CN101967973B - 空场—崩落组合采矿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地下矿山开采工艺技术领域,特别是一种适用于开采矿体倾角60°-90°之间、厚度在10m以内矿物的空场-崩落组合采矿方法,其特征在于:每个采矿矿块是由顶柱、以及沿矿体走向布置的空场落矿分段及其巷道、崩落回收分段及其巷道、溜矿井等组成。该开采方案具有工艺简单,生产安全、成本低、易于管理,生产效率高,损失贫化低等优点。矿块矿石回采率由50%左右提高到75%;矿石贫化率控制在15%以下;采场生产能力由目前的200吨/天提高到350吨/天。随着容易开采的厚大矿体的逐步减少,对薄矿体高效开采的要求越来越迫切,该方法在国内外采矿技术具有很强的竞争力,应用前景广阔。

Description

空场-崩落组合采矿方法
技术领域
[0001] 本发明涉及地下采矿工艺技术领域,特别是一种适用于开采矿体倾角60° -90°之间、厚度在IOm以内矿物的空场-崩落组合采矿方法。
背景技术
[0002]目前,开采急倾斜中厚矿体普遍使用浅孔留矿法,特别是在矿体赋存条件复杂的中小矿山应用较多。该方法具有工艺、设备简单,生产管理方便,工人易掌握等优点。但是这种方法矿柱回采的工艺复杂、效率低、作业成本高,回收率低,贫化率高,造成矿产资源永久损失在地下而无法进行二次回收。而对于急倾斜的中厚体,目前使用无底柱分段崩落法的矿山也比较普遍。该方法选择大型无轨液压设备,使用中深孔落矿、端部出矿,回采安全,生产能力大。但是由于回采时受斜壁影响过大,矿石损失贫化较大。对比以上两种采矿方法各有优缺点,如何取长补短,实现两种采矿方法技术互补,达到安全高效回采是采矿工作 者梦寐以求的理想。
发明内容
[0003] 本发明的目的是充分利用无底柱分段崩落法和浅孔留矿法贫化率低、回收率高、安全、生产易于管理的综合技术优势,设计出一种新型采矿方法即空场-崩落组合采矿方法。该方法主要是在采场顶板预留顶柱下面凿岩落矿、端部控制出矿为特征的开采方案。适用于开采矿体倾角在60° -90°之间、厚度在IOm以内矿物,以达到安全、经济、高效回采矿物之目的。
[0004] 本发明是通过下述技术方案来实现的。它适用于开采矿体倾角60° -90°之间、厚度在IOm以内矿物的一种空场-崩落组合采矿方法。
[0005] 按照本发明,每个采矿矿块是由顶柱、以及沿矿体走向布置的空场落矿分段及其巷道、崩落回收分段及其巷道、溜矿井等组成。
[0006] 本发明下一空场落矿分段回采滞后上一分段5〜10m,空场落矿分段出矿到端部口微敞空为止;崩落回收分段按崩落体、残留体总体形态与放出体形态相符原理设计沿脉回采进路的位置,放矿到截止品位;作业地点需要离开块体落地点边缘5m以上,对与采空区相通的巷道进行封堵,封堵的方法是堆置废石,废石堆置长度为6〜Sm。
[0007] 所述的沿矿体走向布置的空场落矿分段为1-3个、崩落回收分段I个、溜矿井I个。
[0008] 首先根据矿体的赋存条件进行采矿结构参数的设计,设备选型等。包括阶段高度、矿块长度、宽度(水平厚度)、顶柱厚度、分段高度、空场落矿分段巷道、崩落回收分段及其巷道、溜井的位置以及设备选型和配套设施等。矿块参数主要取决于矿岩物理力学性质。对顶柱厚度的基本要求是能够形成空场,应当在上盘围岩临近冒落时自然冒落,使冒落矿量堆积于采场内残留矿量之上,成为崩落回收分段巷道的可回收矿量。整个采矿作业是这样进行的:所有的分段均钻凿上向立面扇行炮孔,第一空场落矿分段首先进行切割、回采,下一空场落矿分段回采滞后上一分段5〜10m,各分段实行控制出矿,回采矿石由运矿设备运至溜井,每个空场落矿分段出矿到端部口微敞空为止,崩落回收分段是按崩落体、残留体总体形态与放出体形态相符原理设计沿脉回采进路的位置,放矿到截止品位。考虑到安全,各作业地点需要离开块体落地点边缘5m以上,对与采空区相通的巷道进行封堵,封堵的方法是堆置废石,废石堆置长度为6〜Sm。
[0009] 本发明的有益效果是:该开采方案具有工艺简单,生产安全、成本低、易于管理,生产效率高,损失贫化低等优点。本实施例矿块矿石回采率由50%左右提高到75% ;矿石贫化率控制在15%以下;采场生产能力由目前的200 吨/天提高到350吨/天。随着容易开采的厚大矿体的逐步减少,对薄矿体高效开采的要求越来越迫切,该方法在国内外采矿技术具有很强的竞争力,应用前景广阔。
