CN102536238A - 一种大倾角层状非煤固体矿床采矿方法 - Google Patents

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张东升
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Abstract

一种大倾角层状非煤固体矿床采矿方法，包括掘进开切眼、区段回风平巷、区段运输平巷、收作眼、联络平巷，在收作眼靠工作面的一侧留设保护矿柱，从开切眼与区段回风平巷的贯通处开始，沿工作面推进方向设定伪斜角度β；按设定的伪斜角度β方向从回风平巷向运输平巷方向进行回采，随着工作面推进，增设水平密集支柱隔离采空区，用水平分段密集支柱切顶、挡矸、隔离采空区，对工作面矿压控制有明显的改善。依次循环，直至完成整个采区的大倾角层状非煤开采。尤其适用于矿层倾角为30°~60°的层状薄矿床，并能适应矿层的厚度变化；工人在工作面作业安全、方便，工作面推进速度快，效率高。

Description

一种大倾角层状非煤固体矿床采矿方法
技术领域
本发明涉及非煤固体矿山开采技术领域，是一种适用于薄矿体的大倾角层状非煤固体矿床采矿方法。
技术背景
对于厚度小于3m、倾角α小于30°的层状薄矿体，目前采用的长壁式崩落法是一种有效的采矿方法。该方法的采准工作和工作面布置比较简单，是一种生产能力大、劳动生产率高、损失贫化小、通风条件好的采矿方法。但是，当矿层倾角进一步加大为30°~60°的大倾角时，长壁式崩落法的顶板管理复杂，支护工作劳动强度大；此时区段上部的矸石容易进入工作空间，增加矿石贫化率，影响生产正常进行。此外运输巷道及留矿眼布置在矿层外，大量增加脉外岩石掘进工程量，这些问题都大大降低了使用长壁式崩落法的生产速度和产量，故而不宜再使用。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种方法简单、支护强度小、生产效率高的大倾角层状非煤固体矿床采矿方法。
技术方案：本发明的大倾角层状非煤固体矿床采矿方法，包括按常规掘进开切眼、区段回风平巷、区段运输平巷、收作眼、联络平巷，在收作眼靠工作面一侧留设保护矿柱，还包括如下步骤：
a、从开切眼与区段回风平巷的贯通处开始，沿工作面推进方向设定伪斜角度β；
b、按设定的伪斜角度β方向从回风平巷向运输平巷方向进行回采，使回采工作面长度由小逐渐增大，再由大逐渐减小；
当回采工作面与区段回风平巷的距离为3~4m时，在采空区与回采工作面交接处布置水平分段密集支柱，以防止采空区矸石滑落到回采工作面，回采工作面每前进一个进尺，均在采空区与回采工作面交接处布置水平分段密集支柱，相邻水平分段密集支柱的间距为a，每一分段水平分段密集支柱的长度为b，直至完成整个区段内大倾角层状非煤开采；
当回采工作面距离运输平巷5m时 ，从运输平巷向矿层方向掘进至少三个呈Y字形相连接的溜矿眼；
c、重复步骤a、b，依次循环，直至完成整个采区的大倾角层状非煤开采。
所述的伪斜角度β为20°~30°；所述的间距a为3m，长度b为3~5m。
有益效果：本发明通过在大倾斜开采矿层工作面上设定俯伪斜倾角β，将原来沿倾斜开采的矿层的大倾角α变为俯伪斜倾角β，从而减少了回采工作倾角α，尤其适用于倾角α为30°~60°的大倾角矿层。回采过程中，采用水平分段走向密集支柱切顶挡矸，能有效改善工作面矿压控制。采用走向密集支柱阻截的采空区矸石，在采场与顶板冒落区之间形成了一个自然充填带，充填带随工作面的推进而移动，不仅始终起到隔离采场工作面和冒落区的作用，而且起到临时支撑采空区顶板和减缓周期来压的作用，工作面无明显的周期来压。回采工作面可同时回柱放顶平行作业，充分利用时间、空间，提高了工作面的有效利用率。工作面推进速度快，单产高；工作面采用单体液压支柱支护，能适应矿层的厚度变化；工人在工作面作业方便、安全。底部结构将运输巷道及溜矿眼布置在矿层中，减少了脉外岩石巷道的掘进工程量。
附图说明
图1是本发明的工作面初采期间示意图。
图2是本发明的放大的工作面示意图。
图3是本发明的工作面收作期间示意图。
图中1—开切眼，2—区段回风平巷，3—区段运输平巷，4—溜矿眼，5—密集支柱，6—单体液压支柱，7—回采工作面，8—采空区，9—收作眼，10—联络平巷，11—保护矿柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
本发明的大倾角层状非煤固体矿床采矿方法，首先对整个采区的大倾角层状非煤固体矿床分区段，按常规已有技术对区段矿床掘进开切眼1、区段回风平巷2、区段运输平巷3、收作眼9、联络平巷10，在收作眼9靠工作面的一侧留设保护矿柱11。然后从开切眼1与区段回风平巷2的贯通处开始，沿工作面推进方向设定伪斜角度β为20°~30°，按设定的伪斜角度β方向从回风平巷2向运输平巷3方向进行回采，如图1所示；使回采工作面7长度由小逐渐增大，再由大逐渐减小，如图3所示；用单体液压支柱6支护回采工作面7顶板。当回采工作面7与区段回风平巷2的距离为3~4m时，在采空区8与回采工作面7交接处布置水平分段密集支柱5，以防止采空区8矸石滑落到回采工作面7，回采工作面7每前进一个进尺，均在采空区8与回采工作面7交接处布置水平分段密集支柱5，相邻水平分段密集支柱5的间距a为3m，每一分段水平分段密集支柱5的长度b为3~5m，直至完成整个区段内大倾角层状非煤开采，如图2所示；当回采工作面7距离运输平巷3为5m时 ，从运输平巷3向矿层方向掘进至少三个呈Y字形相连接的溜矿眼4，重复上述过程，依次循环，直至完成整个采区的大倾角层状非煤开采。
工作面正常回采、工作面收作三个阶段。工作面初采从开切眼与区段回风平巷的贯通处开始，设定的工作面伪斜角度从上而下推进，工作面长度逐渐增大。工作面采用单体液压支柱支护。随着工作面推进，增设水平密集支柱隔离采空区。正常回采期间，工作面沿走向推进。工作面收作期间，伪斜倾角不变，工作面长度逐渐缩短，从而完成一个区段的开采。工作面采用单体液压支柱支护，能适应矿层的厚度变化；工人在工作面作业安全、方便。用水平分段密集支柱切顶、挡矸、隔离采空区，对工作面矿压控制有明显的改善。运输平巷、回风平巷和溜矿眼均布置在脉内，避免了脉外岩石巷道的掘进。此方法工作面推进速度快，效率高。

