CN104153780B - 薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺，其特征在于包括将矿体划分为阶段，将阶段再划分为分段，在每个阶段的上水平和下水平之间进行采准、切割、扇形中深孔采矿凿岩、留矿回采与出矿。本发明的优点是：除出矿巷道外，其它采准工程全部在矿体内进行，没有顶底柱及间柱处理工程，矿体外不另做斜坡道等辅助工程，也不用大型设备，投资少，见效快。

Description

薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺

技术领域

本发明属于矿山采矿工艺技术领域，特别是一种薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺。

背景技术

目前国内外最常应用的地下采矿方法有无底柱分段崩落法及浅孔留矿法等。

分段崩落法是将矿体划分为若干阶段，将阶段划分为若干分段，各分段间与斜坡道贯通，斜坡道用于运输设备和行人，在矿体内布置分段回采进路，在覆盖岩层下由上向下逐个分段进行爆破回采工作，不留矿柱，分段凿岩、爆破和出矿等工作均在回采巷道中进行，安全可靠。该方法多用于中厚及厚矿体的开采，其最大缺陷是每个分段爆破的矿石都在覆盖岩层之下，因而造成出矿质量下降，混岩率高，采出率低。

浅孔留矿法是直接在矿房暴露面积下利用浅孔爆破采矿，每次采下的矿石靠自重放出三分之一左右，其余留下的矿石作为继续上采的工作台，因而叫作留矿采矿方法。该方法最大缺陷是需要做底部回收矿石的工程，因而要留底柱，为保证作业安全，同时要留大量间柱和顶柱，顶柱用硐室爆破回收，硐室爆破产生大量矿石大块，出矿时需要进行二次爆破，影响出矿效率，影响安全生产，同时损失间柱矿量。

目前中深孔采矿常规参数，孔径一般为50-75mm，对于12m左右的段高，孔网参数为：排距与孔底距一般为1.5-2m，这种参数显然不适用于薄矿体的开采。

虽然目前中深孔采矿不适用于薄矿体，主要原因是凿岩时矿岩界线不易控制，由于矿体较薄，利用常规的布孔参数对于薄矿体而言，则孔径大，布孔少，爆破夹制性较大，爆破效果不好，因此目前中深孔采矿技术不适用于薄矿体。

而对于急倾斜厚度为3m-5m薄矿体而言，利用以上方法存在如下缺陷：如果利用分段崩落法开采，需要做一条上下行走出矿设备的斜坡道，投入大量工程。利用浅孔留矿法开采时，则需要做底部回收矿石的工程，因而要留底柱，同时要留大量间柱，这样不仅损失间柱矿量同时也产生大量矿石大块。

发明内容

本发明的目的就是解决急倾斜薄矿体开采中工程投入大，矿柱损失多的问题，提供一种能提高出矿的效率与出矿质量，保证安全生产，实现既节省工程又能多回收矿石的薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺，包括将矿体划分为阶段，将阶段再划分为分段，在每个阶段的上水平和下水平之间进行采准、切割、扇形中深孔采矿凿岩、留矿回采与出矿，其特征在于具体步骤如下：

1）采准：

在每一个阶段的设有水平沿脉出矿巷道、水平穿脉出矿巷道、联络巷道、出矿溜井和回采巷道，所述的水平沿脉出矿巷道设置在距矿体下盘边界10m-15m处，水平沿脉出矿巷道通过联络巷道与沿脉运输巷道贯通；在水平沿脉出矿巷道中每隔8m-12m向矿体掘进穿脉出矿巷道，

在一个阶段内，按10m-12m的分段高度，将阶段分成若干分段；沿矿体走向，每隔40m-60m自下向上掘凿一通风行人天井，两个天井之间部分作为一个矿块，当通风行人天井掘到最上一分段时，掘凿通风行人斜井，所述的掘凿通风行人斜井与联络巷道贯通，在各个分段内，沿矿体走向布置各分段的回采巷道，所述的回采巷道与通风行人天井贯通，所述的回采巷道还与穿脉出矿巷道贯通；

2）切割：

在一个阶段内，从最下一个分段开始，在矿块的中间，向上掘凿一个切割井，在向上掘凿井的同时，沿垂直于矿体走向方向，在井壁上从下至上掘凿开帮孔，孔深到达矿体边界，当掘凿切割井最后一排孔要与上一分段的回采巷道贯通时，对井帮上的开帮孔与井顶部的最后一排孔同时进行爆破作业，一次形成切割空间，从而完成了本分段切割工作；

3）扇形中深孔采矿凿岩：

扇形中深孔采矿凿岩作业是从一个矿块中最下分段开始，进行扇形中深孔凿岩作业，完成一个分段后，凿岩设备移到上一分段进行凿岩，凿岩完成一个矿块后，继续向下一个矿块进行扇形中深孔凿岩作业，各矿块间扇形中深孔连续凿岩，

