CN104481538B - 一种非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法，首先根据非煤矿山急倾斜中厚‑厚多层矿体中夹层厚度的变化情况，采用不同的方案预先剔除：针对不同厚度的多层矿体之间的夹层进行分类处理，以夹层厚度2m为界，对于厚度≤2m的夹层，与多层矿体直接混采，且该夹层不剔除；对于2m＜厚度≤4m的夹层，首先在该夹层中施工切割井，利用布置在所述切割井周围的深孔炮孔分段爆破成槽，对该夹层进行预剔除，并破顶层夹层实行混采；对于厚度＞4m的夹层，直接采用大直径深孔分段爆破成槽，对该夹层进行预剔除，并破顶层夹层实行混采，该方法能够适应多层矿体中夹层厚度的变化，实现急倾斜多层矿体低贫高效开采的目的。

Description

一种非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法

技术领域

本发明涉及非煤矿山地下开采技术领域，尤其涉及一种非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法。

背景技术

目前，在非煤矿山地下开采技术领域中，根据对国内外急倾斜中厚-厚矿体矿山的统计，涉及的采矿方法主要有：有(无)底柱分段崩落法、分段矿房法、阶段矿房法、上向水平分层充填法、上向进路充填法等，采矿工艺都很成熟。

而对于急倾斜中厚-厚大多层矿体的开采，国内矿山常采用分采分运及混合开采两种方案，其中分采分运方案中多层矿体分别开采，中间夹层不剔除，虽然降低了矿石回采的贫化，但分采分运采切工程量大，施工组织复杂；混合开采方案中多层矿体同时开采，采场生产能力大，作业效率高，但混采增加了矿石贫化率，经济效益差。

发明内容

本发明的目的是提供一种非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法，该处理方法能够适应多层矿体中夹层厚度的变化，最终实现急倾斜多层矿体低贫高效开采的目的，提高矿石回采的经济效益。

一种非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法，所述方法包括：

根据非煤矿山急倾斜中厚-厚大多层矿体中夹层厚度的变化情况，采用不同的方案预先剔除，形成切割槽，以此为爆破自由面及爆破补偿空间，具体所采用的方案为：

针对不同厚度的多层矿体之间的夹层进行分类处理，以夹层厚度2m为界，对于厚度≤2m的夹层，与多层矿体直接混采，且该夹层不剔除；

对于2m＜厚度≤4m的夹层，首先在该夹层中施工切割井，利用布置在所述切割井周围的深孔炮孔分段爆破成槽，对该夹层进行预剔除，并破顶层夹层实行混采；

对于厚度＞4m的夹层，直接采用大直径深孔分段爆破成槽，对该夹层进行预剔除，并破顶层夹层实行混采。

所述方法还包括：

针对不同厚度的多层矿体，在所述矿体的上盘或下盘布置有与所述矿体走向基本平行的沿脉巷，且所述沿脉巷布置有溜矿井，间隔取100m。

所述方法还包括：

针对不同厚度的多层矿体，在所述矿体的下盘或上盘布置有回风巷道和回风井，且所述回风井兼起充填井的作用。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该处理方法能够适应多层矿体中夹层厚度的变化，最终实现急倾斜多层矿体低贫高效开采的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所提供非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法流程示意图；

图2为本发明实施例所述急倾斜中厚-厚大多层矿体之间夹层预先剔除后的剖面图；

图3为本发明实施例所述大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿技术方案示意图；

图4为本发明实施例所述底部出矿的结构方案示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例涉及一种多层矿体开采中夹层高效处理技术，特别适合急倾斜中厚-厚大多层矿体，矿岩中等稳固以上非煤矿山低贫高效开采，具体是根据夹层的不同厚度，选择性地采用直接混采、施工切割井及大直径深孔分段爆破成槽等技术方案，能够适应多层矿体之间夹层厚度的变化，最终实现急倾斜多层矿体低贫高效开采的目的。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，本发明实施例为提高矿体回采效率，降低矿石贫化，根据非煤矿山急倾斜中厚-厚大多层矿体中夹层厚度的变化情况，采用不同的方案预先剔除，形成切割槽，以此为爆破自由面及爆破补偿空间，如图1所示为本发明实施例所提供非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法流程示意图，具体方案包括：

步骤111：针对不同厚度的多层矿体之间的夹层进行分类处理，以夹层厚度2m为界，对于厚度≤2m的夹层，与多层矿体直接混采，且该夹层不剔除；

步骤112：对于2m＜厚度≤4m的夹层，首先在该夹层中施工切割井，利用布置在所述切割井周围的深孔炮孔分段爆破成槽，对该夹层进行预剔除，并破顶层夹层实行混采；

步骤113：对于厚度＞4m的夹层，直接采用大直径深孔分段爆破成槽，对该夹层进行预剔除，并破顶层夹层实行混采。

在具体实现中，针对非煤矿山急倾斜中厚-厚大多层矿体，并且矿岩中等稳固以上的开采技术条件，综合考虑矿岩工程、水文、环境地质条件等多种因素，可以采用垂直矿体走向布置的大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿技术方案。

