CN104453901A - 一种薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法 - Google Patents
一种薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法，其特征在于：矿块沿矿体走向布置，划分为矿房和矿柱；用分段凿岩平巷将矿块在垂直方向划分为分段，分段凿岩平巷间距15m-20m；在分段凿岩平巷钻凿上向平行或扇形、下向平行或扇形中深孔进行回采；根据矿体上盘围岩的稳固情况，可采用不同的分段崩矿顺序；使用铲运机从底部堑沟侧向装矿。对矿体上盘不稳固区域进行局部锚固，锚固孔随崩矿孔同时钻凿。矿房回采出矿后，根据相邻矿块情况再回收矿柱，最后采用废石充填采空区。本方法的突出优点为劳动条件好，工作安全，作业效率高，生产能力较大；能实现强采强出，有效控制矿石损失和贫化率。
Description
技术领域
本发明涉及采矿领域，尤其涉及一种薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法。适用于急倾斜薄矿体开采。
背景技术
浅孔留矿法是我国地下开采矿山应用最广的采矿方法之一。不仅在急倾斜薄矿脉中广泛采用，而且在中厚矿脉中也大量应用；甚至在一些不宜采用留矿法的矿床(如矿岩不稳、倾角不陡或矿石结块)也勉强采用留矿法。
浅孔留矿法的特点是，工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上进行作业，自下而上分层回采，分层高度2-3m，每次采下的矿石靠自重放出三分之一左右，其余暂留在矿房中作为继续上采的工作平台，并支护两帮围岩，矿房全部回采完后，将存留在矿房中的矿石全部放出。
由此可知浅孔留矿法的主要缺点是：工人需要在几百平方米的空场暴露面下进行凿岩、爆破、平场等系列作业，安全程度低；据统计，中小型金属矿山的采场冒顶片帮事故一般占井下各类事故总数的30％左右，居井下矿山伤亡事故的第一位。
浅孔留矿法的平场等系列作业难以实现机械化，劳动强度大，生产效率低。
当矿体上盘围岩不稳时若采用浅孔留矿法开采，在大量放矿时由于围岩暴露面增加往往引起围岩大量片落，矿石贫化损失增大；甚至使采场报废。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可保证急倾斜薄矿体安全、高效采矿的薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿的方法，适用于急倾斜、厚度最小为3m以上的矿体。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
一种薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法，包括以下步骤：
1)矿块沿矿体走向布置，矿块划分为矿房和矿柱，矿柱包括间柱和顶柱；矿块中先回采矿房，然后根据相邻矿块情况确定是否回采矿柱。矿块长50-60m，宽为矿体厚度；阶段高度40-50m，沿垂直方向划分2-3个分段，分段高度15～20m；间柱4-6m；顶柱3-6m。
2)在矿体下盘围岩中沿矿体走向布置出矿平巷，在矿体底部布置拉底平巷，用装矿进路连通出矿平巷与拉底平巷。在矿块两侧间柱内布置人行通风天井，用分段凿岩平巷将矿块在垂直方向划分为2-3个分段，分段凿岩平巷间距15m-20m；在矿房中央布置中央切割天井。
3)采用轻型潜孔钻机从拉底平巷钻凿上向平行(或扇形)中深孔，在分段凿岩平巷钻凿上向和下向平行(或扇形)中深孔，孔深8-15m，孔径为65mm；平行孔布置时排距为1.2-1.5m，孔距为1.4-1.6m，扇形孔布置时排距为1.2-1.5m，孔底距为1.6m-1.8m；以中央切割天井为自由面，垂直平行中深孔爆破形成切割槽，然后以切割槽为自由面，分次侧向崩矿。拉槽孔排距为1.0m，孔距1.0m，孔径65mm。使用风动装药器装散装铵油炸药，每次爆破2～3排，最多不超过5排。当矿体上盘围岩较稳固时，分段崩矿顺序适合采用“Λ”字形崩矿顺序；当矿体上盘围岩欠稳固时，需要对进行加固支护，分段崩矿顺序应采用“V”字形。
4)拉底平巷上的中深孔爆破的同时，就形成集矿堑沟。采下的矿石直接崩落到集矿堑沟，使用铲运机从底部堑沟侧向装矿，矿石经装矿进路、出矿平巷，卸至中段溜矿井。根据矿岩稳固情况，确定每次爆破的出矿量。
