CN102465705B - 一种过联络巷道的采矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过联络巷道的采矿方法，所述的采矿方法在相邻的两条回采进路间联络巷道内施工一些对称或非对称结构的平行(或束状)炮孔，在回采进路过联络巷道时不改变各进路正常的回采顺序进行爆破，破碎后的矿石在下一个分段进行回收。本发明的优点在于：(1)当矿山采用间距较大的采场结构参数时，在相邻的两条回采进路间联络巷道内施工一些对称或非对称结构的平行(或束状)炮孔进行装药爆破，可以将边孔与联络巷道之间的矿石破碎。(2)边孔与联络巷道之间的矿石经过破碎后，处于下一个分段相应位置回采进路放出体的上方，对放矿过程没有影响，有利于改善该位置的损失贫化指标。(3)在联络巷道内施工平行(或束状)炮孔并进行装药爆破，工艺管理简单、现场控制方便，在进路间距较大的矿山应用均可取得良好的效果。

Description

一种过联络巷道的采矿方法

【技术领域】

本发明涉及一种地下采矿技术，特别涉及一种过联络巷道的采矿方法。

【背景技术】

无底柱分段崩落法是一种结构简单、安全高效、管理方便的采矿方法，在我国冶金、有色、化工等行业地下矿山中有着广泛的应用。无底柱分段崩落法开采的主要参数有阶段高度、矿块尺寸、分段高度、进路间距、崩矿步距等。

采用无底柱分段崩落法开采的特点如下：根据矿体的赋存条件，在阶段高度上按照一定的数值划分成若干个分段作为生产水平，将每个分段划分成若干个生产矿块，上、下各分段内的回采进路呈菱形排列结构。在分段平面内布置回采进路、出矿联络巷、切割巷道、通风巷道等一系列巷道，在切割巷道中施工切割炮孔、在回采进路中施工上向扇形采矿中深孔，并根据采掘计划的要求在切割巷道、回采进路内进行爆破和出矿等工作。在回采进路内出矿，放出体的平面模型呈椭圆形态，同一分段相邻两条回采进路采矿后脊部的残留矿石转入下一个分段放出体的顶部放出。为了确保回采工作的安全以及采矿顺序的合理，当上下两个分段同时回采时要求上分段超前下分段在20m以上，同一分段相邻进路的回采工作面应尽量保持平齐以避免应力集中、给生产组织带来麻烦，在进路内按照自前往后的后退式采矿顺序进行回采作业，各进路内回采作业的主要生产环节有中深孔凿岩、装药爆破、出矿等。

对于矿体厚度较大的无底柱矿山来说，为了缩短铲运设备的运输距离、改善独头巷道的通风效果，通常都会在矿体内掘进一条或多条联络巷道，将矿体分成若干个矿块进行回采。在以往的小间距采场结构参数(如：分段高度×进路间距＝12m×10m)条件下，因边孔底部与联络巷道顶板的距离不大，在回采工作过联络道时可以使得边孔与联络巷道顶板间的矿石得到破碎，不会给以后的爆破、出矿等工作带来不良影响。随着采矿技术、采掘设备的不断进步，国内外无底柱分段崩落法正朝着大采场结构参数、大型采掘设备的方向发展，近年来国内矿山在大间距无底柱采矿新技术应用方面取得了重大进展，已经有众多新建矿山、生产矿山根据其矿体埋藏条件采用了大间距采场结构参数(如：分段高度×进路间距＝15m×20m)，然而，由此带来了一个新的问题，边孔底部与联络巷道顶板的距离加大了很多，在边孔与联络巷道之间的矿石得不到很好的破碎。

