[0001] 本发明涉及采矿技术领域，特别涉及一种大进路分段分条充填采矿方法。

[0002] 矿体指含有足够数量矿石、具有开采价值的地质体。采矿是指从矿块(或采区)中采出矿石。在进行采矿作业时，一般先布置采场采准，掘进一系列巷道，例如通风和行人的巷道，并且在矿体的底部布置采场，采场的顶板则为矿体的底部，之后对采场进行水泥假底，水泥假底硬化后，即可以进行向上采矿，相关技术中，向上开采时，作业人员进入采场空间，在顶板上打炮眼，之后在炮眼内装药爆破，爆破完成后，工作人员进入采场空间撬碴排险，并采用立柱或锚杆等对顶板进行支护，采运完掉落的矿石后，作业人员再一次进入采场空间，对新的顶板进行打炮眼、爆破和支护，循环直至采场下采。现有技术中使用进路法回采倾斜中厚矿体较为常见，大多数金属矿山为了生产安全及降低损失贫化率，优先选用上向水平分层进路采矿法，尤其在贵重金属矿山应用较多。然而，上向水平分层进路回采过程使用的断面尺寸大多数为小断面掘进，这对于矿山生产能力有所局限。

[0031] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0032] 在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0033] 在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

[0034] 本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

[0035] 参照图1至图4所示，本发明一种实施例的一种大进路分段分条充填采矿方法，包括：采准切割、一步凿岩爆破、一次出矿、二步凿岩爆破、二次出矿、充填。采准切割步骤为：沿矿体走向将矿体划分为多个采场，每个采场的长度为80m，高度为60m，宽度等于矿体的厚度。在竖直方向上相邻的采场之间留有顶柱，顶柱的高度为3m，采场内的空间水平划分为4个分段，每个分段的高度均15m。每个分段沿矿体走向划分为多个分条100，分条100的延伸方向与矿体延伸方向垂直。每个分条100底部掘进第一进路巷道110。第一进路巷道110的宽度为3m，高度为2.5m。在采场外开设与第一进路巷道110连通的运输巷道200；一步凿岩爆破：在第一进路巷道110中向上开设多个中深孔300，多个中深孔300呈扇形分布，中深孔300中装入炸药进行爆破，形成第二进路巷道，第二进路巷道宽度为10m，高度为4m；一次出矿步骤为：通过运输巷道200将一步凿岩爆破步骤中产生的矿石运输至地面；加固步骤为：在第二进路巷道顶部开孔，并通过注浆泵将液态速凝材料注入到第二进路巷道顶部中，待液态速凝材料完全固结后即可形成预加固区域。由于第二进路巷道尺寸较大，所以要设置预加固区域，防止第二进路巷道顶部的矿体掉落。二步凿岩爆破步骤为：在第二进路巷道中向上开设多个平行的中深孔300，中深孔300中装入炸药进行爆破。凿岩爆破步骤中，中深孔300沿矿体延伸方向等间距的分为多排，中深孔300800直径为120mm，每排中深孔300间距3.2m，每次爆破2至4排中深孔300，即每次回采的步距为6至10m。二次出矿步骤为：通过运输巷道
200将二步凿岩爆破步骤中产生的矿石运输至地面；充填步骤为：在运输巷道200中设置挡墙，利用充填物401对采矿后的采场进行充填作业。充填物401使用选矿厂中的尾砂或者开拓各种巷道产生的废石。采场中的矿石采出后，将采孔的采场作为一种新的资源加以利用，将井下开拓各种巷道产生的废石和选矿厂中的尾砂充填于采空区，实现了无废开采，避免污染环境。充填作业中按照采场允许暴露面积要求，分步距实施分段分条采场胶结充填。采场允许暴露面积有地质条件确定。由于第二进路巷道是由第一进路巷道110经过一步凿岩爆破的步骤形成的，所以具有较大的空间能同时供多台铲运机来运输矿石，有效的提高了二次出矿的效率。且在掘进时只在矿体中掘进尺寸较小的第一进路巷道110，在提高更大空间给铲运机工作的同时减少了掘进量。有效的提高了开采效率。可以预见的是，在二步凿岩爆破步骤中，第二进路巷道中可以同时有三到五台凿岩台车和智能装药台车进行工作，有效的缩短了二步凿岩爆破步骤的时间，提高了开采效率。

[0036] 参照图1至图4所示，可理解的是，第二进路巷道和运输巷道中均设置有固定式无线通讯基站和移动式无线通讯基站，凿岩爆破步骤中，使用具有远程无线控制功能的智能凿岩台车进行凿岩，使用具有远程无线控制功能的遥控装药台车装设炸药，出矿步骤中使用具有远程无线控制功能的遥控铲运机进行运输，以实现无人自动化智能采矿。智能铲运2
机的装载量为4m。第二进路巷道中能够容纳三台智能铲运机同时对矿石进行铲运以提高运输能力。第二进路巷道和运输巷道200内设置的固定式无线通讯基站和移动式无线通讯基站组成无线通讯系统来提供无线网络，降低断联风险。无线通讯系统通过光纤环网与外网相连，以对智能凿岩台车、智能装药台车、智能铲运机进行信号传输，光纤环网不但具有光纤的高速传输能力，且在任意节点或者线缆失效后能够保证其他主要网络节点的正常工作。保证了在井下复杂条件下通讯的可靠性。保障人员不进入采场内部危险区域，多装备之间通过无线网络传输数据，进行多个采场和多个装备之间的联动协同。在提高工作效率的同时，还能降低采矿的员工受伤的风险。