5)为了控制采场矿石贫化率，对矿体上盘不稳固区域进行锚固。从拉底平巷和分段凿岩平巷内对采场上盘围岩局部采用锚杆或长锚索注浆加固支护,锚杆可采用φ32×3.5×2500mm的中空注浆锚杆，排间距为1m×1m，长锚索选用直径22mm、长度8～12m的钢丝绳，锚索孔排距2.8-3.0m，孔距3.0-5.0m，孔径65mm，深度为8.0-12.0m；注浆孔随爆破孔同时钻进。
6)矿房回采出矿后，根据相邻矿块情况再回收矿柱后，采用废石充填采空区。
本发明的突出技术特点在于：
(1)分段凿岩平巷既是进入采场的通道(进路)，又能起到补充探矿的作用；分段凿岩平巷的间距可以根据矿体赋存条件灵活掌握；而且所有作业都在分段凿岩平巷中进行，工作安全，劳动条件好；
(2)在分段凿岩平巷内用轻型潜孔钻机钻凿中深孔崩矿炮孔，在采场底部用铲运机出矿，机械化和标准化程度高，作业效率高，生产能力大；
(3)围岩欠稳固时，可以从分段凿岩平巷内向上下盘围岩安装锚杆或锚索，对围岩进行预支护，以防片帮和冒落，有利于控制矿石贫化率。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是图1中沿Ⅰ-Ⅰ的剖示图。
图3是图1中沿Ⅱ-Ⅱ的剖示图。
图中：
1-出矿平巷，2-装矿进路，3-拉底平巷，4-中央切割天井，5-上向中深孔，6-下向中深孔，7-人行天井，8-分段凿岩平巷，9-已充填矿房，10-间柱，11-矿房，12-崩落的矿石，13-顶柱，14-长锚索
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法，包括下列步骤：
1)矿块沿矿体走向布置，划分为矿房11和矿柱，矿柱包括间柱10和顶柱13；矿块中先回采矿房，然后根据相邻矿块情况确定是否回采矿柱。矿块长50-60m，宽为矿体厚度；阶段高度40-50m，沿垂直方向划分2-3个分段，分段高度15～20m；间柱10宽度为4-6m；顶柱13高度为3-5m。
2)在矿体下盘布置出矿平巷1，在矿体底部沿脉掘进拉底平巷3，在出矿平巷1内每隔7-8m向矿体掘进装矿进路2连通拉底平巷3；在矿块两侧间柱10内沿矿体倾向掘进人行天井7；在人行天井7垂直方向上每隔15-20m划分为一分段，掘凿分段凿岩平巷8，并在采场中部掘凿一条中央切割天井4。
3)采用潜孔钻机在拉底平巷3钻凿上向平行(或扇形)中深孔5、在分段凿岩平巷8钻凿上向平行(或扇形)中深孔5、下向平行(或扇形)中深孔6，孔径为65mm，孔深8-15m；平行中深孔布置时排距为1.2-1.5m，孔距为1.4-1.6m，扇形孔布置时排距为1.2-1.5m，孔底距为1.6m-1.8m；以中央切割天井4为自由面，垂直平行中深孔爆破形成切割槽，拉槽孔排距为1.0m，孔距1.0m，孔径65mm。然后以切割槽为自由面，分次侧向崩矿。根据矿体上盘围岩较稳固情况，分段崩矿顺序采用“Λ”字形或“V”字形崩矿顺序。
4)同时为了控制采场矿石贫化率，对上盘软弱不稳固区域进行锚固。从拉底平巷3和分段凿岩平巷8内对采场上盘采用锚杆或长锚索14注浆加固支护,锚杆采用φ32×3.5×2500mm的中空注浆锚杆，排间距为1m×1m；长锚索选用直径22mm、长度8～12m的钢丝绳，锚索孔排距2.8-3.0m，孔距3.0-5.0m，孔径65mm，深度为8.0-12.0m，注浆孔随爆破孔同时钻进。
5)拉底平巷3中的上向中深孔5爆破的同时，就形成集矿堑沟。采下的矿石直接崩落到集矿堑沟，矿石由铲运机从装矿进路2、出矿平巷1，卸至中段溜矿井。根据矿岩稳固情况，确定每次爆破的出矿量。
6)矿房回采出矿后，根据相邻矿块情况再回收间柱10、顶柱13后，采用废石充填采空区。
实施例
XX金矿床属微细粒浅成中低温热液型金矿床。矿体倾角50°-56°，平均厚度4.32m。顶底板围岩主要为粉砂岩、泥岩，矿岩总体稳固性较差。原先采用浅孔留矿法回采，后改用中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法。矿块沿走向布置，矿块长50m，宽为矿体厚度；阶段高度40m，沿垂直方向划分3个分段，分段高度10-15m；采用KQJ-90潜孔钻机从拉底平巷钻凿上向平行(或扇形)中深孔、从分段凿岩平巷钻凿上向平行(或扇形)中深孔、下向平行(或扇形)中深孔，孔深8-15m，孔径为65mm。平行孔布置时排距为1.2-1.5m，孔距为1.4-1.6m；扇形孔布置时孔距为1.4-1.6m，孔底距为1.6m-1.8m；以中央切割天井为自由面，垂直平行中深孔爆破形成切割槽；然后以切割槽为自由面，分次侧向崩矿；分段崩矿顺序呈“V”型方式。拉底平巷上的中深孔爆破的同时，就形成集矿堑沟。根据矿岩稳固情况，分段每次爆破2-3排炮孔，然后出1/3-1/2矿量，其余暂留采场，回采结束后大量出矿。矿石由装岩机从装矿进路装至矿车，经电机车运输，罐笼提升到地面。
