本发明涉及一种
铝土矿开采方法。
背景技术：
目前，铝土矿主要采用空场法，崩落法和填充法进行
采矿。一般在矿体内布置探巷和贯巷，利用破、装、运的基本工艺进行开采。其中破矿方式一般为在矿体自由面进行爆破落矿，然后利用耙斗装岩机向三轮车进行装矿，再由三轮车运出工作面，然而在自由面处进行爆破落矿时，没有任何的防护结构，会使爆破产生的飞溅范围过大，影响操作者的安全，从而存在作业场所安全系数低且技术装备落后的技术问题。同时，上述方法所用设备多，限于该方法井下空间小，因此各设备及工艺的协调困难，导致上述方法的开采效率普遍较低。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，而提供一种增加开采安全性及开采效率的铝土矿开采方法。
一种铝土矿开采方法，包括：
s1、在采矿区域进行探巷并形成至少两条探矿巷道；
s2、在相邻两条所述探矿巷道之间设置贯巷，并在所述贯巷内布置长壁工作面；
s3、在所述长壁工作面处设置液压支架，并使所述液压支架的前进方向指向所述长壁工作面；
s4、在长壁工作面上、所述液压支架的前方进行落矿，并将落矿后的矿物由所述探矿巷道输送至设定地点。
在步骤s2中，在相邻两条所述探矿巷道之间设置平直巷道形成所述贯巷，并使所述平直巷道对应采矿区域的侧面形成所述长壁工作面。
在步骤s3中，沿所述长壁工作面的长度方向并列设置多个所述液压支架。
所述液压支架包括支撑梁、移动底座和防护机构，所述支撑梁设置于所述移动底座上，且能够随所述移动底座的移动而移动，所述防护机构设置于所述支撑梁上，且处于所述长壁工作面和所述移动底座之间。
所述液压支架还包括铲料机构，所述铲料机构设置于所述移动底座指向所述长壁工作面的端部，且所述防护机构的上端固定设置于所述支撑梁上，下端固定设置于所述铲料机构上。
所述防护机构包括柔性帘，所述柔性帘的上端固定设置于所述支撑梁上，下端固定设置于所述铲料机构上，且所述柔性帘能够向所述移动底座方向突出产生形变。
所述柔性帘为具有开孔的网状结构。
所述铲料机构包括纵截面为l形的铲料槽，所述l形的顶点与所述移动底座固定设置，且所述l形的底面与所述移动底座的底面处于同一平面上。
在步骤s4中，采用爆破落矿方式进行落矿。
在步骤s4中，使用耙装机和三轮车对落矿后的矿物进行运输。
本发明提供的铝土矿开采方法，在探矿巷道之间开设一条贯巷，并在贯巷内设置长壁工作面，利用液压支架避免空顶作业，利用长壁工作面形成连续布置并进行回采，从而摆脱传统的铝土矿采切布置工作，取消了矿房和矿柱的设计，结合爆破落矿工艺，便可形成开采铝土矿的长壁开采方法。通过设置柔性帘，工作人员在液压支架内可保证安全，并且利用铲料槽与耙装机和三轮车之间相配合，实现安全高效的实现铝土矿体回收，利用液压支架，工人可避免空顶作业，利用长壁工作面形成矿体连续性开采可以提高工作效率，克服了现有技术中需要留设矿柱支撑的问题，提高了资源回收率。
附图说明
图1为本发明提供的铝土矿开采方法的实施例的形成探矿巷道的示意图；
图2为本发明提供的铝土矿开采方法的实施例的形成贯巷的示意图；
图3为本发明提供的铝土矿开采方法的实施例的布置长壁工作面和设置液压支架的示意图；
图4为本发明提供的铝土矿开采方法的实施例的液压支架的结构示意图；
图5为本发明提供的铝土矿开采方法的实施例的防护机构的结构示意图；
图中：
1、支撑梁；2、移动底座；3、防护机构；4、铲料机构；5、探矿巷道；6、贯巷；7、长壁工作面。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示的一种铝土矿开采方法，包括：
s1、在采矿区域进行探巷并形成至少两条探矿巷道5，优选地，探矿巷道5在采矿区域的边沿处进行设置，采用采掘一体化的方式进行探矿巷道5的开采；
s2、在相邻两条所述探矿巷道5之间设置贯巷6，并在所述贯巷6内布置长壁工作面7，实现连续性开采，也即形成长壁工作面后，矿体能够被连续化的采出，或者矿体在开采之后能够连续性搬运，从而取消现有技术中需要单独设置矿房和矿柱的问题；