附图说明
[0010] 图I为本发明的采矿方法采场结构图。
[0011] 图2为米矿方法回米顺序不意图。
[0012] 图3为米矿方法回米落矿不意图。
具体实施方式
[0013] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0014] 如图I、图2、图3所示,本发明每个采矿矿块是由顶柱、以及沿矿体走向布置的空场落矿分段及其巷道、崩落回收分段及其巷道、溜矿井等组成。
[0015] 本发明下一空场落矿分段回采滞后上一分段5〜10m,空场落矿分段出矿到端部口微敞空为止;崩落回收分段按崩落体、残留体总体形态与放出体形态相符原理设计沿脉回采进路的位置,放矿到截止品位;作业地点需要离开块体落地点边缘5m以上,对与采空区相通的巷道进行封堵,封堵的方法是堆置废石,废石堆置长度为6〜Sm。
[0016] 所述的沿矿体走向布置的空场落矿分段为1-3个、崩落回收分段I个、溜矿井I个。
[0017] 覆盖岩层I顶柱2炮孔3空场落矿分段及其巷道4空区5崩落矿石6崩落回收分段巷道7出矿设备联络巷8溜井9下盘运输平巷10穿脉11上盘运输平巷12。该矿体倾角72°,厚度(水平厚度)10m。该参数主要取决于矿岩物理力学性质。对顶柱厚度的基本要求是能够形成空场,应当在上盘围岩临近冒落时自然冒落,使冒落矿量堆积于采场内残留矿量之上,成为崩落回收分段巷道7的可回收矿量。经试验,矿块顶柱厚度取3. Om,宽度(水平厚度)10m,矿块长度IOOm (空场暴露面积控制在600m2-1200m2以内),2个空场落矿分段布置一个崩落回收分段,各分段高度h取15m,阶段高度H取63m。矿块采准完成后,空场落矿分段巷道4、崩落回收分段巷道7,均钻凿直径C 60mm、上向立面扇行中深孔炮孔3,孔底距为I. 5m,抵抗线为I. 5m,崩矿步距为3. 0m。采用2#岩石硝氨炸药,非电导爆管孔底起爆,孔间与排间实行微差爆破,填塞长度为O. 8-lm,崩矿量7t/m。从第一空场落矿分段首先进行切割、凿岩、爆破落矿、回采出矿,采出的矿石实行控制放矿,并由出矿设备经空场落矿分段巷道4、出矿设备联络巷8,运至溜井9,再经穿脉巷道11、下盘运输平巷10、或上盘运输平巷12运至地表或主溜井。下一空场落矿分段回米滞后上一分段5〜10m。每个空场落矿分段出矿到端部口微敞空为止。由于受上一矿块覆盖岩层I的影响,各空场落矿分段在出矿初期是在覆岩下进行的,当出矿到一定距离后,在矿块顶柱2作用下,也就是上一矿块覆盖岩层I达到自然安息角后,各空场落矿分段巷道4是在空区5内出矿,克服了覆岩下出矿。各空场落矿分段巷道4出矿结束后,崩落回收分段巷道7开始出矿,本分段是在覆盖岩层I下出矿,除回收各空场落矿分段4遗留的崩落矿石6和本分段矿石外,还要回收靠自然冒落的顶柱2的矿石。考虑到空区5内矿块顶柱2和矿体上 盘岩石随时有可能自然冒落的可能,特别是在最后一个崩落回收分段巷道7,冒落冲击气浪足可以对人身、设备造成严重伤害,因此作业地点需要离开块体落地点边缘5m以上,才能满足人身安全需要。同时为确保回采安全,对与采空区5相通的巷道进行封堵,封堵的方法是堆置废石,废石堆置长度为6〜Sm ;严禁出矿口放空,留下散体将工作面和空区隔离开来,以此确保生产安全。

Claims (3)

1. 一种空场一崩落组合采矿方法,每个采矿矿块是由顶柱、以及沿矿体走向布置的空场落矿分段及其巷道、崩落回收分段及其巷道、溜矿井组成,其特征在于:下一空场落矿分段回采滞后上一分段5〜10m,空场落矿分段出矿到端部口微敞空为止;崩落回收分段按崩落体、残留体总体形态与放出体形态相符原理设计沿脉回采进路的位置,放矿到截止品位;作业地点需要离开块体落地点边缘5m以上,对与采空区相通的巷道进行封堵,封堵的方法是堆置废石,废石堆置长度为6〜Sm。
2.根据权利要求I所述的空场一崩落组合采矿方法,其特征在于:所述的沿矿体走向布置的空场落矿分段为I一3个、崩落回收分段I个、溜矿井I个。
3.根据权利要求I所述的空场一崩落组合采矿方法,其特征在于:矿块顶柱厚度取3. Om,宽度10m,矿块长度100 m。
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