传统的做法是：在矿山采矿生产过程中，各分段回采进路到达联络巷道后不改变炮孔的布置方式，直接对按常规设计施工的炮孔进行爆破，并开展随后的出矿工作。这一做法存在着以下不足：一是，扇形炮孔边孔与联络巷道顶板之间没有炮孔控制，因此其间的矿石得不到破碎，容易产生大块矿石。二是，由于大块矿石的原因，在此区域下一分段相应位置的放矿效果将受到不良影响。三是，在此区域的下一个分段布置扇形炮孔不能控制联络巷道顶板以上的矿石，在此后的爆破工作中极易出现悬顶爆破故障。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种过联络巷道的采矿方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种过联络巷道的采矿方法，当某个分段回采进路采矿作业进行到联络巷道时，因回采进路间距大在边孔与联络巷道之间没有炮孔控制，导致回采爆破后在边孔与联络巷道之间产生大块影响下分段出矿及矿石回收，其特征是，采用布置对称或非对称结构平行(或束状)炮孔的方法，在相邻的两条回采进路的联络巷道内施工一些平行(或束状)炮孔，在回采进路过联络巷道时不改变各进路正常的回采顺序进行爆破，破碎后的矿石在下一个分段进行回收。

所述的，采用布置对称或非对称结构平行(或束状)炮孔的方法，在相邻的两条回采进路的联络巷道内施工一些平行(或束状)炮孔，根据回采进路的间距及炮孔直径确定炮孔的排间距、排数，炮孔排间距在1.5～2.5m之间，每排2～5个炮孔。

所述的，在回采进路过联络巷道时不改变各进路正常的回采顺序进行爆破，当进路回采工作到达联络巷道后，对联络巷道内相邻两条进路间的炮孔实施爆破，因爆破自由面条件较好，可使爆破范围内的矿岩得到充分破碎。

所述的，在回采进路过联络巷道时不改变各进路正常的回采顺序进行爆破，当进路回采工作到达联络巷道后，对联络巷道内相邻两条进路间的炮孔实施爆破，此后再顺序地进行过联络巷道各进路的回采爆破工作。

所述的，破碎后的矿石在下一个分段进行回收，相邻两条回采进路间联络巷道内经破碎的矿石处在下一个分段回采进路的放矿控制范围内，这部分矿石在下一个分段进行回收。

本发明的优点在于：

(1)当矿山采用间距较大的采场结构参数时，在相邻的两条回采进路的联络巷道内施工一些对称或非对称结构平行(或束状)炮孔进行爆破，可以将边孔与联络巷道之间的矿石破碎。

(2)边孔与联络巷道之间的矿石经过破碎后，处于下一个分段相应位置回采进路的上方，对放矿过程的影响较小，有利于改善该位置的损失贫化指标。

(3)本发明在联络巷道内施工对称或非对称结构平行(或束状)炮孔、进行装药爆破，工艺管理简单、现场控制方便，在进路间距较大的矿山应用均可取得较好的效果。

【附图说明】

图1A为本发明采用对称结构束状炮孔的采矿方法示意图；

图1B为本发明采用对称结构平行炮孔的采矿方法示意图；

图2A为本发明采用非对称结构束状炮孔的采矿方法示意图；

图2B为本发明采用非对称结构平行炮孔的采矿方法示意图。

图中：1——上向扇形采矿中深孔，2——平行(或束状)炮孔，3——联络巷道，4——回采进路，5——边孔。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

参照图1A、1B、2A、2B，开展过联络巷道的采矿工作，其实施方法如下：当某个分段回采进路采矿作业进行到联络巷道时，因相邻回采进路的间距较大在边孔与联络巷道顶板之间没有炮孔控制，导致回采爆破后在边孔与联络巷道之间产生大块影响下分段出矿及矿石回收。为了解决回采进路过联络巷道时存在的问题，其特征是，采用布置对称或非对称结构平行(或束状)炮孔的方法，在相邻的两条回采进路的联络巷道内施工一些对称或非对称结构平行(或束状)炮孔，在回采进路过联络巷道时不改变各进路正常的回采顺序进行爆破，破碎后的矿石在下一个分段进行回收。采用这一做法，采矿工艺简单、施工安全、生产管理方便，不但可以避免出现悬顶、超级大块等问题，还能有效回收边孔与联络巷道之间的矿石。其实施步骤如下：首先，在回采进路内完成按常规设计的上向扇形采矿中深孔凿岩工作。第二，在联络巷道内施工一些对称或非对称结构平行(或束状)炮孔，对相邻的两条回采进路间边孔以下的矿岩进行控制。第三，当采用对称结构炮孔布置时，在回采进路采矿作业进行到联络巷道后，先进行联络巷道内平行(或束状)炮孔的装药爆破工作，再顺序地进行回采进路的装药爆破工作；当采用非对称结构炮孔布置时，在回采进路采矿作业进行到联络巷道后，先进行一条回采进路过联络巷道的装药爆破工作，再顺序地进行联络巷道内平行(或束状)炮孔和相邻回采进路的装药爆破工作，以后再重复这一过程。其中，对称结构平行炮孔布置请参看图1B；对称结构束状炮孔布置请参看图1A；非对称结构平行炮孔布置请参看图2B；非对称结构束状炮孔布置请参看图2A。

