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中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法
2021-11-22 16:12:45 来源:西北矿冶研究院
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权利要求


1.中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1)、矿块划分:沿矿体走向布置矿块,矿块分矿房、矿柱,矿房包括四个分段,矿柱包括顶柱(15)和底柱(13),顶柱(15)采用平顶柱;

步骤2)、采准切割:在矿体下盘脉外,沿矿体走向布置的下盘运输巷道(1),垂直矿体走向脉外布置中段运输水平(3),在矿体的上盘掘进上盘探矿巷道(14),在矿房上部三个分段沿走向各布置两条凿岩巷道(4),下部一个分段为集矿梯形堑沟(9),底柱(13)布置脉内底部结构;底部结构为设有二次破碎水平(11)的底部结构,包括集矿梯形堑沟(9)、出矿横巷(2)和破碎联络道(5),出矿横巷(2)为有5条,间距8~9m,每条出矿横巷(2)与其对应有一条短溜井(12),高度8m,联通二次破碎水平(11)和中段运输水平(3),在矿块中央位置掘进切井(6),在各分段沿矿体走向垂直切井掘进切巷(7),切井(6)、切巷(7)自下而上分段拉槽形成切槽(16)后,集矿梯形堑沟(9)内留8-10m的矿石缓冲垫层(17);

步骤3)、矿块回采落矿:分矿房、矿柱两步回采矿块,凿岩巷道(4)内凿岩机凿岩,扇形中深孔(8)落矿,凿岩自上而下一次完成,以形成采场大量落矿的条件,顶柱(15)回采以下部空场为自由面,采用微差爆破一次完成;

步骤4)、底部振动出矿:以振动连续出矿为主,振动机出矿为辅,采场底部采用集振动助流、筛分为一体与振动出矿机配套的出矿系统,形成连续出矿,矿石的流动路线为:集矿梯形堑沟(9)→连续放矿机(10)振动助流、筛分→短溜井(12)→振动出矿机(18)→矿车(19)经下盘运输巷道(1)运出;

步骤5)、地压管理:采空区利用上盘探矿巷道(14)布置平行束状炮孔,崩落上盘围岩对采空区进行覆盖,控制空场的暴露面积,在保证回采安全的条件下实现连续出矿。


2.根据权利要求1所述的中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法,其特征在于,所述步骤1)中矿块长度40~45m,平均宽度15~17m,矿房垂高40~42m,顶柱(15)厚度8~10m,底柱(13)高6~8m,分段高8~10m。


3.根据权利要求1所述的中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法,其特征在于,所述步骤3)中在5条出矿横巷(2)中两条布置出矿系统,另外三条采用无轨设备出矿。


4.根据权利要求1所述的中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法,其特征在于,所述步骤3)中扇形中深孔(8)孔径60mm,平均孔深6~15m,排距1.2m,孔底距1.8~2.0m,孔网系数1.7~1.8m。


说明书


技术领域

本发明属于采矿技术领域,具体涉及中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法。


背景技术

金属矿床的开采方法一般分为空场法、崩落法及充填采矿法三大类。对于中等稳固矿岩体(f=5~8)这类开采技术条件较差的环境下,既要保证采矿作业安全性又要控制成本,往往采用崩落法。目前普遍应用的无底柱分段崩落法,采切工程量大,成本高,贫损率都较高。因此,我们必须大胆转变传统思路,对传统的采矿方法进行技术创新,创造性地提出振动连续出矿阶段空场采矿法,以达到强采强出的目的,来实现安全高效回采。


发明内容

本发明的目的是提供一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法,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:一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法,包括如下步骤:

矿块划分:沿矿体走向布置矿块,矿块分矿房、矿柱,矿房包括四个分段,矿柱包括顶柱和底柱,顶柱采用平顶柱;

步骤2)、采准切割:在矿体下盘脉外,沿矿体走向布置的下盘运输巷道,垂直矿体走向脉外布置中段运输水平,在矿体的上盘掘进上盘探矿巷道,在矿房上部三个分段沿走向各布置两条凿岩巷道,下部一个分段为集矿梯形堑沟,底柱布置脉内底部结构;底部结构为设有二次破碎水平的底部结构,包括集矿梯形堑沟、出矿横巷和破碎联络道,出矿横巷为有5条,间距8~9m,每条出矿横巷与其对应有一条短溜井,高度8m,联通二次破碎水平和中段运输水平,在矿块中央位置掘进切井,在各分段沿矿体走向垂直切井掘进切巷,切井、切巷自下而上分段拉槽形成切槽后,集矿梯形堑沟内留8-10m的矿石缓冲垫层;

步骤3)、矿块回采落矿:分矿房、矿柱两步回采矿块,凿岩巷道内凿岩机凿岩,扇形中深孔落矿,凿岩自上而下一次完成,以形成采场大量落矿的条件,顶柱回采以下部空场为自由面,采用微差爆破一次完成;

