本发明属于有色矿山
采矿技术领域，具体涉及一种下向分层水平进路高分段充填采矿法。
背景技术：
下向分层水平进路胶结充填采矿法是一种成熟的采矿方法，回采的矿体为厚大的、不稳固、破碎的矿体，具有回收率高，贫化率低，安全性好，机械化程度高，生产能力大的特点，在我国有色地下矿山中广泛使用。
但是现有的这种采矿法具体存在以下缺点：
（1）分段矿量少，盘区服务年限短，盘区转段周期短；
（2）盘区转段快，造成盘区生产组织不正常，影响盘区生产能力；
（3）采准工程掘进压力大，容易造成采掘失调；
（4）溜井距离矿体比较远，出矿距离远，生产效率低；
（5）采准工程量大，投资大。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种下向分层水平进路高分段充填采矿法，以解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种下向分层水平进路高分段充填采矿法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1）矿块的划分：按垂直方向将矿体划分为中段，中段高度150m，中段内再按24m高度划分分段，分段内再划分分层，分层高度4m，一个分段有六个分层，分层内划分进路，沿矿体走向划分盘区，盘区按面积均等原则划分，盘区走向长100m～150m，宽为矿体水平厚度；
步骤2）采准切割：在中段底部沿脉和穿脉方向掘进中段穿脉运输巷道和中段沿脉运输巷道，中段顶部沿脉和穿脉方向掘进沿脉充填回风道和穿脉充填回风道，在矿体的上盘或者下盘布置采准斜坡道，距离矿体150m-200m，从采准斜坡道开口掘进分段联络道，然后再沿矿体走向掘进分段道，分段道开口掘进分层联络道，到达采场内，每个盘区在分段道与矿体之间布置一条脉外溜井，从分层联络道开口掘进溜井联络道直到脉外溜井，从分层联络道开始在矿体内掘进分层道，在分层道内掘进充填回风小井，并和中段顶部穿脉充填回风道贯通；
步骤3）回采：以进路的方式进行采矿，矿体从上往下逐层回采，先回采分段内第一分层的进路，进路采用后退式开采，用浅孔凿岩台车在进路内打眼，进路崩下的矿石通过铲运机铲运至脉外溜井，溜放矿石至中段穿脉运输巷道，通过中段沿脉运输巷道把矿石运输至破碎站，采完一条进路进行充填，充填结束后进行相邻进路的回采，第一分层所有进路采完后开始第二分层进路开采，以此类推，采完整个分段矿体；
步骤4）采场通风：新鲜风流沿分段道、分层联络道进入采场，污风通过预留的充填回风小井、穿脉充填回风道、沿脉充填回风道排至矿山回风系统；
步骤5）采场充填：进路采完后采用高浓度细砂管道自流输送胶结充填工艺充填，待充填体凝固后开始回采相邻进路。
进一步地，所述步骤2）中分层联络道包括一分层联络道、二分层联络道、三分层联络道、四分层联络道、五分层联络道、六分层联络道，各分层联络道坡度控制在1：7以内。
进一步地，所述步骤3）中进路回采隔一采一或者隔二采一。
进一步地，所述步骤3）中进路的数量根据盘区的大小进行划分。
进一步地，所述步骤5）中进路底板铺设钢筋并与顶板吊筋相连，在进路口砌一个板墙将进路封闭，进路内连接好充填管道，用1:4-8灰砂比的充填料将进路充满。
本发明的有益效果为：增加了分段高度、回采层数和分段回采矿量，延长了盘区服务年限，解决了盘区采掘失调的问题，具体包括：
1、中段采准工程布置优化后，150m的中段布置6个分段，减少了分段的建设工程量，中段采准工程减少工程量约3500m/72000m3，极大地节约了矿山工程建设投资。
2、分段高度增加后，延长了分段服务年限，缓解了分段采掘失调的矛盾，减轻了分段工程建设压力。
3、矿石溜井布置在分段道和矿体之间，缩小了矿石出矿距离约150m，一个工作面节约出矿时间约30分钟，极大地提高了盘区生产效率。
附图说明
图1为本发明一种下向分层水平进路充填高分段采矿法开拓采准工程布置主视图；
图2为本发明一种下向分层水平进路充填高分段采矿法开拓采准工程布置侧视图；
图3为本发明一种下向分层水平进路充填高分段采矿法开拓采准工程布置俯视图。
图中：1采准斜坡道、2分段联络道、3分段道、4脉外溜井、5溜井联络道、6分层联络道、7分层道、8一分层联络道、9充填回风小井、10进路、11、穿脉充填回风道、12、沿脉充填回风道、13、中段穿脉运输道、14中段沿脉运输道、15、第一分层、16、第二分层、17、第三分层、18第四分层、19第五分层、20第六分层、21二分层联络道、22三分层联络道、23四分层联络道、24五分层联络道、25六分层联络道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1、图2、图3所示，一种下向分层水平进路高分段充填采矿法，包括如下步骤：
