CN103184870A - 深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法 - Google Patents
深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法 Download PDFInfo
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Abstract
一种深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，涉及矿石开采方法技术领域，所述的方法主要包括（1）采准，采准工程主要有通风天井、矿石溜井、出矿巷道、出矿联络巷道、凿岩硐室联络道和深孔凿岩硐室，（2）切割，开掘堑沟拉底巷道，在装矿进路端部开掘堑沟拉底巷道，在堑沟拉底巷道中采用中深孔钻机穿凿扇形孔开掘堑沟和拉底，（3）采用大直径深孔凿岩，矿块垂直矿体走向布置，沿走向每4个矿块组成一个盘区，每个盘区设1条矿石溜井和1条通风天井，（4）回采步骤。本发明劳动生产率高，所需备采的采场较少，作业安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及矿石开采方法技术领域，具体涉及一种深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。
背景技术
矿业是人类步入文明社会的奠基石，是国民经济发展及至高新技术产业的重要物质基础。在实现工业化、建设小康社会的进程中，无论从保障原材料可持续供应的角度，还是从节能减排的角度，矿业的地位都更加突出。进入21世纪以来，中国、印度等若干发展中国家的工业化高潮，极大的刺激了金属市场需求和矿业投资的猛增，国际间跨国矿业集团的兼并、重组浪潮风起云涌，一时间，矿业界呈现出一派欣欣向荣的景象。近十年来，尽管矿石品位趋于降低，开采难度不断增加、环保要求日益严格，但在计算机技术、信息技术、现代化大型设备、岩石力学研究成果和经济全球化等的推动下，采矿技术获得了突飞猛进的发展，出现了日出矿13.7万t的地下矿山，采深达1000m的露天矿山和采深达4500m的深井开采矿山，年产阴极铜30万t的浸溶开采矿山，数百千米的长距离矿浆管道输送工程，催生了生态矿业工程（如无废开采矿山）和远程遥控、自动化采矿的采区（最大单日生产能力达到2.8万t），采矿办公室化（地表办公室遥控井下采矿作业）的理想已进入实现的婴儿期。
VCR法采矿是国际镍公司（Inco）和加拿大工业有限公司（CL）共同开发的，它是以利文斯顿的漏斗爆破理论为基础，于1974年首次应用于利瓦克矿，后来很快便在萨德伯里地区其它矿山推广。在美国，VCR法于1977年用于霍姆斯特克矿。由于受到各国采矿界的重视，20世纪70年代末期，加拿大、美国、澳大利亚、西班牙等国家相继推广应用。80年代初我国凡口铅锌矿试用成功并推广应用，VCR采矿法问世以来，采场出矿技术朝着高效，低费用方向不断发展，促进了VCR法的不断改进与完善，加速了VCR采矿法的推广步伐。本发明是对VCR采矿法的进一步改进和提升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种方法简单，开采效率高的深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，所述的方法主要包括以下步骤：
a.回采方案
矿块垂直矿体走向布置，一步采矿块高120m，分段凿岩，即凿岩高度60m，阶段出矿和充填中段高度120m；二步采矿块高60m，即凿岩、出矿和充填中段高度均为60m，一步采矿块和二步采矿块宽均20m，矿块长≤50m，当矿块长度大于60m时，分上下盘回采；
b.采准
采准工程主要有通风天井、矿石溜井、出矿巷道、出矿联络巷道、凿岩硐室联络道和深孔凿岩硐室，所述的通风天井、矿石溜井采用上下盘脉外布置，出矿联络巷道、凿岩硐室联络道及深孔凿岩硐室采用矿块内布置，矿石溜井从运输平巷反掘施工或利用相邻的其它巷道正掘施工，通风天井从上、下运输平巷采用吊罐施工。
c.切割
在矿块中央开掘堑沟拉底巷道，在装矿进路端部开掘上向垂直切割井，在切割井两侧布置平行上向中孔，以切割井为自由面通过中孔爆破形成切割槽；在堑沟拉底巷道中采用中深孔钻机穿凿扇形孔，通过爆破形成集矿堑沟；
d.回采
采用大直径深孔凿岩，在凿岩硐室中穿凿下向大直径深孔，在矿块中部采用VCR法形成切割天井，以切割天井和拉底层为自由面分层倒梯段状侧向崩矿，每层爆破高度12-17m，每次爆破后，放出崩下矿石量的1/3，剩余矿石留在采场支撑围岩，当矿块矿石全部爆破后，高强度大量出矿，出空后进行填充，一步采矿块采用尾砂胶结充填，二步采矿块主要采用尾砂充填。
所述深孔凿岩在凿岩硐室中进行，选用潜孔钻机穿凿垂直或倾斜深孔，钻机偏斜率控制在1%以内，炮孔直径165mm，炮孔间距和排距3.5m，当矿体和围岩比较稳固时，边孔靠近矿体边缘线布置，当围岩稳固性较差和靠近充填体时，边孔距回采边界线1m-1.5m布置，潜孔钻机一次钻凿完一个采场的全部炮孔，然后分次装药爆破，炮孔延米爆破量30t/m，炮孔利用率95%。