步骤4)、底部振动出矿:以振动连续出矿为主,振动机出矿为辅,采场底部采用集振动助流、筛分为一体与振动出矿机配套的出矿系统,形成连续出矿,矿石的流动路线为:集矿梯形堑沟→连续放矿机振动助流、筛分→短溜井→振动出矿机→矿车经下盘运输巷道运出;

步骤5)、地压管理:采空区利用上盘探矿巷道布置平行束状炮孔,崩落上盘围岩对采空区进行覆盖,控制空场的暴露面积,在保证回采安全的条件下实现连续出矿。

进一步地,所述步骤1)中矿块长度40~45m,平均宽度15~17m,矿房垂高40~42m,顶柱厚度8~10m,底柱高6~8m,分段高8~10m。

进一步地,所述步骤3)中在5条出矿横巷中两条布置出矿系统,另外三条采用无轨设备出矿。

进一步地,所述步骤3)中扇形中深孔孔径60mm,平均孔深6~15m,排距1.2m,孔底距1.8~2.0m,孔网系数1.7~1.8m。

本发明的有益效果为:具有回采效率高、工艺简单、作业安全、成本低等优点,利用空场法的崩矿强度大特点,应用微差导爆管和多排同段爆破技术,在补偿空间允许的条件下,采用大规模落矿工艺,底部出矿配套使用独特的连续出矿系统,实现了强采强出工艺,为空场法的广泛应用和机械化开采开辟了一条新途径。


附图说明

图1是一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法主视图;

图2是一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法侧视图;

图3是振动连续出矿示意图。

图中:1、下盘运输巷道;2、出矿横巷;3、中段运输水平;4、凿岩巷道;5、破碎联络道;6、切巷;7、切井;8、扇形中深孔;9、集矿梯形堑沟;10、连续放矿机;11、二次破碎水平;12、短溜井;13、底柱;14、上盘探矿巷道;15、顶柱;16、切槽;17、矿石垫层;18、振动放矿机;19、矿车。


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至图3所示,一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法,包括如下步骤进行:

步骤1)、沿矿体走向布置矿块,矿块长度40~45m,平均宽度15~17m(矿体厚度),矿块分矿房、矿柱,矿房垂高40~42m,矿房包括四个分段,分段高8~10m,矿柱包括顶柱15和底柱13,顶柱15采用平顶柱厚度8~10m,底柱13高6~8m;

步骤2)、采准切割:在矿体下盘脉外,沿矿体走向布置的下盘运输巷道1,垂直矿体走向脉外布置中段运输水平3,在矿体的上盘掘进上盘探矿巷道14,在矿房上部三个分段沿走向各布置两条凿岩巷道4,下部一个分段为集矿梯形堑沟9,集矿梯形堑沟9拉底分段高10~12m,底柱13布置脉内底部结构,底部结构为设有二次破碎水平11的底部结构,包括集矿梯形堑沟9、出矿横巷2和破碎联络道5,出矿横巷2为有5条,间距8~9m,每条出矿横巷2与其对应有一条短溜井12,高度8m,联通二次破碎水平11和中段运输水平3,在矿块中央位置掘进切井6,在各分段沿矿体走向垂直切井掘进切巷7,切井6、切巷7自下而上分段拉槽形成切槽16后,集矿梯形堑沟9内留8-10m的矿石缓冲垫层17,为大规模落矿作缓冲垫层,切槽16中切割扇形中深孔8孔径60mm,平均孔深4~11m,排距1.0m,孔底距1.5~1.6m,孔网系数1.5~1.7m;

步骤3)、矿块回采落矿:分矿房、矿柱两步回采矿块,凿岩巷道4内凿岩机凿岩,扇形中深孔8落矿,凿岩自上而下一次完成,以形成采场大量落矿的条件,为降低回采过程中的大块率,爆破参数选用大孔底距小抵抗线,并采用多排同段微差爆破和孔底反向起爆;扇形中深孔8孔径60mm,平均孔深6~15m,排距1.2m,孔底距1.8~2.0m,孔网系数1.7~1.8m,顶柱15回采以下部空场为自由面,采用微差爆破一次完成;

步骤4)、底部振动出矿:以振动连续出矿为主,振动机出矿为辅,采场底部采用集振动助流、筛分为一体与振动出矿机配套的出矿系统,形成连续出矿,矿石的流动路线为:集矿梯形堑沟9→连续放矿机10振动助流、筛分→短溜井12→振动出矿机18→矿车19经下盘运输巷道1运出;在五条出矿横巷2中布置两条该系统,另外三条采用无轨设备出矿,避免会造成底部结构工程纵横交错,给底柱的安全维护和回收带来困难;

步骤5)、地压管理:采空区利用上盘探矿巷道14布置平行束状炮孔,崩落上盘围岩对采空区进行覆盖,控制空场的暴露面积,在保证回采安全的条件下实现连续出矿。

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。


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