CN100529328C

CN100529328C - 采掘同步、采巷复用的采矿生产方法

Info

Publication number: CN100529328C
Application number: CNB2005100180946A
Authority: CN
Inventors: 苏国民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-08
Filing date: 2005-10-08
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2025-10-08
Also published as: CN1752410A

Abstract

本发明公开了一种地下矿藏采掘同步、采巷复用的采矿生产方法，该方法以两个待采工作面(10)、(11)为一组，先在待采工作面(10)的两侧、背向采区主巷道，向纵深掘进巷道，然后采矿方向与掘巷方向一致并向纵深推进；到达停采线后所掘巷的走向改为半圆形或弧形，转移工作面以扇形的方式推进，待工作面旋转180度及半圆走向的副平巷(15)与工作面(11)主平巷(16B)贯通后，采矿向采区主巷道的方向回采。本发明可以省去原来先行掘巷的时间，节省了因远距离送风耗电的费用，改善通风条件，避免因排风不及时造成灾难的后果，使掘巷、采矿两道工序同时进行，单位时间内提高生产效率50%-100%，主巷道可复用，两工作面综合计算，节约支护材料45%以上。

Description

采掘同步、采巷复用的采矿生产方法

(一)技术领域

本发明公开了一种涉及地下矿藏的开采方法，尤其是巷道掘进与采矿同步进行的生产方法。

(二)背景技术

地下矿藏绝大多数处于倾斜位置。较大规模的矿山都设有多个采区，每个采区最少要有两条主巷道作为进风和排风之用。在主巷道两翼垂直或近于垂直排列采矿工作面，就像“非”字，其中的两竖为主进排风巷道，每一横就是一个采矿工作面。而在每个采矿工作面两侧又有两条巷道，作为进、排风用。一般将主进风巷道与采面其中一侧巷道连接起来的巷道叫平巷，它起进风和出产品的作用。将主排风巷道与采面其中另一侧巷道连接起来的巷道叫轨道，用于排风和进设备材料等，请参见附图。

长期以来采矿工作面巷道布局，主要沿用的技术是：在已划定开采面的两侧，沿矿层先平行掘进两条纵深达千米以上的巷道，该巷道主要为后期采矿做准备工作。首先，由于在掘进巷道过程中也有部分的矿产品需要运输出。但其产量低，运输距离长，使运输过程中机器的功率消耗大，运输效率低，磨损大，得不偿失；其次，需要使用大功率风机不间断对巷道进行通风，如果风筒接口处漏风或破损后修补不及时，有可能到达掘进端头的风量不足，且掘进端头以后50米至主巷道整段距离内的瓦斯轻于空气，其沿巷道顶部随微弱气流呈粘性滞后滚动，容易造成瓦斯事故及其它事故；其三，在待采面两侧掘进千米巷道所需时间一到两年，并且要将两巷道贯通，安装液压支架和采矿设备，在平巷铺设运输设备后方可开始回采，整个掘、采两道工程完成需要耗时三到四年或者更长的时间。

(三)发明内容

本发明的目的是为了解决长期以来困扰采矿业先掘后采周期过长、人员、设备及现有资源不能充分发挥作用的问题，提供一种既能缩短采矿周期，又能将采、掘两道工序同时进行，并使采巷复用的一种生产方法。

本发明的技术方案是以下述方式实现的。

A.以两个工作面即第一工作面、第二工作面为一组，先在第一工作面的两侧、背向并且垂直采区主进风巷道方向掘进巷道，采矿方向与掘巷方向一致并向纵深推进；

B.掘巷与采矿到达采终线附近，所掘巷道的走向改为半圆形，第一工作面以扇形方式推进并转移到第二工作面；

C.第一工作面旋转180度到第二工作面且半圆走向的副平巷与前一组采矿工作面的主平巷贯通后，采矿方向面向采区主进风巷道的方向回采。

步骤A中所述巷道布局是：在第一工作面的两侧各掘进两条长为刮板运输机运输能力长的巷道，即主平巷、副平巷、副轨道、主轨道，主平巷与主进风巷道相连接，主轨道与主排风巷道相连接。在主平巷与副平巷之间设置保安矿柱，下联络巷贯通保安矿柱连接主平巷与副平巷；在副轨道与主轨道之间设置保安矿柱，上联络巷贯通保安矿柱连接副轨道与主轨道。

