，同時，利用充填料漿的自然壓頭，使其向回采進路(8、9)內(nèi)部受壓流動，最終實現(xiàn)整個回采進路(8、9)全部接頂；采切巷無需接頂，充填后采切巷上部留有高1.3米左右、寬5米的空區(qū)，下個分層回采時，利用該采空區(qū)為爆破自由面進行壓頂刷幫形成采切巷。
5.如權(quán)利要求3所述的采場進路布置方法，其特征在于:充填料漿為選礦全尾砂加水泥。
6.如權(quán)利要求3所述的采場進路布置方法，其特征在于:一步回采進路施工時，可一次成巷，也可采用導(dǎo)硐掘進再刷大。
【文檔編號】E21F15/00GK103615285SQ201310638933
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】焦鵬, 曹維勤, 張文如, 胡繼華, 劉乾勇, 朱高杰 申請人:南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司