CN102011590B - 一种矿山井下双采场底部结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿山井下双采场底部结构，井下双采场分为矿房采场和矿柱采场，在矿房采场和矿柱采场的两侧设有沿脉运输巷道(4)，矿石溜井(5)竖直布置在沿脉运输巷道(4)的外侧。在沿脉运输巷道(4)之间沿采场设有穿脉出矿巷道(6)。在矿房下部沿穿脉方向布有矿房拉底巷道(7)，在矿房拉底巷道(7)与穿脉出矿巷道(6)之间顺序布有矿房出矿进路(10)、共用出矿进路(9)；共用出矿进路(9)与穿脉出矿巷道(6)斜交，角度45°～55°。本发明可以服务两个采场，减少工程量和支护量，降低了采矿的采切比，提高底部结构的稳定性，节省二步骤回采的开采成本和准备时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下矿山采场底部结构，尤其是涉及一种矿山嗣后充填采矿方法中无轨设备出矿的矿山井下双采场底部结构。适用于各类矿山利用尾砂充填分步回采时无轨设备出矿作业，实现采场出矿进路的共享，减少底部结构的工程量以及二步骤回采采场的采准准备时间。
背景技术
矿块的底部结构是采矿方法的重要构成要素，采场底部结构对采矿方法的技术经济效果和回采工作的安全程度都有重大影响。据统计，形成矿山井下采场底部结构的劳动消耗量占每吨矿石总的劳动消耗量的20～40％，因此针对矿山的具体条件，研究、设计出合理的矿山井下采场底部结构，是采矿方法的关键内容。
目前，地下充填法开采矿山底部结构，根据出矿设备的不同，采用不同的底部结构，一个采场通常采用一个底部结构，其出矿进路完全是分开的，只是共用一条出矿穿脉或沿脉。为了防止二步骤回采时的底部结构的安全影响，常在充填体中进行二次开挖出新的出矿进路，或者新掘独立底部结构。当采场垂直矿体走向布置时，该巷道为穿脉巷道；当采场沿矿体走向布置时，该巷道沿矿体走向布置于矿体下盘或上盘围岩中。其结构型式通常有二种：一是双侧进路底部结构，二是单侧进路底部结构。
这两种底部结构工程量大，对底部矿柱切割比例大，影响底柱的稳定性，也增加支护工程量。二步骤回采采切比高，采场准备时间长，影响采场综合生产能力。
矿块的底部结构是采矿方法的重要构成要素，它在很大程度上决定了采矿方法的生产能力、劳动生产率、矿石的损失与贫化及出矿工作的安全。底部结构的设计，应考虑满足放矿、稳定性、出矿质量、工程量少，结构力求简单，施工方便。
底部结构的设计既要依据矿岩和充填体的强度和支承能力，又要考虑其采矿工艺条件、掘进成本和准备时间。目前国内未见公开的可用于两个采场的底部结构设计方法，《采矿技术》2006年12月上公开了一中采场结构参数优化方法，它是采用平底型底部结构，服务于单一采场。这种底部结构采准比高，不能适应厚大矿体、分布回采以及大型出矿设备的要求。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述缺陷，而提供一种矿山井下双采场底部结构，可以服务两个采场，既可服务于一步骤回采矿房采场，又可为二步骤回采矿柱采场服务，减少工程量和支护量，降低了采切比，提高底部结构的稳定性，节省二步骤回采的开采成本和准备时间。
为实现本发明的上述目的，本发明一种矿山井下双采场底部结构的技术方案为：
矿房采场和矿柱采场交替布置，矿柱的下部留有底柱，底柱的侧面为斜面，底柱间为堑沟；在矿房采场和矿柱采场的两侧设有沿脉运输巷道，矿石溜井竖直布置在沿脉运输巷道的外侧。其特点是：在沿脉运输巷道之间沿采场设有穿脉出矿巷道，穿脉出矿巷道布置在两个采场的一侧底柱中，在矿房下部沿穿脉方向布有矿房拉底巷道，在矿房拉底巷道与穿脉出矿巷道之间顺序布有矿房出矿进路、共用出矿进路；共用出矿进路与穿脉出矿巷道斜交，矿房出矿进路、共用出矿进路之间根据出矿设备的参数、采场布置可以有适当转角。矿房采场通过堑沟与矿房出矿进路衔接。
所述共用出矿进路与穿脉出矿巷道斜交的角度为45°～55°；所述堑沟斜面与水平面的夹角，即堑沟斜面倾角为45°～55°。
在一步骤开采矿房采场并充填后，再二步骤回采矿柱采场。此时，在矿柱下部沿穿脉方向布置矿柱拉底巷道，在矿柱采场中新掘堑沟，利用缩短的出矿进路和出矿巷道进行出矿作业。
所述穿脉出矿巷道的位置在采场底部且距离堑沟的边界不小于5m，前后5m范围内围岩坚固稳定、完整性好，完整性系数不小于0.8。
所述各巷道采用喷射混凝土支护，需要时加锚杆挂钢丝网支护。
有关参数指标如下：
(1)出矿进路间距：为10～15m。
