权利要求
1.一种薄小矿体的回采方法，其特征在于，所述回采方法的分段高度为18m，分层回采高度为6m。
2.根据权利要求1所述的回采方法，其特征在于，所述回采方法包括如下步骤：
1)正常掘进分段采准及分层出矿道，见矿后向上挑高顶板至上分层假底位置后沿矿体走向回采3m高，回采至沿走向方向的矿岩边界，形成3m采空区;
2)对步骤1分层出矿道进行卧底至矿体位置，再对底板剩余的3m高矿石进行回采，最终形成高6m的分层采空区;
3)对6m高采空区进行假底钢筋铺设后，在分层出矿道上构筑充填挡墙，对采空区封闭后分两次充填。
3.根据权利要求1所述的回采方法，其特征在于，所述步骤1)的3m采空区不做充填。
4.根据权利要求1所述的回采方法，其特征在于，所述步骤3)中第一次充填的时间为充填挡墙构筑完成后开始充填;第二次充填与第一次充填结束间隔24h后开始第二次充填。
5.根据权利要求1所述的回采方法，其特征在于，所述步骤3)中第一次填充材料的灰砂比为1：4。
6.根据权利要求1所述的回采方法，其特征在于，所述步骤3)的第二次填充的材料的灰砂比为1：8。
说明书
技术领域
[0001]本申请属于金属地下矿山采矿技术领域，具体涉及一种薄小矿体的高效回采方法。
背景技术
[0002]毛坪矿矿体差异性较大，赋存有厚大、薄小等多种矿体，目前针对不同产状的矿体，均采用传统的盘区机械化下向水平分层矩形进路式胶结充填采矿法，该方法的特点是，将一个中段的矿体按10.5-14m/分段，划分为4-5个分段，每个分段按3.5-4m高度/分层，划分为3-4个分层，按划分的分层顺序从上向下依次回采充填。每个分段沿矿体走向方向设计施工一条分段采准巷道，在分段采准巷道上设计施工分层切割出矿道服务矿体回采(每个分层出矿道约1-2条)，在分层矿体内设计若干进路按设计顺序依次完成矿体回采，单条进路或整个分层回采结束后，需对采空区逐一充填。
[0003]上述开采方法普遍应用于中厚及以上矿体回采，但对于薄小矿体，该方法存在开采采准工程量大、开采成本大、回采周期长、效率低等问题。以河西水炉薄小矿体为例(平均走向长度55m，平均厚度1.13m、倾角大、品位高的小矿体)，回采过程存在如下问题：1.回采效率低，分段高度12m-14m，分层高度为3.5-4m，由于矿体薄，一分层仅回采一条进路，回采效率低下。2.以河西红尖山矿段中厚矿体对比(采切比普遍为70-90m3/kt)，水炉薄小矿体采切比为239.55m3/kt，采切成本为红尖山矿段的2-3倍，采切成本过高。
[0004]因此，亟需开发一种新的开采方式，有效解决薄小矿体回采效率低、开采成本高的技术难题，实现矿区各类矿体资源的全面、高效、经济回采，为毛坪矿复杂矿体资源的安全高效开采提供可靠的技术支撑。
发明内容
[0005]为解决或部分解决相关技术中存在的解决薄小矿体开采采准工程量大、开采成本大、回采周期长、效率低等问题。本申请提供一种薄小矿体的回采方法，所述回采方法的分段高度为18m，分层回采高度为6m。
[0006]进一步，所述回采方法包括如下步骤：
1)正常掘进分段采准及分层出矿道，见矿后向上挑高顶板至上分层假底位置后沿矿体走向回采3m高，回采至沿走向方向的矿岩边界，形成3m采空区;
2)对步骤1分层出矿道进行卧底至矿体位置，再对底板剩余的3m高矿石进行回采，最终形成高6m的分层采空区;
3)对6m高采空区进行假底钢筋铺设后，在分层出矿道上构筑充填挡墙，对采空区封闭后分两次充填。
[0007]进一步，所述步骤1)的3m采空区不做充填。
[0008]进一步，所述步骤3)中第一次充填的时间为充填挡墙构筑完成后开始充填;第二次充填与第一次充填结束间隔24h后开始第二次充填。
[0009]进一步，所述步骤3)中第一次填充材料的灰砂比为1：4。
[0010]进一步，所述步骤3)的第二次填充的材料的灰砂比为1：8。
[0011]有益效果
与原采矿方法比较，一条出矿道的建设成本可服务于6m高的薄小矿体安全高效回采。
[0012]1.降低成本：1)减少采准切割工程建设成本，以水炉矿段642分段薄小矿体为例，按原有的采矿方法，采切工程量为277m/2164m3，按优化后的采矿方法采切量为214m/1670m3，优化后每个分段采切成本低21.51万元，吨矿成本下降23.44元/吨。2)降低支护成本，采用原采矿方法每分层3.5m高进路回采过程需对进路两帮围岩进行锚杆锚网支护一次，优化后的采矿方法仅需6m高进路回采过程需对进路两帮围岩进行锚杆锚网支护一次，每个分段支护成本可降低4万余元。3)降低充填成本，采用原采矿方法每分层3.5m高进路回采结束后需对进路采空区进行假底钢筋铺设一次，优化后的采矿方法仅需6m高进路回采结束后对进路采空区进行假底钢筋铺设一次，每个分段可节省假底φ6mm圆钢钢材消耗689.76Kg(72×2×4.79)。
[0013]2.提升回采效率：优化后按回采相同矿量计算，可节省回采时间约20%。减少采切工程量108m/841m3，千吨采切比下降20.98%，减少假底制作288m2，降低采矿成本47.41万元，实现安全高效开采矿石20610t。
[0014]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0015]通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。
[0016]图1是一种薄小矿体的高效回采方法设计图。
[0017]图2是一种薄小矿体的高效回采方法的应用。
