（1）成果簡介
我國金屬非金屬礦山破碎礦體占比較大，主要采用上向進(jìn)路膠結(jié)充填采礦法、下向進(jìn)路膠結(jié)充填采礦法等傳統(tǒng)方法開采，存在采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)小、生產(chǎn)能力低、人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、人員在礦巖體頂板下作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)大、機(jī)械化程度低等問題，嚴(yán)重制約了礦山安全高效開采。下向分段充填采礦法是以“充填體頂板穩(wěn)定性優(yōu)于破碎礦巖頂板”為技術(shù)思想，建立了充填體頂板強(qiáng)度需求設(shè)計(jì)理論、充填體-巖體組合結(jié)構(gòu)地壓控制理論、破碎礦體全生命周期整體開采規(guī)劃理論，研發(fā)了破碎礦巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與加固技術(shù)、充填料漿固結(jié)硬化及原位質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)、采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)備匹配方法及破碎礦巖中深孔鑿巖爆破工藝技術(shù)，形成了一整套理論、技術(shù)、工藝方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，為破碎礦體安全高效開采提供了全新思路和解決方案。下向分段充填采礦法在階段間或階段內(nèi)不留設(shè)頂?shù)字?，分段采?chǎng)內(nèi)構(gòu)筑大跨度充填體頂板，水平或豎向采場(chǎng)交錯(cuò)布置，顯著提高了深部高應(yīng)力/破碎礦體的開采能力，實(shí)現(xiàn)了回采方式變革，比傳統(tǒng)進(jìn)路充填采礦法提高3倍以上，作業(yè)安全性及機(jī)械化水平顯著提高，回采作業(yè)面實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行，是高應(yīng)力破碎礦體本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)智能采礦的工藝基礎(chǔ)。
（2）主要性能指標(biāo)及適用條件范圍
與進(jìn)路采場(chǎng)相比，回采采場(chǎng)跨度由3～5m提高至8～12m，采場(chǎng)高度由3～5m提高至10m以上；采場(chǎng)綜合生產(chǎn)能力提高3～4倍，采礦直接生產(chǎn)成本降低30%；綜合損失率小于8%，綜合貧化率小于7%。下向分段充填采礦技術(shù)適用于中等以上厚度的破碎礦體。
（3）成果應(yīng)用情況
近5年先后與5家礦山企業(yè)達(dá)成深度合作，成功落地科研攻關(guān)項(xiàng)目7項(xiàng)，該技術(shù)已在喀拉通克銅鎳礦、三山島金礦、武山銅礦、金川鎳礦、毛坪鉛鋅礦等礦山進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和技術(shù)驗(yàn)證，有效推動(dòng)采礦工藝升級(jí)。同時(shí)，“下向分段充填采礦技術(shù)”入選國家礦山安全監(jiān)察局礦山安全先進(jìn)適用技術(shù)及裝備推廣目錄。武山銅礦成功推廣應(yīng)用下向分段充填采礦法后，采場(chǎng)綜合生產(chǎn)能力提高300%以上，噸礦采礦直接生產(chǎn)成本降低約30元/t，綜合回采率大于93.5%。
（4）成果展示
圖1 豎向交錯(cuò)下向分段充填采礦法 圖2 水平交錯(cuò)下向分段充填采礦法
圖3 中深孔爆破回采作業(yè)
圖4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果