实施例1

某大型地下铁矿山，矿体赋存在-36m～-524m之间，走向长1372m、水平厚度824m，采用竖井与斜坡道联合开拓、无底柱分段崩落法采矿。根据矿体的赋存条件，矿山在一期采矿工程中采用12m×10m的采场结构参数，每隔60m布置一条联络巷道，在二期采矿工程中采用15m×15m的采场结构参数，每隔75m布置一条联络巷道，在十五国家科技攻关计划期间矿山采用了15m×20m的大间距采场结构参数。随着采场结构参数的不断加大，联络巷道与相邻两进路边孔之间的矿岩实体变大，如果不对其进行装药爆破将会影响后续的采矿工作，尤其在生产过程中容易出现悬顶、大块等爆破故障。由于大间距无底柱采矿技术是近年来发展起来的采矿新技术，对过联络巷道尚无专门研究，传统的做法如下：在12m×10m的小采场结构参数条件下，联络巷道与相邻两条进路边孔之间所包围的矿岩实体面积较小，按50°边孔角设计的上向扇形采矿中深孔在回采爆破后不会产生过多的大块，也不会对后续的爆破工作及下一个分段的采矿工作产生很大的影响。随着回采进路间距的加大，联络巷道与相邻两条进路边孔之间所包围的矿岩面积相应增加，按55～60°边孔角设计的采矿中深孔在爆破时不能很好地破碎联络巷道与边孔之间的矿岩，对后续的爆破工作及该区域下一个分段的采矿工作影响较大。尤其在矿山采用大结构、大间距采场结构参数后，这一问题更为突出。按照本发明，当回采进路的间距为20m时，在各分段相邻回采进路间的联络巷道内布置三组相互对称的平行炮孔，控制联络巷道与相邻两条进路边孔之间所包围范围内的矿岩实体，凿岩爆破参数为：孔径78mm、排间距2.0m、孔间距1.0m、每排4个孔。当某个分段回采进路采矿作业进行到联络巷道时，先行对相邻两条进路间联络巷道内的平行炮孔进行爆破，使得相邻两条进路边孔与联络巷道之间所包围的矿岩得到破碎，这部分经破碎的矿石在下一个分段相应的位置进行回收，然后再顺序地进行过联络巷道的上向扇形采矿中深孔的装药爆破工作。

实施例2

某地下有色金属矿山，矿体赋存在350m～-50m之间，走向NW275°、倾向NNE、倾角85°，走向长1300m，平均厚度150m，采用竖井与斜坡道联合开拓、无底柱分段崩落法采矿。在280m～160m间，回采进路垂直于矿体走向，采用的采场结构参数有15m×25m、20m×25m两种，在矿体厚度方向每隔90m布置一条联络巷道，脉内最多时布置3条联络巷道，回采工作由矿体的下盘向下盘进行，凿岩爆破参数为：炮孔直径76mm、最小抵抗线1.8m、孔底距1.8～2.2m，边孔角60°，每次爆破2～3排。传统的做法如下：过联络巷道的炮孔与回采进路内的炮孔按同样的参数布置，当回采工作进行到联络巷道时，直接对按正常布置的上向扇形采矿中深孔进行装药爆破，联络巷道与边孔之间的矿岩实体因没有炮孔控制而得不到有效破碎，对后续的爆破工作及该区域下一个分段的采矿工作影响较大。按照本发明，当回采进路的间距为25m时，在各分段相邻回采进路间的联络巷道内布置两组相互对称的束状炮孔(每束2～3孔)，控制联络巷道与相邻两条进路边孔之间所包围范围内的矿岩实体，凿岩爆破参数为：孔径110mm、排间距2.0m、孔间距1.0～1.5m、每排3～4个孔。当某个分段回采进路采矿作业进行到联络巷道时，先行对相邻两条进路间联络巷道内的束状炮孔进行装药爆破，使得相邻两条进路边孔与联络巷道之间所包围的矿岩实体得到破碎，这部分经破碎的矿石在下一个分段相应的位置回收，然后再顺序地进行过联络巷道的上向扇形采矿中深孔的装药爆破工作。