[0037] 参照图1至图4所示，可以理解的是，多个分条100分组为一步分条和二步分条，多个一步分条在竖直方向上对齐，多个二步分条在竖直方向上对齐，一步分条与二步分条间隔设置，先开采一步分条然后开采二步分条。一步分条在开采时，二步分条中的矿体起到支撑作用，防止一步分条的顶部和侧面垮塌。一步分条在充填完成后，再开采二步分条，此时一步采场中的充填物起到支撑作用，防止二步分条的顶部和侧面垮塌。这种开采方式能够尽可能的将矿体开采，提高矿体的采出率和降低矿石的贫化率。

[0038] 参照图1至图4所示，可以理解的是，一步分条的开采顺序为自下而上开采，二步分条的开采顺序为自下而上开采。分条100经过充填步骤后，能对上方的分条100起到支撑作用，可以实现采场内的矿体的连续开采，而且自下而上进行开采能使矿山表面不受破坏，免除矿山生产期内二次扩建的干扰。

[0039] 参照图1至图4所示，可以理解的是，采准切割包括切割出延伸至第一进路巷道110中的天井，在一步凿岩爆破步骤和二步凿岩爆破步骤后通过天井对分条100内通风。通风时空气依次流经第二进路巷道、采场内部被爆破的工作面、天井。采用自下而上的排风方式，能够有效的并且快速的排出灰尘，防止灰尘在重力作用下积聚。在通风完成后进行出矿步骤。

[0040] 参照图1至图4所示，可以理解的是，运输巷道200包括沿脉主送巷道210、出矿穿脉巷道220、溜井230，沿脉主送巷道210设于采场底部，沿脉主送巷道210延伸方向与矿体的延伸方向相同，沿脉主送巷道210延伸到地面，沿脉主送巷道210用于将矿石输送至地面。溜井230竖直设置，溜井230下端与沿脉主送巷道210相连。溜井230的作用是靠重力输送矿石。矿体的倾斜方向应当朝向溜井230。第二进路巷道中的矿石经过出矿穿脉巷道220和溜井230输送到沿脉主送巷道210中。在同一采场中的所有分条100可以共用一个沿脉主送巷道210进行出矿步骤，有效的减少掘进的土方量，提高开采效率。

[0041] 参照图1至图4所示，可以理解的是，相邻的出矿穿脉巷道220在水平方向上通过分段运输巷道400相连通。分段运输巷道400将水平方向上的各个分条100连接起来，便于在任意一个分条100开采完成后将智能凿岩台车、智能装药台车和智能铲运机等设备转移到下一个需要开采的采场。在充填步骤中，在充填步骤中，分段运输巷道400和出矿穿脉巷道220中设置挡墙以阻挡尾矿和废石，以使尾矿和废石能够有效的对采矿过后的分条100进行充填，不会进入相邻的分条100。

[0042] 参照图1至图4所示，可以理解的是，加固步骤还包括如下步骤中的一个或多个：安设短锚杆护顶、安设短锚杆和锚网联合支护、在不稳固顶板处掘进短穿脉并通过预应力锚索对采场的上盘围岩进行加固。在岩体基本质量级别为Ⅰ级时，塌陷的风险较低，可以不进行加固或者少量的安设短锚杆护顶来加固。在岩体基本质量级别为Ⅱ级时，塌陷的风险低，可以在不稳固处安设短锚杆护顶来加固。在岩体基本质量级别为Ⅲ级时，塌陷的风险高，可以在不稳固处安设短锚杆和锚网联合支护来加固。在岩体基本质量级别为Ⅳ级时，塌陷的风险较高，在不稳固处安设短锚杆和锚网联合支护来加固，并且在不稳固顶板处掘进短穿脉并通过预应力锚索对采场的上盘进行加固。多根预应力锚索呈扇形分布。预应力锚索靠锚头通过岩体软弱结构面的孔锚入岩体内，把采场顶部的不稳固处与稳固岩层联在一起，从而改变边坡岩体的应力状态，提高边坡不稳定岩体的整体性和强度。

[0043] 参照图1至图4所示，可以理解的是，一次出矿步骤中，出矿量为一步凿岩爆破步骤中崩矿矿量的1/2。为缩短一次出矿步骤的用时，可以无需将第二进路巷道中所有的矿石完全清理出，只需留出供一台智能凿岩台车和一台智能装药台车工作空间即可。第二进路巷道中残余的矿石可以在二次出矿步骤中铲运到溜井230中。

[0044] 参照图1至图4所示，可以理解的是，中深孔300施工时较设计回采范围超深0.5‑1.0m。能够提高矿体的采出率。

[0045] 上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。