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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