实施例3

某地下铁矿山，矿体赋存在590m～280m之间，走向NW275°、倾向NNE、倾角45°，走向长1300m，平均厚度500m，采用斜井与斜坡道联合开拓、无底柱分段崩落法采矿。在560m～380m之间，回采进路垂直于矿体走向，采用的采场结构参数为20m×20m，在矿体厚度方向每隔100m布置一条联络巷道，脉内最多时布置7条联络巷道，回采工作由矿体的中部联络巷道切割拉槽后向两端进行，凿岩爆破参数为：炮孔直径76mm、最小抵抗线1.8m、孔底距1.8～2.2m，边孔角60°(为了增大放矿口宽度，可在两侧边孔下各增加一个50°的浅孔)，每次爆破2～3排。传统的做法如下：过联络巷道的炮孔与回采进路内的炮孔按同样的参数布置，当回采工作进行到联络巷道时，直接对按正常布置的上向扇形采矿中深孔进行装药爆破，联络巷道与边孔之间的矿岩因没有炮孔控制而得不到有效破碎，对后续的爆破工作及该区域下一个分段的采矿工作影响较大。按照本发明，当回采进路的间距为20m时，在各分段相邻回采进路间的联络巷道内布置四组相互对称的平行炮孔，控制联络巷道与相邻两条进路边孔之间所包围范围内的矿岩实体，凿岩爆破参数为：孔径78mm、排间距2.0m、孔间距1.0～1.5m、每排4个孔。当某个分段回采进路采矿作业进行到联络巷道时，先行对相邻两条进路间联络巷道内的平行炮孔进行装药爆破，使得相邻两条进路边孔与联络巷道之间所包围的矿岩得到破碎，这部分经破碎的矿石在下一个分段相应的位置进行回收，然后再顺序地进行过联络巷道的上向扇形采矿中深孔的装药爆破工作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种过联络巷道的采矿方法，其特征在于，当某个分段回采进路采矿作业进行到联络巷道时，为了解决相邻回采进路边孔与联络巷道顶板之间没有炮孔控制的问题，采用布置平行或束状炮孔的方法，在相邻的两条回采进路间联络巷道内施工一些对称或非对称结构的平行或束状炮孔，在回采进路过联络巷道时不改变各进路正常的回采顺序进行爆破；

当采用对称结构施工平行或束状炮孔时，按照对称原则和自下而上的顺序进行分段或分次爆破，在上向扇形采矿中深孔过联络巷道前完成平行或束状炮孔的爆破工作；或

当采用非对称结构施工平行或束状炮孔时，按照自下而上的顺序进行爆破分段，首先安排一条进路过联络巷道的上向扇形采矿中深孔的爆破工作，然后安排与其相邻进路间联络巷道内平行或束状炮孔的爆破工作，再安排与其相邻进路过联络巷道的上向扇形采矿中深孔的爆破工作，依此顺序循环；

在相邻的两条回采进路的联络巷道内施工一些平行或束状炮孔，当采用对称结构施工平行或束状炮孔时，炮孔的排间距在1.5～2.5m间，每排2～5个；

当采用非对称结构施工平行或束状炮孔时，炮孔的排间距在1.5～2.5m间，每排2～5个，平行或束状炮孔的孔底与相邻回采进路边孔的距离在1.2～2.5m之间。

2.根据权利要求1所述的采矿方法，其特征在于，经破碎后相邻的两条回采进路间联络巷道内的矿石在下一个分段进行回收。