采矿工作面与掘巷方向一致向纵深推进，掘巷速度略超前采矿速度，当采矿面超过联络巷后，密封联络巷。

首次开采第一工作面和第二工作面时，仍然需要在第二工作面掘一条排风用轨道。

采矿方向改变后调整风向。

本发明的优越性体现在：

1.省去了原采矿过程中先行掘巷一年半左右时间中，从巷道运出矿产品所需的费用和局部远距离超大功率通风系统耗电的费用；

2.改善了通风条件，提高通风效果，避免了因距离远排出有害气体不及时造成灾难的后果；

3.掘巷、采矿两道工序可以同时进行，单位时间内提高生产效率50％-100％。

4.无需计算局部通风能力，整个采矿面内的风流可以始终贯穿，因而可以延长采面纵深度，增加产值；

5.对于相邻的采矿面，主巷道可复用，两工作面综合计算，节约支护材料45％以上。

(四)附图说明

图1为现有技术方案掘采巷道的示意图。

图2为本发明掘采巷道的示意图。

(五)具体实施方式

下面结合技术方案，对本发明作进一步说明。参见图1。其中有待采工作面1、2、3……，原开采方式为：在待采工作面2的两侧，与主进或主排风巷道垂直的方向上先平行掘进两条纵深达千米以上的水平巷道即巷道6和轨道7。在开采位置9，巷道6和轨道7之间以切眼9相连。巷道6内安装运输设备，也称为平巷，它与主进风巷道4相连。另一条巷道主要用来运送设备，供工作人员通行等，称作轨道7，它与另一主排风巷道5相连。其主进排风巷道与采面巷道的布局很像“非”字形。巷道内的风流沿主进风巷道4——平巷6——切眼9——轨道7——主排风巷道5方向形成流动，以保证采矿面及整个巷道内正常工作。采矿设备由轨道7进入到切眼9内，安装完毕后向主下山巷的方向回采。当采矿面采尽后所有设备拆除，转移到下一个待采工作面1或者工作面3进行开采。具体工序及巷道布局如上所述不再重复。在两个采矿面之间要留下一条保安矿柱8。从掘巷，安装设备，到开采完成，所需时间4-5年。处于纵深处掘进面的通风条件差，只有使用大功率的设备才能满足工作的需要，因此耗电，耗材，机器的磨损都较大。

本发明的生产方法请参见图2。它仍然需要使用主进风巷道4和主排风巷道5，首先确定一组待采工作面即第一工作面10和第二工作面11。然后先在第一工作面10的保安矿柱外侧、背向采区主进风巷道4方向掘进巷道。当巷道掘进一定长度后，采矿工作面14与掘巷方向一致向纵深推进。此时第一工作面10的水平投影呈“弓”字形分布。即主平巷16A和副平巷15位于工作面10的一侧，副轨道13和主轨道12位于第一工作面10的另一侧，主平巷16A与主进风巷道4相连接，主轨道12与主排风巷道5相连接。在主平巷16A与副平巷15之间设置保安矿柱8，下联络巷17贯通保安矿柱8连接主平巷16A与副平巷15；在副轨道13与主轨道12之间设置保安矿柱8，上联络巷17贯通保安矿柱8连接副轨道13与主轨道12。由主平巷16A——下联络巷17——副平巷15——采矿工作面14——副轨道13——上联络巷17——主轨道12一同构成“弓”字。

