本發(fā)明涉及采礦工程，具體涉及一種急傾斜較破碎厚大規(guī)模礦體組合式分段充填采礦法。

背景技術(shù)：

1、目前，國內(nèi)外礦山對于穩(wěn)固性中等以上急傾斜厚大規(guī)模礦體一般采用兩步驟回采的分段甚至階段空場嗣后充填采礦法。但是，對于穩(wěn)固性中等以下急傾斜厚大規(guī)模礦體，同時已按照上述開采技術(shù)條件完成了采準工程施工的情形而言就顯得極不合理。由于采場回采后采空區(qū)高度達到數(shù)十米，甚至上百米，若礦巖穩(wěn)固性差，采空區(qū)就會發(fā)生失穩(wěn)垮冒，不僅會造成礦石損失和貧化(一步驟采空區(qū)垮塌會影響二步驟采場回采，造成資源損失或廢石混入，二步驟采空區(qū)垮塌會造成周圍充填體混入)，而且影響回采作業(yè)安全。此時，若按照礦山常規(guī)優(yōu)化方法：①在原底部結(jié)構(gòu)分段上再增設(shè)一個底部結(jié)構(gòu)分段，則會增加采準工程施工量、采場回采周期以及礦石貧損率；②將頂部(底部)分段改為平底結(jié)構(gòu)，采用遙控鏟運機出礦，由于礦巖穩(wěn)定性差、采場暴露面積大且分段高度較高，無法保證遙控鏟運機在空區(qū)進行回采作業(yè)過程中的安全性。

2、中國專利公開號cn108894785a公開的“一種破碎礦體夾層的分層分段組合開采方法”，主要是為了解決破碎礦體夾層的安全高效回采，同時兼顧兩側(cè)較穩(wěn)固礦體的正?；夭蓡栴}。對于穩(wěn)固性中等以下急傾斜厚大規(guī)模礦體進行大高度開采安全性差，貧損率大的問題未解決。

3、中國專利公開號cn116556949a公開的“小分段空場與崩落嗣后充填組合方法”，主要解決松散體側(cè)厚大破碎礦體安全性差、貧損大以及大面積注漿加固材料消耗大、成本高等問題。對于穩(wěn)固性中等以下急傾斜厚大規(guī)模礦體進行大高度開采安全性差，貧損率大的問題未提出解決方案。

4、中國專利公開號cn101881169a公開的“一種分段留礦崩落階段空場嗣后充填采礦法”，主要通過分段留礦崩落采礦法與分段空場嗣后充填采礦法相結(jié)合的采礦方法，解決傾斜/緩傾斜薄至中厚規(guī)模礦體安全性差、貧損大、回收效率低以及地表保護等問題。對于穩(wěn)固性中等以下急傾斜厚大規(guī)模礦體進行大高度開采安全性差，貧損率大的問題未提及。

5、為此，研發(fā)一種適用于急傾斜較破碎厚大規(guī)模礦體組合式分段充填采礦法具有較大的應(yīng)用前景。

6、應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本技術(shù)的技術(shù)方案進行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本技術(shù)的背景技術(shù)部分進行了闡述而認為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種急傾斜較破碎厚大規(guī)模礦體組合式分段充填采礦法，將預(yù)控頂高分段充填采礦法與分段空場嗣后充填采礦法相組合，為金屬礦山穩(wěn)固性中等以下急傾斜厚大規(guī)模礦體，提供一種安全高效、綠色經(jīng)濟、損失貧化低的采礦方法。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種急傾斜較破碎厚大規(guī)模礦體組合式分段充填采礦法，包括以下步驟：

3、s1、回采區(qū)域劃分與采場布置

4、按照礦體所處中段進行分段，每一個中段劃分上、中與下3個分段；沿礦體走向劃分盤區(qū)，盤區(qū)間不預(yù)留間柱、頂柱和底柱，在每個盤區(qū)內(nèi)將礦塊劃分為上部回采區(qū)域和下部回采區(qū)域；所述上部回采區(qū)域礦塊劃分為若干一步驟礦房和二步驟礦柱；所述下部回采區(qū)域礦塊劃分為若干進路式采場；所述下部回采區(qū)域采場高度為下分段高度，所述上部回采區(qū)域采場高度為上、中兩個分段高度；