4）留矿回采：

几个矿块扇形中深孔都凿岩完毕及切割工作完成后，在同一分段的几个矿块内进行同样的扇形中深孔爆破回采作业，每次爆破后落下的矿石，用铲车运出三分之一，而留下来的三分之二的矿石作为上分段爆破作业工作平台，依次从下分段向上分段进行爆破、留矿回采，直到爆破到最上分段，结束一个矿块，就继续回采下一个矿块，从而形成连续回采；

5）出矿

当一个矿块完全爆破结束后，除最上一个分段的上部有上覆岩石外，对采下的矿石，利用铲车在一个矿块内进行均匀出矿作业，铲车铲装的矿石经水平穿脉出矿巷道和水平沿穿脉出矿巷道将矿石翻入出矿溜井，矿石通过出矿溜井运出。所述的切割井10沿矿体走向宽1.5m-2m，垂直矿体走向长2.5m-3m。

对于3-5m的薄矿体，所述的扇形中深孔的孔径为45mm-55mm，排距为0.5m-1.0m，孔底距为0.5m-1.0m。

与现有技术相比，

（1）由下分段向上分段进行扇形中深孔爆破崩落矿石，通过留矿方式，储存纯矿石，除最上一分段有混入岩石外，其它分段无岩石混入，出矿混岩率低；

（2）矿块不留顶柱、底柱、间柱，开采无损失；

（3）扇形中深孔凿岩作业可在矿块间连续进行，整个阶段几个矿块中深孔爆破完毕后，又可连续进行均匀出矿作业，出矿量大，效率高；

（4）除出矿巷道外，其它采准工程全部在矿体内进行，也没有顶底柱及间柱处理工程，矿体外不另做斜坡道等辅助工程，也不用大型设备，投资少，见效快。

附图说明

图1是本发明切割井在矿块中间时矿块走向纵向剖面图。

图2是图1的B-B'剖面图。

图3是图1的A-A'剖面图。

图4是回采方向示意图。

图5是均匀出矿采场下沉情况示意图。

图中1是水平穿脉出矿巷道，2是沿脉运输巷道，3是水平沿脉出矿巷道，4是回采巷道，5是出矿溜井，6是爆破落下的矿石，6'是上覆矿岩虚渣，7是联络巷道，8是扇形中深孔，9是通风行人井，10切割井，11矿体，12是通风行人斜井。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1-图5所示，本发明的薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺，包括将矿体11划分为阶段，将阶段再划分为分段，在每个阶段的上水平和下水平之间进行采准、切割、中深孔采矿凿岩、留矿回采与出矿，其特征在于具体步骤如下：

1）采准：

在每一个阶段的设有水平沿脉出矿巷道3、水平穿脉出矿巷道1、联络巷道7、沿脉运输巷道2、出矿溜井5和回采巷道4，所述的水平沿脉出矿巷道3设置在距矿体下盘边界10-15m处，水平沿脉出矿巷道3通过联络巷道7与沿脉运输巷道2贯通；在水平沿脉出矿巷道3中每隔8-12m向矿体掘进水平穿脉出矿巷道1，如图1、图2所示；

在一个阶段内，按10m-12m的分段高度，将阶段分成若干分段；沿矿体走向，每隔40m-60m自下向上掘凿一通风行人天井9，两个通风行人天井9之间部分作为一个矿块，当通风行人天井9掘到最上一分段时，掘凿通风行人斜井12，所述的掘凿通风行人斜井12与联络巷道7贯通，在各个分段内，沿矿体走向布置各分段的回采巷道，所述的回采巷道与通风行人天井贯通，所述的回采巷道4还与穿脉出矿巷道1贯通；其通风行人天井9可以便于将扇形中深孔施工的小型设备及掘进施工的小型设备在各分段间搬运，并方便在各分段间进行扇形中深孔8凿岩作业及回采巷道4的掘进凿岩作业；防止上覆矿岩虚渣6’进入天井内，同时保证良好的通风效果；

2）切割：

图1，在一个阶段内，从最下一个分段开始，在矿块的中间，向上掘凿一个切割井10，在向上掘凿切割井10的同时，沿垂直于矿体走向方向，在井壁上从下至上掘凿开帮孔，孔深到达矿体边界，当掘凿切割井10最后一排孔要与上一分段的回采巷道4贯通时，对井帮上的开帮孔与井顶部的最后一排孔同时进行爆破作业，一次形成切割空间，从而完成了本分段切割工作；如果采用前进式回采，就在矿体11中央的一个矿块中间作一个切割井，向该矿体两边推进；如果采用后退式式回采，就在矿体11的两个端部作切割井，向矿体中间推进。

由于是3m-5m厚的薄矿体，所述的切割井10沿矿体走向宽1.5m-2m，垂直矿体走向长2.5m-3m。只要通过切割井10开帮即可切割到矿体的两帮，完成切割工作。这样可以防止上覆矿岩虚渣6’进入切割井，影响回采矿石质量；

3）扇形中深孔采矿凿岩：

扇形中深孔8采矿凿岩作业是从一个矿块中最下分段开始，进行扇形中深孔8凿岩作业，完成一个分段后，凿岩设备移到上一分段进行凿岩，凿岩完成一个矿块后，继续向下一个矿块进行扇形中深孔8凿岩作业，各矿块间扇形中深孔8连续凿岩，