步骤1）矿块的划分：按垂直方向将矿体划分为中段，中段高度150m，中段内再按24m高度划分分段，分段内再划分分层，分层高度4m，一个分段有六个分层，分层内划分进路，进路宽度4m～5m，长50m～70m，沿矿体走向划分盘区，盘区按面积均等原则划分，盘区走向长100m～150m，宽为矿体水平厚度；
步骤2）采准切割：在中段底部沿脉和穿脉方向掘进中段穿脉运输巷道13和中段沿脉运输巷道14，中段顶部沿脉和穿脉方向掘进沿脉充填回风道12和穿脉充填回风道11，在矿体的上盘或者下盘布置采准斜坡道1，距离矿体150m-200m，从采准斜坡道1开口掘进分段联络道2，然后再沿矿体走向掘进分段道3，分段道3开口掘进分层联络道6，到达采场内，每个盘区在分段道3与矿体之间布置一条脉外溜井4，从分层联络道6开口掘进溜井联络道5直到脉外溜井4，从分层联络道6开始在矿体内掘进分层道7、分层联络道、进路10，进路断面规格为宽×高=5m×4m，进路长度一般为45m～50m，进路的数量根据盘区的大小进行确定,盘区回采面积大，布置的进路数多，盘区回采面积小，布置的进路数少,进路回采隔一采一或者隔二采一,进路是相邻布置，进路回采的时候，同时开采的进路必须间隔一条进路或者两条进路以上才能同时回采，确保回采安全,在分层道7内掘进充填回风小井9，并和中段顶部穿脉充填回风道11贯通；
步骤3）回采：以进路的方式进行采矿，矿体从上往下逐层回采，先回采分段内第一分层的进路，进路采用后退式开采，用浅孔凿岩台车在进路内打眼，进路崩下的矿石通过铲运机铲运至脉外溜井，溜放矿石至中段穿脉运输巷道13，通过中段沿脉运输巷道14把矿石运输至破碎站，采完一条进路进行充填一条进路，几个盘区一起平行作业，充填结束后进行相邻进路的回采，第一分层所有进路采完后开始第二分层进路开采，以此类推，采完整个分段矿体；
步骤4）采场通风：新鲜风流沿分段道3、分层联络道6进入采场，污风通过预留的充填回风小井9、穿脉充填回风道11、沿脉充填回风道12排至矿山回风系统；
步骤5）采场充填：进路采完后采用高浓度细砂管道自流输送胶结充填工艺充填，进路底板铺设钢筋并与顶板吊筋相连，在进路口砌一个板墙将进路封闭，进路内连接好充填管道，用1:4和1:8灰砂比的充填料将进路充满，待充填体凝固后开始回采相邻进路。
本发明提出的采矿方法具体实施例：某矿山开采的矿体为厚大矿体，中段高度150m，分段高度24m，一个分段划分6个回采分层，分别为第一分层15、第二分层16、第三分层17、第四分层18、第五分层19、第六分层20、分层高度为4m，回采由上往下，盘区按面积均等原则划分，沿矿体走向划分盘区，盘区走向长100m，宽为矿体水平厚度80～150m，
在中段底部沿脉和穿脉方向掘进中段穿脉运输巷道13和中段沿脉运输巷道14，中段顶部沿脉和穿脉方向掘进沿脉充填回风道12和穿脉充填回风道11，在矿体的上盘或者下盘布置采准斜坡道1，距离矿体150m-200m，从采准斜坡道1开口掘进分段联络道2，然后再沿矿体走向掘进分段道3，分段道3一般距离矿体120m～180m为宜，分段道3开口掘进分层联络道6，到达采场内，每个盘区在分段道3与矿体之间布置一条脉外溜井4，从分层联络道6开口掘进溜井联络道5直到脉外溜井4，脉外溜井4通过溜井联络道5与采场连通，采场出矿距离缩短，从分层联络道6开始在矿体内掘进分层道7、分层联络道、进路10，在分层道7内掘进充填回风小井9，并和中段顶部穿脉充填回风道11贯通做为采场回风和充填的通道；
分段内第一分层15底板高度0m，第二分层16底板高度4m，第三分层17底板高度8m，第四分层18底板高度12m，第五分层19底板高度16m，第六分层20底板高度20m，分段道3位于六个回采分层中间位置，即分段道3位于分段高度10m的水平位置，从采准斜坡道1与分段联络道2相同标高处掘进分段联络道2，然后沿矿体走向掘进分段道3，当回采分段内第一分层矿体时，掘进一分层联络道8至矿体第一分层15，一分层联络道8上坡10m进入一分层矿体15，同理，二分层联络道21上坡6m进入二分层矿体16，三分层联络道22上坡2m进入三分层矿体17，四分层联络道23下坡2m进入四分层矿体18，五分层联络道24下坡6m进入五分层矿体19，六分层联络道25下坡10m进入第六分层矿体20，所有分层联络道坡度控制在1：7以内。