s3、在所述长壁工作面7处设置液压支架，并使所述液压支架的前进方向指向所述工作面，解决了现有技术中空顶作业的问题，增加安全性；
s4、在长壁工作面7上、所述液压支架的前方进行落矿，利用液压支架的保护作用解决了现有技术中需要在自由面处进行爆破落矿的问题，并将落矿后的矿物由所述探矿巷道5输送至设定地点。
在步骤s2中，在相邻两条所述探矿巷道5之间采用采掘一体化的方式设置平直巷道形成所述贯巷6，并使所述平直巷道对应采矿区域的侧面形成所述长壁工作面7，采用平直巷道，便能够最大限度的适应铝土矿的开采要求，同时方便液压支架的设置。
在步骤s3中，沿所述长壁工作面7的长度方向并列设置多个所述液压支架，也即同时对整个长壁工作面7进行开采，增加开采效率。
如图4和图5所示的所述液压支架包括支撑梁1、移动底座2和防护机构3，所述支撑梁1设置于所述移动底座2上，且能够随所述移动底座2的移动而移动，所述防护机构3设置于所述支撑梁1上，且处于所述长壁工作面7和所述移动底座2之间，支撑梁1能够对框体的顶部进行支撑，避免了空顶开采的问题，方便对下方矿物的开采，移动底座2能够带动支撑梁1进行移动，从而实现连续性的开采，防护机构3能够防止在落矿过程中矸石飞溅而造成危险的问题，而且能够有效的限定矿物和矸石的下落位置，从而方便矿物和矸石装车运输。
所述液压支架还包括铲料机构4，所述铲料机构4设置于所述移动底座2指向所述长壁工作面7的端部，且所述防护机构3的上端固定设置于所述支撑梁1上，下端固定设置于所述铲料机构4上，铲料机构4能够将落在移动底座2前方的矿物和矸石铲起，进一步回收落下的矿体，方便装车运输，而且还能够对防护机构3的下端起到固定作用，增加防护机构3的防护作用。
所述防护机构3包括柔性帘，所述柔性帘的上端可拆卸地设置于所述支撑梁1上，下端可拆卸地设置于所述铲料机构4上，且所述柔性帘能够向所述移动底座2方向突出产生形变，利用柔性帘的形变降低矸石或矿物的冲击力，从而起到防护的作用。
所述柔性帘为具有开孔的网状结构，利用开孔，方便对前方的落矿情况进行观察，增加开采效率。
所述铲料机构4包括纵截面为l形的铲料槽，所述l形的顶角与所述移动底座2固定设置，且所述l形的底面与所述移动底座2的底面处于同一平面上，落矿后的矸石和矿物直接落在l形的水平部分上，而l形的竖直部分能够对矸石和矿物起到一定的堆积作用，增加运输效果。
在步骤s4中，在液压支架前方的矿体内进行炮孔布置，在液压支架的保护范围内采用爆破落矿方式进行落矿，克服了现有技术中在自由面处进行爆破落矿的问题，而因铝土矿的硬度远大于煤矿的硬度，因此采用爆破落矿的方式进行开采。
在步骤s4中，使用耙装机和三轮车对落矿后的矿物进行运输。
矿物和矸石由长壁工作面7上落矿后形成，并由探矿巷道5运输出矿井，形成运输系统，完成开采；
新鲜的空气从一条探矿巷道5内进入贯巷6，输送至长壁工作面7处，在此处变成污风后，由另一条探矿巷道5排出形成通风系统。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：
1.一种铝土矿开采方法，其特征在于：包括：
s1、在采矿区域进行探巷并形成至少两条探矿巷道(5)；
s2、在相邻两条所述探矿巷道(5)之间设置贯巷(6)，并在所述贯巷(6)内布置长壁工作面(7)；
s3、在所述长壁工作面(7)处设置液压支架，并使所述液压支架的前进方向指向所述长壁工作面(7)；
s4、在长壁工作面(7)上、所述液压支架的前方进行落矿，并将落矿后的矿物由所述探矿巷道(5)输送至设定地点。
2.根据权利要求1所述的铝土矿开采方法，其特征在于：在步骤s2中，在相邻两条所述探矿巷道(5)之间设置平直巷道形成所述贯巷(6)，并使所述平直巷道对应采矿区域的侧面形成所述长壁工作面(7)。
3.根据权利要求1所述的铝土矿开采方法，其特征在于：在步骤s3中，沿所述长壁工作面(7)的长度方向并列设置多个所述液压支架。
4.根据权利要求1或3所述的铝土矿开采方法，其特征在于：所述液压支架包括支撑梁、移动底座和防护机构，所述支撑梁设置于所述移动底座上，且能够随所述移动底座的移动而移动，所述防护机构设置于所述支撑梁上，且处于所述长壁工作面(7)和所述移动底座之间。