对于3-5m的薄矿体，所述的扇形中深孔的孔径为45mm-55mm，排距为0.5m-1.0m，孔底距为0.5m-1.0m；

这样孔网参数小，孔数多，爆破后矿石粒度一般不超过300mm，出矿过程中不用进行二次爆破，出矿效率高，同时严格中深孔设计，控制矿岩界线，也保证了出矿质量；

4）留矿回采：

几个矿块扇形中深孔8都凿岩完毕及切割工作完成后，在同一分段的几个矿块内进行同样的扇形中深孔8爆破回采作业，每次爆破落下的矿石6，用铲车运出三分之一，而留下来的三分之二的矿石作为上分段爆破作业工作平台，依次从下分段向上分段进行爆破、留矿回采，直到爆破到最上分段，结束一个矿块，就继续回采下一个矿块，从而形成连续回采；这样能保证除最上一分段有上覆矿岩虚渣6’外，其它各分段全部都是爆破落下的矿石6，从而保证了矿石的质量；

5）出矿

当一个矿块完全爆破结束后，除最上一个分段的上部有上覆矿岩虚渣6’外，对采下的矿石，利用铲车在一个矿块内进行均匀出矿作业，铲车铲装的矿石经水平穿脉出矿巷道1和水平沿穿脉出矿巷道3将矿石翻入出矿溜井5，爆破落下的矿石6通过出矿溜井5从运出。本发明除出矿巷道外，其它采准工程全部在矿体内进行，也没有顶底柱及间柱处理工程，矿体外不另做斜坡道等辅助工程，也不用大型设备，投资少，见效快。

Claims (3)

1.一种薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺，包括将矿体划分为阶段，将阶段再划分为分段，在每个阶段的上水平和下水平之间进行采准、切割、扇形中深孔采矿凿岩、留矿回采与出矿，其特征在于具体步骤如下：

1）采准：

在每一个阶段的设有水平沿脉出矿巷道、水平穿脉出矿巷道、联络巷道、沿脉运输巷道、出矿溜井和回采巷道，所述的水平沿脉出矿巷道设置在距矿体下盘边界10m-15m处，水平沿脉出矿巷道通过联络巷道与沿脉运输巷道贯通；在下盘沿脉出矿巷道中每隔8m-12m向矿体掘进穿脉出矿巷道，

在一个阶段内，按10m-12m的分段高度，将阶段分成若干分段；沿矿体走向，每隔40m-60m自下向上掘凿一通风行人天井，两个天井之间部分作为一个矿块，当通风行人天井掘到最上一分段时，掘凿通风行人斜井，所述的掘凿通风行人斜井与联络巷道贯通，在各个分段内，沿矿体走向布置各分段的回采巷道，所述的回采巷道与通风行人天井贯通，所述的回采巷道还与水平穿脉出矿巷道贯通；

2）切割：

在一个阶段内，从最下一个分段开始，在矿块的中间，向上掘凿一个切割井，在向上掘凿井的同时，沿垂直于矿体走向方向，在井壁上从下至上掘凿开帮孔，孔深到达矿体边界，当掘凿切割井最后一排孔要与上一分段的回采巷道贯通时，对井帮上的开帮孔与井顶部的最后一排孔同时进行爆破作业，一次形成切割空间，从而完成了本分段切割工作；

3）扇形中深孔采矿凿岩：

扇形中深孔采矿凿岩作业是从一个矿块中最下分段开始，进行扇形中深孔凿岩作业，完成一个分段后，凿岩设备移到上一分段进行凿岩，凿岩完成一个矿块后，继续向下一个矿块进行扇形中深孔凿岩作业，各矿块间扇形中深孔连续凿岩，

4）留矿回采：

几个矿块扇形中深孔都凿岩完毕及切割工作完成后，在同一分段的几个矿块内进行同样的扇形中深孔爆破回采作业，每次爆破后落下的矿石，用铲车运出三分之一，而留下来的三分之二的矿石作为上分段爆破作业工作平台，依次从下分段向上分段进行爆破、留矿回采，直到爆破到最上分段，结束一个矿块，就继续回采下一个矿块，从而形成连续回采；

5）出矿

当一个矿块完全爆破结束后，除最上一个分段的上部有上覆岩石外，对采下的矿石，利用铲车在一个矿块内进行均匀出矿作业，铲车铲装的矿石经水平穿脉出矿巷道和水平沿穿脉出矿巷道将矿石翻入出矿溜井，矿石通过出矿溜井运出。

2.根据权利要求1所述的薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺，其特征在于所述的切割井10沿矿体走向宽1.5m-2m，垂直矿体走向长2.5m-3m。

3.根据权利要求1所述的薄矿体分段崩落留矿连续回采工艺，其特征在于对于3-5m的薄矿体，所述的扇形中深孔的孔径为45mm-55mm，排距为0.5m-1.0m，孔底距为0.5m-1.0m。