5、所述進路式采場包括沿礦體走向依次相鄰設(shè)置的采場一、采場二、采場三、采場四、采場五、采場六、采場七、采場八、采場九、采場十、采場十一、采場十二、采場十三、采場十四以及采場十五；

6、s2、采準與切割

7、沿礦體走向在所述上分段頂部、中間分段底部以及下分段底部施工分段聯(lián)絡(luò)巷，自所述分段聯(lián)絡(luò)巷垂直礦體走向施工包括采場聯(lián)絡(luò)道、采場聯(lián)絡(luò)輔助斜坡道、上部回采區(qū)域采場鑿巖巷道、上部回采區(qū)域采場出礦巷道、上部回采區(qū)域采場出礦進路、塹溝巷道、充填回風(fēng)井、切割井、溜井和溜井聯(lián)絡(luò)巷，作為回采、充填以及通風(fēng)的主要巷道；所述下分段的頂部和底部分別布置一條脈內(nèi)聯(lián)絡(luò)巷，自所述脈內(nèi)聯(lián)絡(luò)巷垂直礦體走向至礦體邊界施工若干下部回采區(qū)域采場鑿巖巷道、下部回采區(qū)域出礦巷道；

8、s3、回采出礦

9、所述上部回采區(qū)域礦塊采用分段空場嗣后充填采礦法回采；所述下部回采區(qū)域采用預(yù)控頂進路式充填采礦法回采：

10、首先對所述下部回采區(qū)域進行回采，回采順序為隔三采一，主要包括以下步驟：

11、s31、第一階段采場：對采場三、采場七、采場十一、采場十五進行同期開采，第一階段采場回采結(jié)束進行高強度膠結(jié)充填；

12、s32、第二階段采場：在第一階段采場高強度膠結(jié)充填同時對采場一、采場五和采場十三進行同期開采，第二階段采場回采結(jié)束進行高強度膠結(jié)充填；

13、s33、第三階段采場：在第二階段采場高強度膠結(jié)充填達到養(yǎng)護期后，對采場二、采場六、采場九和采場十二進行同期開采，第三階段回采結(jié)束后進行高強度膠結(jié)充填；

14、s34、第四階段采場：在第三階段回采高強度膠結(jié)充填同時對采場四和采場十四進行同期開采；待所述第三階段回采結(jié)束進行高強度膠結(jié)充填達到養(yǎng)護期后，對采場八進行開采；第四階段回采結(jié)束后進行高強度膠結(jié)充填；

15、s35、第五階段采場：在第四階段回采高強度膠結(jié)充填同時對采場十進行同期開采，第五階段回采結(jié)束后進行高強度膠結(jié)充填；

16、在所述下部回采區(qū)域開采結(jié)束后，對所述上部回采區(qū)域由上至下進行回采，先回采一步驟礦房，回采結(jié)束高強度膠結(jié)充填后，再回采二步驟礦柱，回采結(jié)束進行低強度膠結(jié)或非膠結(jié)充填，回采順序為隔三采一，直至所述上部回采區(qū)域全部回采結(jié)束。

17、作為優(yōu)選，位于所述中分段的分段聯(lián)絡(luò)巷向采場掘進的采場聯(lián)絡(luò)輔助斜坡道需分先后進行兩次施工：首先施工所述下部回采區(qū)域所需的采場聯(lián)絡(luò)輔助斜坡道，待所述下部回采區(qū)域回采結(jié)束并進行高強度膠結(jié)充填后，再施工所述上部回采區(qū)域所需的采場聯(lián)絡(luò)輔助坡道。