5.根据权利要求4所述的铝土矿开采方法，其特征在于：所述液压支架还包括铲料机构，所述铲料机构设置于所述移动底座指向所述长壁工作面(7)的端部，且所述防护机构的上端固定设置于所述支撑梁上，下端固定设置于所述铲料机构上。
6.根据权利要求5所述的铝土矿开采方法，其特征在于：所述防护机构包括柔性帘，所述柔性帘的上端固定设置于所述支撑梁上，下端固定设置于所述铲料机构上，且所述柔性帘能够向所述移动底座方向突出产生形变。
7.根据权利要求6所述的铝土矿开采方法，其特征在于：所述柔性帘为具有开孔的网状结构。
8.根据权利要求5所述的铝土矿开采方法，其特征在于：所述铲料机构包括纵截面为l形的铲料槽，所述l形的顶点与所述移动底座固定设置，且所述l形的底面与所述移动底座的底面处于同一平面上。
9.根据权利要求1所述的铝土矿开采方法，其特征在于：在步骤s4中，采用爆破落矿方式进行落矿。
10.根据权利要求1所述的铝土矿开采方法，其特征在于：在步骤s4中，使用耙装机和三轮车对落矿后的矿物进行运输。
技术总结
本发明提供一种铝土矿开采方法，包括在采矿区域进行探巷并形成至少两条探矿巷道，在相邻两条所述探矿巷道之间设置贯巷，并在所述贯巷内布置长壁工作面。本发明提供的铝土矿开采方法，在探矿巷道之间开设一条贯巷，并在贯巷内设置长壁工作面，利用液压支架避免空顶作业，利用长壁工作面形成连续布置并进行回采，结合爆破落矿工艺，便可形成开采铝土矿的长壁开采方法，通过设置柔性帘，工作人员在液压支架内可保证安全，并且利用铲料槽与耙装机和三轮车之间相配合，实现安全高效的实现铝土矿体回收，工人可避免空顶作业，利用长壁工作面形成矿体连续性开采可提高工作效率，克服了现有技术中需要留设矿柱支撑的问题，提高了资源回收率。
技术研发人员：何满潮;高玉兵;张星宇
受保护的技术使用者：中国矿业大学(北京)
技术研发日：2019.12.24
技术公布日：2020.05.08
本发明涉及矿山开采工程的技术领域，尤其涉及一种二步骤采场回采的深孔布置工艺。
背景技术：
目前金属矿山的厚大矿体常采用分步骤充填采矿法，当一步骤采场基本回采、充填完毕，为保证持续生产出矿，就需要对二步骤矿柱进行回采。二步骤采矿柱时，为了方便凿岩需要像一步骤采矿房时一样进行大量采准工作，不仅增加了采准工程量，爆破过程中容易产生大块，增加了回采成本，而且拖延了二步骤回采周期，影响了矿山的持续生产，因此，我们设计一种二步骤采场回采的深孔布置工艺。
技术实现要素：
为解决现有技术方案的缺陷，本发明公开了一种二步骤采场回采的深孔布置工艺，以解决二步骤回采时，采准工作大，采矿成本增加，二步骤回采周期长，进而影响整个矿山的持续生产的问题。
本发明公开了一种二步骤采场回采的深孔布置工艺，其具体的工艺步骤如下：
步骤一：上部利用原有探矿穿脉作为大直径深孔凿岩硐室，不做采准工程；
步骤二：使用t150潜孔钻机交错布置下向扇形大直径深孔，布置的1、2、3号深孔为一排，4、5、6号深孔为一排，两排6个孔依次相互交错布置为多组，其中1-1’布设扇形孔角度为72°，2-2’布设扇形孔角度为87°，3-3’布设扇形孔角度为反83°，4-4’布设扇形孔角度为83°，5-5’布设扇形孔角度为反87°，6-6’布设扇形孔角度为反72°；
步骤三：当中深孔拉底完成后，以底部为自由面分层倒梯段状下向爆破。
优选的，步骤二中每一个钻孔的孔径为φ160mm，凿岩高度为35m，相邻孔口间距为1.5m，孔底间距为4m。
有益效果是：采准工程布置简单，采准工作量小，装药和爆破作业也相对比较简单，在控制好孔底偏斜的情况下，将大大减少大块率，分层爆破单孔药量小，对充填体的产生的破坏较小，是一种成本低又安全的回采方案。
附图说明
图1是本发明一种二步骤采场回采的深孔布置工艺的布置平面图；
图2是本发明一种二步骤采场回采的深孔布置工艺的布置纵剖面图；
图3是本发明一种二步骤采场回采的深孔布置工艺的布置横剖面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明公开了一种二步骤采场回采的深孔布置工艺，其具体的工艺步骤如下：
