CN104533415A - 一种阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法 - Google Patents
一种阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104533415A CN104533415A CN201410685806.9A CN201410685806A CN104533415A CN 104533415 A CN104533415 A CN 104533415A CN 201410685806 A CN201410685806 A CN 201410685806A CN 104533415 A CN104533415 A CN 104533415A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ore
- caving method
- inclination
- mining
- hill
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 title abstract 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title abstract 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title abstract 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title abstract 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 abstract description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 208000036366 Sensation of pressure Diseases 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
Abstract
一种阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法，属于金属矿山地下采矿领域，适用于地下厚大倾斜破碎矿体的开采。本发明将阶段强制崩落法与自然崩落法进行耦合；先以26°～30°角掘进长×宽＝5×1.8m的倾斜上山，并掘进切割槽，再以42°～46°角掘进长×宽＝3×1.8m的倾斜上山，并在倾斜上山两端掘进安全联道；采用有底柱漏斗出矿斜上山拉底浅孔爆破自然崩落法进行出矿。本发明运输设备维修工作量小；使用的设备、能源和劳动力少，生产成本低；采场出矿能力高；放矿点相互干扰小，利用率高，装车迅速；能很好地控制放矿，矿石回收率高、贫化率低。
Description
技术领域
本发明属于金属矿山地下采矿领域，可应用于地下厚大倾斜破碎矿体的开采。
背景技术
阶段强制崩落法主要以阶段全高在崩落的覆盖岩层下进行大量放矿，具有开采强度大、劳动生产率高等优点。但其阶段高度受外部条件的限制较多，当阶段高度过大时，上盘不稳固的岩石会引起超前贫化，尤其对沿走向布置矿块时更为严重，同时，会延长矿块的回采时间，对底部结构维护不利。阶段强制崩落法的缺点主要有：对放矿要求严格，如果管理不善，损失贫化大；大块矿石多，二次破碎工作量大；采用强制崩落形成覆盖层时，工程量大、投资多。
而自然崩落法作为一种大规模、低成本、技术含量高的采矿方法，具有生产能力大，便于组织管理，作业安全及开采成本低等优点，是唯一能与露天开采经济效益相媲美的高效地下采矿方法。自然崩落法一般适用于矿石价值不高、矿石松软破碎的厚大矿体，但该方法目前在我国应用较少，除了受矿床地质条件的限制之外，主要是由于我国缺少这方面的经验。自然崩落法在应用过程中主要存在以下问题：在破碎岩体中进行中深孔施工时，成孔率较低，使得设计的中孔不能有效地按设计进行施工；设计的采场间距及底柱过大，加之矿石流动性差时，会造成放矿椭球体呈筒状发育，加大地压管理难度，造成坑道的二次维护费用增加；出矿底部结构不能有效使漏斗负担范围内矿石均匀下降和被均匀放出。但随着高价值高品位的富矿日益减少，人们必将面临更多的开采条件差、矿石品位低的贫矿资源开发。因此，适用于低品位矿产资源开发的自然崩落法将越来越受到采矿工作者的关注。
发明内容
本发明是针对阶段强制崩落法阶段高度受限制，大块矿石多，二次破碎工作量大以及自然崩落法中存在中深孔施工成孔率低、地压控制及放矿控制困难的问题，并为适应崩落矿岩移动规律，使放矿漏斗具有较好的稳固性，提出了一种适用于地下厚大倾斜破碎矿体的阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法。
该采矿方法的特征在于：
(1)将阶段强制崩落法与自然崩落法进行耦合:
采用阶段强制崩落法的按阶段进行强制崩落矿石，以阶段全高在崩落的覆盖岩层下进行大量放矿，同时结合自然崩落法在阶段下方进行大面积拉底，使矿体的暴露面积达到矿体自然崩落效果；
(2)先以26°～30°角掘进长为4～6m，宽为1.8～2m的倾斜上山，并掘进切割槽，再以42°～46°角掘进长为2～4m，宽为1.8～2m的倾斜上山，并在倾斜上山两端掘进安全联道；
(3)采用有底柱漏斗出矿斜上山拉底浅孔爆破自然崩落法进行出矿；
(4)漏斗口使用14#双工字钢金属箱支护或钢、砼混合支护。
根据矿体赋存条件及出矿设备的选择，每个采场单元每相隔约22-26m布置两条转运进行出矿，巷道断面规格高×宽＝3.5×2.4m；采场划分为5个单元依次向前推进进行开采；转运道两侧每隔5-7m交错布置漏斗，漏斗口直径为1.2m；沿漏斗口斜向上26°～30°角掘进长为4～6m，宽为1.8～2m的倾斜上山，并掘进切割槽，然后以42°～46°角继续掘进长为2～4m，宽为1.8～2m的倾斜上山，在倾斜上山两端掘进宽为2m的安全联道；其中，上山可作为人行通道以便于观察矿石自然崩落情况。
该采矿方法与传统自然崩落法的不同表现在下述几个方面：
(1)运输设备(电瓶机车)维修工作量小；
(2)使用的设备、能源和劳动力少，生产成本低；
(3)采场出矿能力高；
(4)放矿点相互干扰小，利用率高，装车迅速；
(5)能很好地控制放矿，矿石回收率高、贫化率低。
附图说明
图1采场平面图
图2A-A剖面图
图3B-B剖面图
图4漏斗布置形式
1——转运道、2——矿体界限、3——漏斗、4——切割槽、5——安全联道、
6——桃形柱、7——矿柱、8——矿体、9——上山
具体实施方式
阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法具体设计要求如下：
(1)每个采场单元每相隔约24m布置两条转运道进行出矿，巷道断面规格高×宽＝3.5×2.4m；采场分为5个单元(图1中I至V)依次向前推进进行开采；
(2)转运道两侧每隔6m交错布置漏斗，漏斗口直径为1.2m；沿漏斗口斜向上26°～30°角掘进长为4～6m，宽为1.8～2m的倾斜上山，并掘进切割槽，然后以42°～46°角继续掘进长为2～4m，宽为1.8～2m的倾斜上山，且在倾斜上山两端掘进安全联道，联道宽为2m；
