CN103726847B - 一种井下玉石矿采矿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一井下玉石矿采矿方法,先将矿块划分阶段(1),阶段(1)内划分分段(2),以分段(2)划分矿房作为回采单元独立出矿;分段(2)开采顺序为自上而下,阶段运输巷揭露矿层(3)后在矿层(3)内往上布置采准切割天井(4),以上分段沿脉(2-1)为回采自由面沿走向前进式开采,上分段沿脉(2-1)回采结束后再往下布置下分段沿脉(2-2)进行回采;矿房回采采用浅孔凿岩,矿层(3)、围岩利用液压劈裂机及小药量光面控制爆破多次崩落,回采巷道内切割、分离围岩多次成巷。矿层底板、顶板预留一定厚度的保护层,避免采矿活动对玉石矿质量及块度的损坏,并实现井下玉石矿开采机械化作业,提高劳动生产率。

Description

一种井下玉石矿采矿方法
技术领域
本发明涉及一种采矿方法,特别是井下玉石矿开采的采矿方法。
背景技术
玉石矿的开采,已有几千年的历史,但几乎都为露天开采,多采用人工撬打、露天绳锯切割、盘锯切割及霹裂法开采。随着玉石产品的市场需求扩大,露天玉石矿资源不断枯竭,玉石矿开采逐渐由露天转为地下、或露天—井下联合开采。由于受井下空间限制,对井下玉石矿山如何提高采出玉石质量、矿石回采率、劳动生产效率,其采矿方法的研究一直是广大技术人员攻克的一个技术难题。
国内外井下玉石矿山的开采,仍多采用传统的人工撬打、绳锯、盘锯切割开采玉石,该方法虽可以使玉石矿不受爆破及其他机械振动对矿石质量造成损坏,玉石大块率高。但是由于井下作业空间狭小,工人在井下进行人工撬打、绳锯切割或盘锯切割非常受限,生产效率低,采场出矿能力小。少数井下玉石矿山采用常规的爆破方法一次性崩落矿石、围岩,再对崩落后的矿石、围岩进行人工筛选,爆破崩落矿石可以提高生产效率,但由于爆破振动会使玉石内部产生较多的裂痕,同时也较低了玉石矿的块度,很难采出高品质的玉石。
另外,传统的井下玉石矿多为边探边采,其采矿方法均未划分阶段、分段和矿房,对井下玉石保护矿柱的留设随意性强,造成玉石矿回采率低,资源浪费大,多数井下玉石矿山矿石回采率在50%左右。
玉石矿资源作为一种稀缺的不可再生资源,随着社会的发展,对高品质玉石产品需求不断增大,为了适应社会的发展,井下玉石矿山迫切需要一种新型的采矿方法解决井下玉石矿开采难题,实现井下玉石矿山高效、高品质产出率的建设要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种井下玉石矿采矿方法,在采矿活动受限于井下作业空间狭小的情况下,提高井下玉石矿开采的生产效率和矿石回采率,并将采矿活动对矿石质量的损坏降低到最小。
本发明的技术方案是:一种井下玉石矿采矿方法,将矿块划分阶段,阶段内划分分段,再以分段划分矿房作为回采单元独立出矿。
通常,按照7.5m垂高划分阶段,阶段内按垂高3m划分为两个分段,采场留设1.5m高的顶柱。将井下矿块划分阶段、分段,以3m一个小分段划分矿房作为回采单元划分矿房独立出矿,按规范留设矿房顶柱,使矿石回采率达到70%。
分段开采顺序为自上而下,阶段运输巷揭露矿层后在矿层内往上布置采准切割天井,由采准切割天井上部开始布置上分段沿脉,以上分段沿脉为回采自由面沿走向前进式开采。
矿房回采采用浅孔凿岩,矿层、围岩利用液压劈裂机及小药量光面控制爆破多次崩落,回采巷道内切割、分离围岩多次成巷,矿层底板、顶板预留一定厚度的保护层,避免采矿活动对玉石矿质量及块度的损坏,确保采出玉石块度达到特级品、一级品在50%以上,并实现井下玉石矿开采机械化作业,提高劳动生产率,使井下玉石矿生产能力达到1.0万吨/年。
当矿层底板允许小范围的浅孔爆破时,矿层、围岩采用小药量光面控制爆破三次成巷,第一次先对矿层底板围岩进行浅孔爆破崩落后形成小断面巷道,为第二次小药量光面控制爆破扩巷创造自由面;第二次对矿层底板小断面巷道进行小药量光面控制爆破扩巷;第三次利用液压劈裂机对矿层周边钻孔加压将矿层与顶板废石切割分离,矿层底板预留0.5m、顶板预留0.1m厚的保护层。
当矿层底板仅允许局部的小范围浅孔爆破时,除掏槽眼采用浅孔爆破以外,其余钻孔均采用液压劈裂机加压切割分离围岩,矿层底板顶板均预留0.1m厚的保护层。
本发明提高了井下玉石矿开采的生产效率和矿石回采率,并将采矿活动对矿石质量的损坏降低到最小使矿石回采率达70%以上,采出玉石块度达到特级品、一级品在50%以上。
附图说明
图1为本发明矿体结构截面Ⅰ-Ⅰ示意图;
图2为Ⅱ-Ⅱ截面意图;
图3为-截面示意图。
具体实施方式
如图1~3所示,一种井下玉石矿采矿方法,先将矿块划分阶段1,阶段1内划分分段2,以分段2作为回采单元独立出矿,分段2矿房采用浅孔凿岩,小药量光面控制爆破或液压劈裂机切割分离围岩多次成巷,矿石、围岩分多次崩落,为了保证爆破或液压劈裂机切割围岩时不损坏矿层,对矿层底板、顶板预留一定厚度的保护层。分段2矿房内矿石、废石在分段2空场下出矿,废石采用人工出渣,矿石采用人工推车出矿,天井内采用电滑轮提升运输。
矿房结构要素:阶段1高度7.5m,分段2高度3m,顶柱高1.5m,矿房跨度30~40m。
分段沿脉平巷内按30~40m划分一个矿房,设计矿房顶柱高1.5m,间柱长3m、宽3.3m、高6m,井下每个矿房两端各设置一块间柱,即每30~40m设置一块间柱。
采场间柱设计最大跨度为40m,矿山施工时可根据现场玉石矿层、采场连续性情况设置间柱。若矿层连续性好,采场连续跨度超过40m时,应在采场上、下分段回采结束后,在采场跨度40m内的施工混凝土人工支柱,长3m、宽3.3m、高6m,采用C25砼浇筑,混凝土人工支柱要求浇筑接顶以确保采场顶板稳固。混凝土人工支柱施工前,应将混凝土人工支柱施工处的下分段沿脉底板一侧加宽2.5m,预先留出人员、设备进出的安全通道,以保证井下有两个安全出口;若井下矿层连续性差,采场连续跨度不超过40m,可利用采场之间的隔离废石作为采场间柱支撑顶板。
采场回采顺序设计即由阶段平硐往两端前进式开采,阶段平硐(阶段运输巷)揭露玉石矿层后在矿层3内往上布置采准切割天井至上分段标高,采准切割天井4施工结束后沿玉石矿层走向在脉内先布置上分段沿脉2-1平巷进行回采。上分段沿脉2-1回采结束后再往下布置下分段沿脉2-2进行回采。
矿层3、围岩回采利用液压劈裂机及小药量光面控制爆破多次崩落,当矿层底板允许小范围的浅孔爆破时,矿层3、围岩采用小药量光面控制爆破三次成巷,第一次先对矿层底板围岩进行浅孔爆破崩落后形成小断面巷道,为第二次小药量光面控制爆破扩巷创造自由面;第二次对矿层底板小断面巷道进行小药量光面控制爆破扩巷;第三次利用液压劈裂机对矿层周边钻孔加压将矿层与顶板废石切割分离,矿层底板预留0.5m、顶板预留0.1m厚的保护层。
当矿层底板仅允许局部的小范围浅孔爆破时,除掏槽眼采用浅孔爆破以外,其余钻孔均采用液压劈裂机加压切割分离围岩,矿层底板顶板均预留0.1m厚的保护层。

