（1）成果簡介
我國金屬非金屬礦山破碎礦體占比較大，主要采用上向進路膠結充填采礦法、下向進路膠結充填采礦法等傳統方法開采，存在采場結構參數小、生產能力低、人員勞動強度大、人員在礦巖體頂板下作業安全風險大、機械化程度低等問題，嚴重制約了礦山安全高效開采。下向分段充填采礦法是以“充填體頂板穩定性優于破碎礦巖頂板”為技術思想，建立了充填體頂板強度需求設計理論、充填體-巖體組合結構地壓控制理論、破碎礦體全生命周期整體開采規劃理論，研發了破碎礦巖穩定性評價與加固技術、充填料漿固結硬化及原位質量評價技術、采場結構參數設計與工藝設備匹配方法及破碎礦巖中深孔鑿巖爆破工藝技術，形成了一整套理論、技術、工藝方法和技術標準體系，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不留設頂底柱，分段采場內構筑大跨度充填體頂板，水平或豎向采場交錯布置，顯著提高了深部高應力/破碎礦體的開采能力，實現了回采方式變革，比傳統進路充填采礦法提高3倍以上，作業安全性及機械化水平顯著提高，回采作業面實現智能化運行，是高應力破碎礦體本質上實現智能采礦的工藝基礎。
（2）主要性能指標及適用條件范圍
與進路采場相比，回采采場跨度由3～5m提高至8～12m，采場高度由3～5m提高至10m以上；采場綜合生產能力提高3～4倍，采礦直接生產成本降低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適用于中等以上厚度的破碎礦體。
（3）成果應用情況
近5年先后與5家礦山企業達成深度合作，成功落地科研攻關項目7項，該技術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行了現場試驗和技術驗證，有效推動采礦工藝升級。同時，“下向分段充填采礦技術”入選國家礦山安全監察局礦山安全先進適用技術及裝備推廣目錄。武山銅礦成功推廣應用下向分段充填采礦法后，采場綜合生產能力提高300%以上，噸礦采礦直接生產成本降低約30元/t，綜合回采率大于93.5%。
（4）成果展示
圖1 豎向交錯下向分段充填采礦法 圖2 水平交錯下向分段充填采礦法
圖3 中深孔爆破回采作業
圖4 現場應用效果