(3)采用浅孔爆破方式进行拉底与切割；
(4)采用有底柱漏斗方式出矿；
(5)巷道采用14#工字钢箱支护巷道，漏斗口使用14#双工字钢金属箱或钢、砼混合支护；上山口、抬门(横梁)采用14#工字钢支撑矿柱；工字钢支护采用半圆拱断面，底帮用槽钢横撑。
Claims (2)
1.一种阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法，其特征在于：
(1)将阶段强制崩落法与自然崩落法进行耦合：
采用阶段强制崩落法的按阶段进行强制崩落矿石，以阶段全高在崩落的覆盖岩层下进行大量放矿，同时结合自然崩落法在阶段下方进行大面积拉底，使矿体的暴露面积达到矿体自然崩落效果；
(2)先以26°～30°角掘进长为4～6m，宽为1.8～2m的倾斜上山，并掘进切割槽，再以42°～46°角掘进长为2～4m，宽为1.8～2m的倾斜上山，并在倾斜上山两端掘进安全联道；
(3)采用有底柱漏斗出矿斜上山拉底浅孔爆破自然崩落法进行出矿；
(4)漏斗口使用14#双工字钢金属箱支护或钢、砼混合支护。
2.根据权利要求1所述一种阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法，其特征在于：根据矿体赋存条件及出矿设备的选择，每个采场单元每相隔22-26m布置两条转运道(1)进行出矿，巷道断面规格高×宽＝3.5×2.4m；采场划分为5个单元依次向前推进进行开采；转运道两侧每隔5-7m交错布置漏斗(3)，漏斗口直径为1.2m；沿漏斗口斜向上26°～30°角掘进长为4～6m，宽为1.8～2m的倾斜上山，并掘进切割槽(4)，然后以42°～46°角继续掘进长为2～4m，宽为1.8～2m的倾斜上山(9)，在倾斜上山两端掘进宽为2m的安全联道(5)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410685806.9A CN104533415B (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 一种阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410685806.9A CN104533415B (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 一种阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104533415A true CN104533415A (zh) | 2015-04-22 |
| CN104533415B CN104533415B (zh) | 2017-01-11 |
Family
ID=52849015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410685806.9A Active CN104533415B (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 一种阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104533415B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107524443A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-29 | 中国黄金集团中原矿业有限公司 | 不稳固特厚大矿体跨步连续自然崩落采矿方法 |
| CN108804792A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-13 | 中南大学 | 矿岩崩落过程模拟方法及系统 |
| CN108868768A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-11-23 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 矿体的出矿水平装矿巷道的布置结构 |
| CN108999611A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-12-14 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 对角式连续拉底推进方法 |
| CN111706331A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-09-25 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | 一种井下脉外沿脉巷施工方法 |
| CN113216961A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-06 | 紫金矿业集团股份有限公司 | 自然崩落法安全放矿管控方法 |
| CN113669064A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-19 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 自然崩落采矿法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4799738A (en) * | 1981-11-03 | 1989-01-24 | Tatabanyai Szenbanyak | Mining method for working large-scale mineral deposits by the caving system |
| CN1048739A (zh) * | 1990-08-30 | 1991-01-23 | 中南工业大学 | 崩落采矿法 |
| CN1225410A (zh) * | 1998-12-09 | 1999-08-11 | 中南工业大学 | 波形底柱分段空场采矿法 |
| CN102619515A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-01 | 鞍钢集团矿业公司 | 一种顶部充填的高端壁无底柱分段崩落法开采工艺 |
| CN103790589A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-14 | 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 | 露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术 |
-
2014