Claims (4)

1.一种井下玉石矿采矿方法,其特征在于:将矿块划分阶段(1),阶段(1)内划分分段(2),再以分段(2)划分矿房作为回采单元独立出矿;分段(2)开采顺序为自上而下,阶段运输巷揭露矿层(3)后在矿层(3)内往上布置采准切割天井(4),由采准切割天井(4)上部开始布置上分段沿脉(2-1),以上分段沿脉(2-1)为回采自由面沿走向前进式开采,上分段沿脉(2-1)回采结束后再往下布置下分段沿脉(2-2)进行回采;矿房回采采用浅孔凿岩,矿层(3)、围岩利用液压劈裂机及小药量光面控制爆破多次崩落,回采巷道内切割、分离围岩多次成巷,矿层底板、顶板预留保护层。
2.根据权利要求1所述的一种井下玉石矿采矿方法,其特征在于:按照7.5m垂高划分阶段(1),阶段(1)内按垂高3m划分为两个分段(2),采场留设1.5m高的顶柱。
3.根据权利要求1或2所述的一种井下玉石矿采矿方法,其特征在于:矿层(3)和围岩采用小药量光面控制爆破三次成巷,第一次先对矿层底板围岩进行浅孔爆破崩落后形成小断面巷道;第二次对矿层底板小断面巷道进行小药量光面控制爆破扩巷;第三次利用液压劈裂机对矿层周边钻孔加压将矿层(3)与顶板废石切割分离,矿层底板预留0.5m、顶板预留0.1m厚的保护层。
4.根据权利要求1或2所述的一种井下玉石矿采矿方法,其特征在于:钻孔均采用液压劈裂机加压切割分离围岩,矿层底板、顶板均预留0.1m厚的保护层。
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