Claims (3)

1.一种大倾角层状非煤固体矿床采矿方法，包括按常规掘进开切眼（1）、区段回风平巷（2）、区段运输平巷（3）、收作眼（9）、联络平巷（10），在收作眼（9）靠工作面一侧留设保护矿柱（11），其特征在于：
a、从开切眼（1）与区段回风平巷（2）的贯通处开始，沿工作面推进方向设定伪斜角度为β；
b、按设定的伪斜角度β方向从回风平巷（2）向运输平巷（3）方向进行回采，使回采工作面长度由小逐渐增大，再由大逐渐减小；
当回采工作面与区段回风平巷（2）的距离为3~4m时，在采空区与回采工作面交接处布置水平分段密集支柱（5），以防止采空区矸石滑落到回采工作面，回采工作面每前进一个进尺，均在采空区与回采工作面交接处布置水平分段密集支柱（5），相邻水平分段密集支柱（5）的间距为a，每一分段水平分段密集支柱（5）的长度为b，直至完成整个区段内大倾角层状非煤开采；
当回采工作面距离运输平巷5m时 ，从运输平巷向矿层方向掘进至少三个呈Y字形相连接的溜矿眼（4）；
c、重复步骤a、b，依次循环，直至完成整个采区的大倾角层状非煤开采。
2.根据权利要求1所述的大倾角层状非煤固体矿床采矿方法，其特征在于：所述的伪斜角度β为20°~30°。
3.根据权利要求1所述的大倾角层状非煤固体矿床采矿方法，其特征在于：所述的间距a为3m，长度b为3~5m。
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