所有采准系统建成后，分段内从上往下逐层开采，先开采分段内第一分层的进路10，用浅孔凿岩台车在进路10内打眼，进路10内崩下的矿石通过铲运机铲运至脉外溜井4，溜放矿石至中段穿脉运输巷道13，通过中段沿脉运输巷道14把矿石运输至破碎站，进路后退式开采，采一充一，充填采用高浓度细砂管道自流输送胶结充填工艺，进路10采完后，底板铺设钢筋并与顶板吊筋相连，在进路10口砌一个板墙将进路封闭，用1:8和1:4灰砂比的充填料将进路10充满，待充填体凝固后就可以回采相邻进路，第一分层15所有进路采完后开始第二分层16进路开采，以此类推，采完整个分段矿体。
新鲜风流通过分段道3、分层联络道6、分层道7进入采场，污风通过充填回风井9、穿脉充填回风道11、沿脉充填回风道12排至主排风系统。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种下向分层水平进路高分段充填采矿法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1）矿块的划分：按垂直方向将矿体划分为中段，中段高度150m，中段内再按24m高度划分分段，分段内再划分分层，分层高度4m，一个分段有六个分层，分层内划分进路，沿矿体走向划分盘区，盘区按面积均等原则划分，盘区走向长100m～150m，宽为矿体水平厚度；
步骤2）采准切割：在中段底部沿脉和穿脉方向掘进中段穿脉运输巷道（13）和中段沿脉运输巷道（14），中段顶部沿脉和穿脉方向掘进沿脉充填回风道（12）和穿脉充填回风道（11），在矿体的上盘或者下盘布置采准斜坡道（1），距离矿体150m-200m，从采准斜坡道（1）开口掘进分段联络道（2），然后再沿矿体走向掘进分段道（3），分段道（3）开口掘进分层联络道（6），到达采场内，每个盘区在分段道（3）与矿体之间布置一条脉外溜井（4），从分层联络道（6）开口掘进溜井联络道（5）直到脉外溜井（4），从分层联络道（6）开始在矿体内掘进分层道（7）、分层联络道、进路（10），在分层道（7）内掘进充填回风小井（9），并和中段顶部穿脉充填回风道（11）贯通；
步骤3）回采：以进路的方式进行采矿，矿体从上往下逐层回采，先回采分段内第一分层的进路，进路采用后退式开采，用浅孔凿岩台车在进路内打眼，进路崩下的矿石通过铲运机铲运至脉外溜井，溜放矿石至中段穿脉运输巷道（13），通过中段沿脉运输巷道（14）把矿石运输至破碎站，采完一条进路进行充填，充填结束后进行相邻进路的回采，第一分层所有进路采完后开始第二分层进路开采，以此类推，采完整个分段矿体；
步骤4）采场通风：新鲜风流沿分段道（3）、分层联络道（6）进入采场，污风通过预留的充填回风小井（9）、穿脉充填回风道（11）、沿脉充填回风道（12）排至矿山回风系统；
步骤5）采场充填：进路采完后采用高浓度细砂管道自流输送胶结充填工艺充填，待充填体凝固后开始回采相邻进路。
2.根据权利要求1所述的一种下向分层水平进路高分段充填采矿法，其特征在于：所述步骤2）中分层联络道包括一分层联络道（8）、二分层联络道（21）、三分层联络道（22）、四分层联络道（23）、五分层联络道（24）、六分层联络道（25），各分层联络道坡度控制在1：7以内。
3.根据权利要求1所述的一种下向分层水平进路高分段充填采矿法，其特征在于：所述步骤3）中进路（10）回采隔一采一或者隔二采一。
4.根据权利要求1所述的一种下向分层水平进路高分段充填采矿法，其特征在于：所述步骤3）中进路（10）的数量根据盘区的大小进行划分。
5.根据权利要求1所述的一种下向分层水平进路高分段充填采矿法，其特征在于：所述步骤5）中进路底板铺设钢筋并与顶板吊筋相连，在进路口砌一个板墙将进路封闭，进路内连接好充填管道，用1:4-8灰砂比的充填料将进路充满。
技术总结
本发明公开了一种下向分层水平进路高分段充填采矿法，具体包括矿块的划分、采准切割、回采、采场通风、采场充填，以此类推，采完整个分段矿体；本发明的增加了分段高度、回采层数和分段回采矿量，延长了盘区服务年限，解决了盘区采掘失调的问题，中段采准工程布置优化后，150m的中段布置六个分段，减少了分段的建设，中段采准工程减少工程量约3500m/72000m3，极大地节约了矿山工程建设投资，分段高度增加后，延长了分段服务年限，缓解了分段采掘失调的矛盾，减轻了分段工程建设压力。
技术研发人员：张利;寇永渊;陈仲杰;马柯;王登玉
受保护的技术使用者：金川集团股份有限公司
技术研发日：2019.11.29
技术公布日：2020.03.24
声明：
“下向分层水平进路高分段充填采矿法的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：金川集团股份有限公司
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2024年07月05日 ~ 07日 