18、作為優(yōu)選，所述盤區(qū)沿垂直礦體走向布置，所述盤區(qū)的長度為沿礦體走向長度，所述盤區(qū)的寬度為礦體厚度。

19、作為優(yōu)選，所述盤區(qū)長度為90m，所述盤區(qū)寬度為50m，所述盤區(qū)的高度為50m。

20、作為優(yōu)選，所述下部回采區(qū)域的所述采場一、采場三、采場五、采場七、采場九、采場十一、采場十三、采場十五的頂部單獨施工一條下部回采區(qū)域采場鑿巖巷道兼做充填回風(fēng)巷，其余所述進路式采場分別與其對應(yīng)的所述上部回采區(qū)域的采場共用充填回風(fēng)巷，不需另外施工鑿巖巷道作為充填回風(fēng)巷。

21、作為優(yōu)選，所述充填回風(fēng)井包括位于采場九內(nèi)的充填回風(fēng)井一、位于采場二內(nèi)的充填回風(fēng)井二、位于采場四內(nèi)的充填回風(fēng)井三、位于采場六內(nèi)的充填回風(fēng)井四、位于采場十二內(nèi)的充填回風(fēng)井五、位于采場十四內(nèi)的充填回風(fēng)井六，在所述上部回采區(qū)域向下施工充填回風(fēng)井時依次對充填回風(fēng)井一～充填回風(fēng)井六施工，同時所述充填回風(fēng)井在上、下部回采區(qū)域各采場內(nèi)兼做切割井。

22、作為優(yōu)選，所述切割井包括位于采場十內(nèi)的切割井一、位于采場八內(nèi)的切割井二、位于采場三內(nèi)的切割井三、位于采場七內(nèi)的切割井四、位于采場十一內(nèi)的切割井五、位于采場十五切割井六、位于采場一內(nèi)的切割井七、位于采場五內(nèi)的切割井八，位于采場十四內(nèi)的切割井九，在所述下部回采區(qū)域施工切割井時依次對切割井一～切割井九施工。

23、作為優(yōu)選，所述上部回采區(qū)域各采場內(nèi)沿礦體傾向由上至下的順序進行回采，上分段回采領(lǐng)先中分段1～3個步距。

24、作為優(yōu)選，所述分段聯(lián)絡(luò)巷、采場聯(lián)絡(luò)道、采場聯(lián)絡(luò)輔助斜坡道、脈內(nèi)聯(lián)絡(luò)巷以及所述上部回采區(qū)域采場鑿巖巷道、上部回采區(qū)域采場出礦巷道、上部回采區(qū)域采場出礦進路、塹溝巷道的斷面規(guī)格為3.7m×3.7m；所述下部回采區(qū)域采場鑿巖巷道、下部回采區(qū)域采場出礦巷道的斷面規(guī)格為6m×3.7m；所述切割井的直徑為1.4m；所述上部回采區(qū)域采場出礦進路與所述上部回采區(qū)域采場出礦巷道斜交為45～60°

25、本發(fā)明的上述方案有如下的有益效果：

26、(1)本發(fā)明提供的急傾斜較破碎厚大規(guī)模礦體組合式分段充填采礦法，將盤區(qū)內(nèi)礦塊劃分為上、下兩部分回采區(qū)域，降低了采空區(qū)暴露高度，提高了采場回采過程中的穩(wěn)定性；

27、(2)由于下部回采區(qū)域采用預(yù)控頂高分段充填采礦法，采用平底結(jié)構(gòu)遙控鏟運機出礦，所以在保證回采作業(yè)安全性的前提下減少了底部結(jié)構(gòu)工程的布置，間接降低了礦石的貧損率；

28、(3)此外由于本發(fā)明采礦法以分段為回采單元，可以根據(jù)礦體的實際情況進行調(diào)整，靈活性大，同時，由于上部回采區(qū)域采用分段嗣后充填采礦法，兼顧了礦塊的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)效率；

29、(4)本發(fā)明提供的預(yù)控頂高分段與分段空場嗣后充填組合采礦方法，是一種安全高效、綠色經(jīng)濟、靈活適應(yīng)性強、損失貧化低的采礦方法，在礦山實際運用過程中，可實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟效益、安全效益以及社會效益。

30、本發(fā)明的其它有益效果將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。