举例来说，具体可分矿房、矿柱两步骤进行开采，矿房、矿柱按10～15m宽垂直矿体走向方向依次布置，长为矿体厚度(含夹层)，阶段高度一般50～70m，底柱厚度为10～15m，实际采场回采高度为40～55m。

另外，所述回采的顺序可采用“隔三采一”，矿块回采结束后，采空区及时充填；其中矿房采空区用尾砂胶结充填，灰砂比为1:4～1:10，矿柱采空区用废石或尾砂非胶结充填。

在上述夹层处理方案的基础上，还可以进一步针对不同厚度的多层矿体，在所述矿体的上盘或下盘布置有与所述矿体走向基本平行的沿脉巷，且所述沿脉巷布置有溜矿井，间隔取100m；并在所述矿体的下盘或上盘布置有回风巷道和回风井，且所述回风井兼起充填井的作用。

具体实现中，还可以在采场上部阶段安排凿岩硐室，硐室顶板采用锚索喷浆支护外，硐室中还应预留临时点柱或条柱；底部阶段设计穿脉出矿巷道、装矿进路及受矿硐室等；受矿硐室根据矿体产状、矿岩稳固情况及回采现状，采用平底底部结构或堑沟底部结构。

下面以具体的实例对上述夹层处理方法进行说明，如图2所示为本发明实施例所述急倾斜中厚-厚大多层矿体之间夹层预先剔除后的剖面图；如图3所示为本发明实施例所述大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿技术方案示意图；如图4所示为本发明实施例所述底部出矿的结构方案示意图，在图2-4中包括：1-中段运输巷道；2-溜矿井；3-上盘沿脉巷；4-炮孔；5-底柱；6-槽区；7-回风井；8-回风巷道；9-夹层；10-崩落矿石；11-堑沟受矿硐室；12-凿岩硐室；13-尾砂充填体；14-穿脉装矿巷；15-装矿进路；16-点柱，具体来说：

在本实例中，夹层厚度为3m，采用先施工切割井，而后布置深孔炮孔进行分段爆破，形成爆破槽区6，并以此为自由面及爆破补偿空间进行大直径深孔阶段空场嗣后充填法开采。

具体可分矿房、矿柱两步骤开采，采用“隔三采一”的回采顺序，减小附近区域矿块回采时相互干扰及保证回采安全。矿房、矿柱按15m宽垂直矿体走向方向依次布置，长为矿体厚度(含夹层)，阶段高度为70m，底柱厚度为15m，实际采场回采高度为55m。

另外，在矿体的上盘脉外布置与矿体走向基本平行的上盘沿脉巷3，同时沿脉布置溜矿井2，间隔取100m；在矿体下盘布置回风巷道8和回风井7，此回风井7兼起充填井作用。

在上部阶段布置大孔凿岩硐室12，拉底水平布置堑沟受矿硐室11，堑沟受矿硐室11可利用中深孔爆破形成。采用潜孔凿岩台车从凿岩硐室12底板向下凿深孔至堑沟受矿硐室11的顶板，VCR法爆破形成槽区6后采用侧向分段爆破工艺大量崩矿，矿石用电动铲运机由堑沟受矿硐室11两侧的装矿进路15运至上盘溜矿井2，放至中段运输巷道1经振动放矿机装入运矿卡车。

矿块回采结束后，采空区及时充填，其中矿房采空区用尾砂胶结充填，灰砂比为1:4～1:10，矿柱采空区用废石或尾砂非胶结充填，废石尽可能不提升地表，努力实现无废开采。

综上所述，本发明实施例所述的夹层处理方案采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法，实现分段崩落并最终充填阶段空场，作业效率高，生产能力大，矿石回采贫化率低；且该夹层预先剔除的技术灵活性大，施工组织简单，工人易于操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

根据非煤矿山急倾斜中厚-厚大多层矿体中夹层厚度的变化情况，采用不同的方案预先剔除，形成切割槽，以此为爆破自由面及爆破补偿空间，具体所采用的方案为：

针对不同厚度的多层矿体之间的夹层进行分类处理，以夹层厚度2m为界，对于厚度≤2m的夹层，与多层矿体直接混采，且该夹层不剔除；

对于2m＜厚度≤4m的夹层，首先在该夹层中施工切割井，利用布置在所述切割井周围的深孔炮孔分段爆破成槽，对该夹层进行预剔除，并破顶层夹层实行混采；

对于厚度＞4m的夹层，直接采用大直径深孔分段爆破成槽，对该夹层进行预剔除，并破顶层夹层实行混采。

2.根据权利要求1所述非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对不同厚度的多层矿体，在所述矿体的上盘或下盘布置有与所述矿体走向基本平行的沿脉巷，且所述沿脉巷布置有溜矿井，间隔取100m。

3.根据权利要求1或2所述非煤矿山急倾斜多层矿体中夹层的处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对不同厚度的多层矿体，在所述矿体的下盘或上盘布置有回风巷道和回风井，且所述回风井兼起充填井的作用。