主进排风下山巷道两翼或主进排风上山巷道两翼及水平矿床均适用于本技术方案。

一般情况下主平巷16A作用是供行人通行，进风和一侧行驶矿车，另一侧铺设胶带运输机。下联络巷作用是供行人，通风和铺设刮板运输机。机头落矿产品搭在主平巷16A的运输机上，机尾承接副平巷15机头来矿产品。副平巷15隔着保安矿柱8与主平巷16A平行，作用与下联络巷17相同。采矿工作面14安装位置一般距主进排风巷道30～150米，垂直或依坡度近似垂直于副平巷15和副轨道13，且背向主巷道向纵深推进。副轨道13、上联络巷17和主轨道12的主要作用是排风，供行人通行、进料并把推进过程中掘巷的矿产品经此处运到采矿面机尾。主轨道12与第二工作面11的平巷是同一巷道。

通过上述的描述可知，风是从主进风巷道4、主平巷16A、下联络巷17、副平巷15、采矿工作面14、副轨道13、上联络巷17、主轨道12最终从主排风巷道5排出。其风流始终贯穿工作面。

具体施工方法是先期在待采第一工作面10的两个保安矿柱外侧向前掘进，主平巷16A和主轨道12，长度在距下山主进排风巷道30～150米之间。到达原设计的停采位置后，分头穿过保安矿柱8，再分头改掘副平巷15和副轨道13，在“停采线”位置垂直贯通副平巷15和副轨道13，其贯通位置即为采矿工作面14位置。在该位置上安装采矿设备，铺设运输机械，液压支架等，安装完毕，即可实现采掘同步。掘巷向纵深挺进，开采也随之挺进，当采面推进超过联络巷17后，要在联络巷内砌两道一米以上宽的石墙，两端嵌入实体50厘米以上进行密封。在以后的推进过程中，联络巷一般不得超过两个。

四条略超前的掘进巷道防尘通风和采空区有害气体的治理另述。

到达采终位置，转移工作面的方法。主、副轨道停止掘进，之间开掘最后一个联络巷。拆除主平巷16A中的运输设备。使工作面刮板运输机的机头与机尾易位，以机头为圆心，机尾并工作面画半圆摆动推进。

这时的主轨道12变成了第二工作面11的运输巷即平巷，即实现了巷道复用。第二工作面11面向主进排风巷道的方向回采。

Claims

1.采掘同步、采巷复用的采矿生产方法，其特征在于：

A.以两个工作面即第一工作面、第二工作面为一组，先在第一工作面的两侧、背向并且垂直采区主进风巷道(4)掘进巷道，采矿方向与掘巷方向一致并向纵深推进；

C.第一工作面旋转180度到第二工作面的同时，以半圆形走向的副平巷(15)与前一组采矿工作面(3)的主平巷(16B)贯通后，采矿方向面向采区主进风巷道(4)的方向回采。

2.根据权利要求1所述的采掘同步、采巷复用的采矿生产方法，其特征在于步骤A中所述巷道的布局是：在待采第一工作面的两侧各掘进两条长为刮板运输机运输能力长的巷道，即主平巷(16A)、副平巷(15)、副轨道(13)、主轨道(12)，主平巷(16A)与主进风巷道(4)相连接，主轨道(12)与主排风巷道(5)相连接；

在主平巷(16A)与副平巷(15)之间设置保安矿柱(8)，下联络巷(17)贯通保安矿柱(8)连接主平巷(16A)与副平巷(15)；在副轨道(13)与主轨道(12)之间设置保安矿柱(8)，上联络巷(17)贯通保安矿柱(8)连接副轨道(13)与主轨道(12)。

3.根据权利要求1或2所述的采掘同步、采巷复用的采矿生产方法，其特征在于：采矿工作面(14)与掘巷方向一致并向纵深推进，掘巷速度略超前于采矿速度，当采矿工作面(14)超过联络巷(17)后，密封联络巷(17)。

4.根据权利要求1所述的采掘同步、采巷复用的采矿生产方法，其特征在于：首次开采一组待采工作面时，仍然需要在待采第二工作面掘一条排风用轨道。

5.根据权利要求1所述的采掘同步、采巷复用的采矿生产方法，其特征在于：采矿方向改变后调整风向。