具体实施方式
[0018]下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0019]若无特殊说明，以下实施例中用到的试剂和材料均采购自市场。
[0020]实施例1一种薄小矿体的回采方法
本实施例对薄小矿体，分段采准巷道仍沿矿体走向布置，分段高度为18m(一个分段设计高度为18m，服务3个分层矿体回采，每个分层设计回采高度为6m)，分层回采高度为6m。该方法每分层仅设计一条进路就可完成回采。具体步骤如下：
1、正常掘进分段采准及分层出矿道，见矿后向上挑高顶板至上分层假底位置后沿矿体走向回采3m高，回采至沿走向方向的矿岩边界，回采过程中对距顶板1.5m围岩使用锚杆锚网支护。回采完毕后仅安装预埋进浆管、返浆管、排气管等充填设施延伸至充填挡墙位置并做好防护，采空区不做充填。
[0021]2、对步骤1分层出矿道进行卧底至矿体位置，再对底板剩余的3m高矿石进行回采，最终形成高6m的分层采空区。
[0022]3、对6m高采空区进行假底钢筋铺设后，在分层出矿道上适宜位置构筑充填挡墙，对采空区封闭后分两次充填。第一次充填时间为充填挡墙构筑完成，养护24h，并对挡墙加固完成后即可开始充填，仅充填至充填挡墙顶部(充填高3m);第二次充填与第一次充填结束间隔24h(其目的是为了使第一次充填的料浆充分凝固)。对底部承载层3m高采用灰砂的质量比为1：4的材料进行充填，对顶部3m高接顶层采用灰砂的质量比为1:8的材料进行充填。
[0023]分次充填的目的在于：由于在采空区口部构筑的充填挡墙与脉外出矿道顶板围岩接触封闭后高度仅3m(与步骤1开采形成的采空区同等高度)，即充填挡墙顶部往上还剩余3m高的采空区。第一次充填养护后，第二次充填过程充填料浆的垂向重力将作用于稳固的第一次充填的充填体上，水平剪切力将作用于充填挡墙顶部的完整围岩上，充填挡墙将几乎不用承受其他负向力的作用。分两次充填可避免上述情况的发生。
[0024]此回采方式已成功在毛坪矿水炉矿体610中段656分段、642分段成功推广应用回采及充填效率均得到显著提升，减少656及642两个分段采切工程量108m/841m3，千吨采切比下降20.98%，减少假底制作288m2，与原采矿方法比较共计降低采矿成本约47.41万元，实现安全高效开采矿石20610t。
[0025]1.采切工程减少量=原方法采切工程量-现方法采切工程量=(642分段：277m/2164m3+656分段：236m/1844m3)-(642分段：214m/1670m3+656分段：191m/1497m3)=108m/841m3
2.千吨采切比下降率=千吨采切比下降工程量÷原方法采切工程量=841÷4008×100=20.98%
3.减少假底制作量=(原方法假底个数-优化后的方法假底个数)×单个假底制作工程量=(16-12)×72m2=288m2。
[0026]备注：采用原方案，在642、656分段采场，4线及2线两矿体充填需制作4(分层)2(矿体)2(分段)=16个假底，优化后的方案仅需制作3(分层)2(矿体)2(分段)=12个假底，平均每分层假底面积约72m2。
[0027]4.降低采矿成本=降低采切工程成本+降低支护成本+降低充填成本=365877.05+88758+19457.6≈47.41万元
详细计算过程如下：
①降低采切工程成本=减少采切工程量×采切工程单价=841m3×435.05元/m3=365877.05元。
[0028]②降低支护成本=减少支护分层个数×单个分层支护成本=(16-12)×9036.37+27070.06=88758元
采用原方案，642、656两分段共8分层，锚杆支护单价70.06元/根(含税)，锚网支护成本约36.73元/床(含税)，4线及2线两矿体充填需支护4(分层)2(矿体)2(分段)=16个分层，优化后的方案仅需支护3(分层)2(矿体)2(分段)=12个分层，按走向36m计算，两分段支护成本降低4[90床(锚网消耗)36.37元/床+270套(锚杆消耗量)70.06元/套]=88758元
③降低充填成本=节约钢材成本+节约充填挡墙构建成本=6897.6+12560=19457.6元。
[0029]采用原方案，在642、656分段采场，4线及2线两矿体充填需制作4(分层)2(矿体)2(分段)=16个假底，优化后的方案仅需制作3(分层)2(矿体)2(分段)=12个假底，平均每分层假底面积约72m2，钢材单耗4.790 kg/m2，钢材单价5元/kg(5000元/吨)计算，节省约7244.795=6897.6元钢材消耗;节省4堵挡墙及充填管费用，按一堵挡墙消耗3m3混凝土计算，节省4391.25(C20混凝土每立方单价)=5840元。节省约12班人力成本6720元。
[0030]对比例1
调整实施例1中的分段高度为14m，分层回采高度为3m。会导致薄小矿体整体开采效率低，开采成本高(即上述背景技术内容中描述的原方法存在缺陷)。
[0031]对比例2
调整实施例1中的填充方式为一次性填充，充填方量约为500m3，采空区内的充填料浆对口部的充填挡墙产生的水平剪切力大于充填挡墙本身的抗剪能力，易出现挡墙内部混凝土开裂或沿围岩接触边界开裂，极端情况下甚至会造成充填挡墙整体向外侧移位，导致充填料浆从采空区泄漏出来。
[0032]以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
说明书附图(2)