所述一步采矿块采用的尾砂胶结是由灰砂组成，其灰砂比平均为1:8，浓度不小于73%。
本发明的有益效果是：
1.劳动生产率高，所需备采的采场较少；
2.人力少、万吨采切比低、采矿成本低；
3.采矿作业循环中无非生产性间隙；
4.作业安全；
5.地压控制得到有效改善，推进速度较快。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例
一种深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，主要包括以下步骤：
1.回采方案
矿块垂直矿体走向布置，一步采矿块高120m，分段凿岩，即凿岩高度60m，阶段出矿和充填中段高度120m；二步采矿块高60m，即凿岩、出矿和充填中段高度均为60m，一步采矿块和二步采矿块宽均20m，矿块长≤50m，当矿块长度大于60m时，分上下盘回采；
2.采准
采准工程主要有通风天井、矿石溜井、出矿巷道、出矿联络巷道、凿岩硐室联络道和深孔凿岩硐室，所述的通风天井、矿石溜井采用上下盘脉外布置，出矿联络巷道、凿岩硐室联络道及深孔凿岩硐室采用矿块内布置，矿石溜井从运输平巷反掘施工或利用相邻的其它巷道正掘施工，通风天井从上、下运输平巷采用吊罐施工。
3. 切割
在矿块中央开掘堑沟拉底巷道，在装矿进路端部开掘上向垂直切割井，在切割井两侧布置平行上向中孔，以切割井为自由面通过中孔爆破形成切割槽；在堑沟拉底巷道中采用中深孔钻机穿凿扇形孔，通过爆破形成集矿堑沟。
4. 回采
在凿岩硐室中穿凿下向大直径深孔，在矿块中部采用VCR法形成切割天井，以切割天井和拉底层为自由面分层倒梯段状侧向崩矿，每层爆破高度12-17m，每次爆破后，放出崩下矿石量的1/3，剩余矿石留在采场支撑围岩，当矿块矿石全部爆破后，高强度大量出矿，出空后进行填充，矿块分步回采，一步采矿块采用尾砂胶结充填，二步采矿块主要采用尾砂充填。
深孔凿岩在凿岩硐室中进行，选用潜孔钻机穿凿垂直或倾斜深孔，钻机偏斜率控制在1%以内，炮孔直径165mm，炮孔间距和排距3.5m，当矿体和围岩比较稳固时，边孔靠近矿体边缘线布置，当围岩稳固性较差和靠近充填体时，边孔距边界线1m-1.5m布置，潜孔钻机一次钻凿完一个采场的全部炮孔，然后分次装药爆破，炮孔延米爆破量30t/m，炮孔利用率95%。
一步采矿块采用的尾砂胶结是由灰砂组成，其灰砂比为1:8，浓度不小于73%；二步采矿块主要采用尾砂充填，或低配比的尾砂胶结充填。为保证二步采矿块回采的安全，要求一步采用尾砂胶结充填必须有足够的强度和站立高度，这主要取决于充填材料的性质和充填料的配比，生产之前要进行充填材料和充填料配比试验，并进行采矿方法工业试验。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于：所述的方法主要包括以下步骤：
a.回采方案
矿块垂直矿体走向布置，一步采矿块高120m，分段凿岩，即凿岩高度60m，阶段出矿和充填中段高度120m；二步采矿块高60m，即凿岩、出矿和充填中段高度均为60m，一步采矿块和二步采矿块宽均20m，矿块长≤50m，当矿块长度大于60m时，分上下盘回采；
b.采准
采准工程主要有通风天井、矿石溜井、出矿巷道、出矿联络巷道、凿岩硐室联络道和深孔凿岩硐室，所述的通风天井、矿石溜井采用上下盘脉外布置，出矿联络巷道、凿岩硐室联络道及深孔凿岩硐室采用矿块内布置，矿石溜井从运输平巷反掘施工或利用相邻的其它巷道正掘施工，通风天井从上、下运输平巷采用吊罐施工；
c.切割
在矿块中央开掘堑沟拉底巷道，在装矿进路端部开掘上向垂直切割井，在切割井两侧布置平行上向中孔，以切割井为自由面通过中孔爆破形成切割槽；在堑沟拉底巷道中采用中深孔钻机穿凿扇形孔，通过爆破形成集矿堑沟；
d.回采
采用大直径深孔凿岩，在凿岩硐室中穿凿下向大直径深孔，在矿块中部采用VCR法形成切割天井，以切割天井和拉底层为自由面分层倒梯段状侧向崩矿，每层爆破高度12-17m，每次爆破后，放出崩下矿石量的1/3，剩余矿石留在采场支撑围岩，当矿块矿石全部爆破后，高强度大量出矿，出空后进行填充，一步采矿块采用尾砂胶结充填，二步采矿块主要采用尾砂充填。
2.根据权利要求1所述的深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于：所述深孔凿岩在凿岩硐室中进行，选用潜孔钻机穿凿垂直或倾斜深孔，钻机偏斜率控制在1%以内，炮孔直径165mm，炮孔间距和排距3.5m，当矿体和围岩比较稳固时，边孔靠近矿体边缘线布置，当围岩稳固性较差和靠近充填体时，边孔距回采边界线1m-1.5m布置，潜孔钻机一次钻凿完一个采场的全部炮孔，然后分次装药爆破，炮孔延米爆破量30t/m，炮孔利用率95%。
3.根据权利要求1所述的深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法，其特征在于：所述一步采矿块采用的尾砂胶结是由灰砂组成，其灰砂比平均为1:8，浓度不小于73%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130703 |