步骤一：现有的矿块垂直走向布置，矿块划分为矿房和矿柱。矿块的长度就是矿体的厚度，宽度为30米，其矿房和矿柱宽度均为15米，高为阶段高度60米，矿房已回采、充填结束，现对二步骤矿柱进行回采，上部利用原有探矿穿脉作为大直径深孔凿岩硐室，不做采准工程，便于利用原有巷道交错施工扇形斜孔，且有利于减少了采准工作量，减少了采场顶板的暴露面积，减少安全隐患，缩短了矿柱的回采周期。
底部结构利用原探矿穿脉为底部中孔凿岩平巷，由相邻探矿穿脉沿原出矿进路通过已充填采场向该穿脉施工出矿进路，部分巷道的掘进施工为采场底部充填体的重新开挖，为保证安全施工，部分地段采取钢拱架支护，利用吊罐法由-290中段向上施工一条26米高切割天井，为中深孔拉底切割提供爆破自由面。
步骤二：使用t150潜孔钻机交错布置下向扇形大直径深孔，布置的1、2、3号深孔为一排，4、5、6号深孔为一排，两排6个孔依次相互交错布置为多组，其中1-1’布设扇形孔角度为72°，2-2’布设扇形孔角度为87°，3-3’布设扇形孔角度为反83°，4-4’布设扇形孔角度为83°，5-5’布设扇形孔角度为反87°，6-6’布设扇形孔角度为反72°，每一个钻孔的孔径为φ160mm，凿岩高度为35m，相邻孔口间距为1.5m，孔底间距为4m。
相邻采场均为已回采、充填采场，为防止回采该采场时下向扇形大直径深孔和中深孔偏斜，爆破时破坏相邻充填体，影响回采的安全且造成矿石贫化，因此在与两边充填体处分别留1.5米不进行大中孔的凿岩施工，实际回采宽度为12米，两侧矿石靠爆破振动自然垮落的方式进行回收。
步骤三：利用拉底切割天井为自由面爆破形成拉底切割槽，由采场中央拉底切割槽天井开始，向上下盘后退式爆破形成切割层，从而完成拉底工程，当中深孔拉底完成后，以底部为自由面分层倒梯段状下向爆破，每层爆破高度3m左右，高度剩余6m时进行破顶爆破，采场破顶后应尽快将剩余深孔侧向爆破完毕。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
技术特征：
1.一种二步骤采场回采的深孔布置工艺，其特征在于，其具体的工艺步骤如下：
步骤一：上部利用原有探矿穿脉作为大直径深孔凿岩硐室，不做采准工程；
步骤二：使用t150潜孔钻机交错布置下向扇形大直径深孔，布置的1、2、3号深孔为一排，4、5、6号深孔为一排，两排6个孔依次相互交错布置为多组，其中1-1’布设扇形孔角度为72°，2-2’布设扇形孔角度为87°，3-3’布设扇形孔角度为反83°，4-4’布设扇形孔角度为83°，5-5’布设扇形孔角度为反87°，6-6’布设扇形孔角度为反72°；
步骤三：当中深孔拉底完成后，以底部为自由面分层倒梯段状下向爆破。
2.根据权利要求1所述的一种二步骤采场回采的深孔布置工艺，其特征在于：步骤二中每一个钻孔的孔径为φ160mm，凿岩高度为35m，相邻孔口间距为1.5m，孔底间距为4m。
技术总结
本发明公开了一种二步骤采场回采的深孔布置工艺，上部利用原有探矿穿脉作为大直径深孔凿岩硐室，不做采准工程，使用T150潜孔钻机交错布置下向扇形大直径深孔，当中深孔拉底完成后，以底部为自由面分层倒梯段状下向爆破，采用本技术方案，采准工程布置简单，采准工作量小，装药和爆破作业也相对比较简单，在控制好孔底偏斜的情况下，将大大减少大块率，分层爆破单孔药量小，对充填体的产生的破坏较小，是一种成本低又安全的回采方案。
技术研发人员：屠涛;王义;张纯淼;魏爱国
受保护的技术使用者：安徽金日晟矿业有限责任公司
技术研发日：2020.03.19
技术公布日：2020.08.11
声明：
“二步骤采场回采的深孔布置工艺的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：安徽金日晟矿业有限责任公司
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2024年11月29日 ~ 12月01日 