为控制采场矿石贫化率，采场上盘围岩采用锚杆加固支护方式，锚杆采用φ32×3.5×2500mm的中空注浆锚杆，排间距为1m×1m。分别从拉底平巷、分段凿岩平巷施工锚杆孔。矿房回采出矿后，立即回采矿柱，最后采用废石充填采空区。采场作业实行强采、强出、强充。
实施薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法主要优点为：
(1)利用轻型潜孔钻机凿岩，风动装药器装药，装岩机出矿，采场生产能力达104t/d。克服了浅孔留矿法劳动强度大、生产效率低和开采成本高等缺点。
(2)所有作业都在分段凿岩平巷中进行，工作安全，劳动条件好；实现了采矿本质安全。
(3)采用“V”型分段崩矿方式，控制每次爆破后的出矿量，对采场上盘围岩进行局部锚杆加固支护，有效控制了采场矿石损失贫化率，采矿贫化率仅为14.5％。
Claims (5)
1.一种薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法，其特征是包括以下步骤：
1)矿块沿矿体走向布置，划分为矿房和矿柱，矿柱包括间柱和顶柱；矿块中先回采矿房，然后根据相邻矿块情况确定是否回采矿柱；矿块长50-60m，宽为矿体厚度；阶段高度40-50m，沿垂直方向划分2-3个分段，分段高度15～20m；间柱4-6m；顶柱3-6m；
2)在矿体下盘围岩中沿矿体走向布置出矿平巷，沿矿体底部布置拉底平巷，用装矿进路连通出矿平巷与拉底平巷；在矿块两侧间柱内布置人行通风天井，用分段凿岩平巷将矿块在垂直方向划分为2-3个分段，分段凿岩平巷间距为15m-20m；在矿房中央布置切割天井；
3)采用轻型潜孔钻机从拉底平巷钻凿上向平行或扇形中深孔，在分段凿岩平巷钻凿上向和下向平行或扇形中深孔，孔深8-15m，孔径为65mm；平行孔布置时排距为1.2-1.5m，孔距为1.4-1.6m，扇形孔布置时排距为1.2-1.5m，孔底距为1.6m-1.8m；以切割天井为自由面，垂直平行中深孔爆破形成切割槽，然后以切割槽为自由面，分次侧向崩矿；拉槽孔排距为1.0m，孔距1.0m，孔径65mm；使用风动装药器装散装铵油炸药，每次爆破2～3排，最多不超过5排；当矿体上盘围岩较稳固时，分段崩矿顺序适合采用“Λ”字形崩矿顺序；当矿体上盘围岩欠稳固时，需要对进行加固支护，分段崩矿顺序应采用“V”字形；
4)拉底平巷上的中深孔爆破的同时，就形成集矿堑沟；采下的矿石直接崩落到集矿堑沟，使用铲运机从底部堑沟侧向装矿，矿石经装矿进路、出矿平巷，卸至中段溜矿井；根据矿岩稳固情况，确定每次爆破后的出矿量；
5)为了控制采场矿石贫化率，对矿体上盘围岩不稳固区域进行锚固；从拉底平巷和凿岩平巷内对采场上盘围岩局部采用锚杆或长锚索注浆加固支护,锚杆采用φ32×3.5×2500mm的中空注浆锚杆，排间距为1m×1m；长锚索选用直径22mm、长度8～12m的钢丝绳，锚索孔排距2.8-3.0m，孔距3.0-5.0m，孔径65mm，深度为8.0-12.0m；注浆孔随爆破孔同时钻进；
6)矿房回采出矿后，根据相邻采场情况再回收矿柱后，采用废石充填采空区。
2.根据权利要求1所述的薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法，其特征在于所述采矿法适用于急倾斜、厚度最小为3m以上的矿体。
3.根据权利要求1所述的薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法，其特征在于分段平巷的间距可根据矿体赋存条件灵活掌握；同时分段平巷的掘进还起到补充探矿的作用。
4.根据权利要求1所述的薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法，其特征在于根据矿体上盘围岩的稳固状况，采用不同的分段崩矿顺序和支护方式。
5.根据权利要求1所述的薄矿体中深孔崩矿分段空场嗣后充填采矿方法，其特征在于根据矿体上盘围岩的稳固状况，控制每次爆破后的出矿量。
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