(2)出矿横巷长度：根据铲运机体长，二步骤回采矿柱采场进路长度应不小于10～12m。
(3)穿脉出矿巷道与共用出矿进路交角：为45°～55°。
(4)堑沟斜面倾角：采用45°～55°。
本发明一种矿山采场梳式底部结构采用以上技术方案后，具有以下效果：
(1)减少巷道工程量、避免二次开挖；
(2)为增加出矿进路放矿口稳定性，减少支护工程量；
(3)加快二期回采矿柱时的矿块准备，降低采矿成本，增加充填体稳定性；
(4)采用本发明，一步骤回采矿房采场后采空区充填采用尾砂胶结充填，充填体抗压强度在3MPa以上，充填接顶率达到80％以上，二步骤回采矿柱采场后采空区充填，接顶率达到60％以上。
附图说明
图1为本发明一种矿山井下双采场底部结构纵向投影图。
图2为本发明一种矿山井下双采场底部结构水平向投影图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种矿山井下双采场底部结构作进一步详细描述。
图1为本发明一种矿山井下双采场底部结构纵向投影图。
图2为本一种发明矿山井下双采场底部结构水平向投影图。
附图标记为：
1-矿房；2-矿柱；3-底柱；4-沿脉运输巷道；5-矿石溜井；6-穿脉出矿巷道；7-矿房拉底巷道；8-矿柱拉底巷道；9-共用出矿进路；10-矿房出矿进路；11-崩落矿石；12-堑沟。
由图1所示的本发明一种矿山井下双采场底部结构纵向投影图并结合图2看出：
本发明一种矿山井下双采场底部结构，井下双采场分为矿房采场和矿柱采场，二者交替布置，矿柱2的下部留有底柱3，底柱3的侧面为斜面，底柱3间为堑沟12，堑沟底部宽度4～6m，堑沟12斜面倾角采用45°～55°；在矿房采场和矿柱采场的两侧设有沿脉运输巷道4，矿石溜井5竖直布置在沿脉运输巷道4的外侧。在沿脉运输巷道4之间沿采场设有穿脉出矿巷道6，穿脉出矿巷道6布置两个采场的一侧底柱3中。矿石运搬利用沿脉运输巷道4、穿脉出矿巷道6，将采场爆落矿石11在堑沟12中，通过铲运机倒入矿石溜井5中。在矿房1下部沿穿脉方向布有矿房拉底巷道7，在矿房拉底巷道7与穿脉出矿巷道6之间顺序布有矿房出矿进路10、共用出矿进路9；共用出矿进路9与穿脉出矿巷道6斜交，角度45°～55°；矿房出矿进路10、共用出矿进路9之间根据出矿设备的参数、采场布置可以有适当转角。矿房采场通过堑沟12与矿房出矿进路10衔接；矿房采场尾砂胶结充填后，开采矿柱采场时新掘矿柱拉底巷道8，拉底形成矿房回采的堑沟12。
采场宽度10～18m，长度30～90m，高度40～90m，进路间距10～15m。
Claims (6)
1.一种矿山井下双采场底部结构，矿房采场和矿柱采场交替布置，矿柱(2)的下部留有底柱(3)，底柱(3)的侧面为斜面，底柱(3)间为堑沟(12)；在矿房采场和矿柱采场的两侧设有沿脉运输巷道(4)，矿石溜井(5)竖直布置在沿脉运输巷道的外侧，其特征在于：在所述沿脉运输巷道(4)之间沿采场设有穿脉出矿巷道(6)，穿脉出矿巷道(6)布置在两个采场的一侧底柱(3)中，在矿房(1)下部沿穿脉方向布有矿房拉底巷道(7)，在矿房拉底巷道(7)与穿脉出矿巷道(6)之间顺序布有矿房出矿进路(10)、共用出矿进路(9)；共用出矿进路(9)与穿脉出矿巷道(6)斜交，矿房采场通过堑沟(12)与矿房出矿进路(10)衔接。
2.如权利要求1所述的一种矿山井下双采场底部结构，其特征在于：矿房出矿进路(10)、共用出矿进路(9)之间有转角，共用出矿进路(9)与穿脉出矿巷道(6)斜交的角度为45°～55°，所述堑沟(12)斜面倾角为45°～55°。
3.如权利要求1或2所述的一种矿山井下双采场底部结构，其特征在于：在所述矿柱(2)下部沿穿脉方向布置矿柱拉底巷道(8)。
4.如权利要求1或2所述的一种矿山井下双采场底部结构，其特征在于：所述穿脉出矿巷道(6)的位置在采场底部且距离堑沟(12)的边界不小于5m，前后5m范围内围岩坚固稳定、完整性好，完整性系数不小于0.8。
5.如权利要求1或2所述的一种矿山井下双采场底部结构，其特征在于：所述的共用出矿进路(9)间距为10～15m，所述的矿房出矿进路(10)间距为10～15m。
6.如权利要求3所述的一种矿山井下双采场底部结构，其特征在于：所述穿脉出矿巷道(6)的位置在采场底部且距离堑沟(12)的边界不小于5m，前后5m范围内围岩坚固稳定、完整性好，完整性系数不小于0.8。
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