- 2014-11-25 CN CN201410685806.9A patent/CN104533415B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4799738A (en) * | 1981-11-03 | 1989-01-24 | Tatabanyai Szenbanyak | Mining method for working large-scale mineral deposits by the caving system |
| CN1048739A (zh) * | 1990-08-30 | 1991-01-23 | 中南工业大学 | 崩落采矿法 |
| CN1225410A (zh) * | 1998-12-09 | 1999-08-11 | 中南工业大学 | 波形底柱分段空场采矿法 |
| CN102619515A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-01 | 鞍钢集团矿业公司 | 一种顶部充填的高端壁无底柱分段崩落法开采工艺 |
| CN103790589A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-14 | 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 | 露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 霍俊发: "玉石洼铁矿有底柱崩落法方案改进", 《有色矿冶》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107524443A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-29 | 中国黄金集团中原矿业有限公司 | 不稳固特厚大矿体跨步连续自然崩落采矿方法 |
| CN108804792A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-13 | 中南大学 | 矿岩崩落过程模拟方法及系统 |
| CN108999611A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-12-14 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 对角式连续拉底推进方法 |
| CN108868768A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-11-23 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 矿体的出矿水平装矿巷道的布置结构 |
| CN108868768B (zh) * | 2018-08-08 | 2023-09-29 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 矿体的出矿水平装矿巷道的布置结构 |
| CN111706331A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-09-25 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | 一种井下脉外沿脉巷施工方法 |
| CN111706331B (zh) * | 2020-07-07 | 2022-03-15 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | 一种井下脉外沿脉巷施工方法 |
| CN113216961A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-06 | 紫金矿业集团股份有限公司 | 自然崩落法安全放矿管控方法 |
| CN113669064A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-19 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 自然崩落采矿法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104533415B (zh) | 2017-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104533415B (zh) | 一种阶段强制崩落法与自然崩落法耦合的采矿方法 | |
| CN102966354B (zh) | 一种厚煤层坚硬顶板长壁工作面无煤柱开采方法 | |
| CN103147761B (zh) | 一种缓倾斜松软顶板薄矿床充填采矿方法 | |
| CN101737052B (zh) | 一种分段充填采矿方法 | |
| CN101749018B (zh) | 煤柱直接回收采煤法 | |
| CN104832178A (zh) | 一种厚煤层分层部分充填采煤方法 | |
| CN104481543B (zh) | 阶段留矿崩落采矿法 | |
| CN104763434B (zh) | 一种无煤柱双巷掘进方法 | |
| CN107725052B (zh) | 一种采留一体化开采沿空巷道顶板恒阻锚体梁支护方法 | |
| CN102168579A (zh) | 中厚倾斜破碎矿体脉内采准无间柱连续分段充填法 | |
| CN104533416A (zh) | 极厚大矿体大规模机械化无底柱分段崩落采矿方法 | |
| CN104564072A (zh) | 近距离煤层群完全无煤柱连续卸压开采方法 | |
| CN110043263B (zh) | 基于分区预控顶的缓倾斜破碎矿床中深孔强化开采方法 | |
| CN110029998B (zh) | 适用于急倾斜薄中厚矿体的分段凿岩阶段出矿嗣后充填法 | |
| CN102953732A (zh) | 房柱式大直径深孔倒台阶状分段侧向崩矿嗣后充填采矿法 | |
| CN108625855B (zh) | 一种充填体下的采矿方法 | |
| CN210134930U (zh) | 一种适用于缓倾斜破碎矿床开采的分区预控顶结构 | |
| CN109751050B (zh) | 一种下向凹凸无筋镶嵌连续分层充填采矿法 | |
| CN104358573A (zh) | 厚大矿体的阶段空场与阶段崩落联合采矿法 | |
| CN102900449A (zh) | 一种煤矿井下采空区顶板的支护方法 | |
| CN104863588A (zh) | 超前预设墩柱沿空留巷方法 | |
| CN207080226U (zh) | 一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构 | |
| CN101737051A (zh) | 一种盲矿体覆盖层形成方法 | |
| CN102817614B (zh) | 一种适于地下矿山嗣后充填的采场结构布置方式 | |
| CN108397196B (zh) | 一种基于格宾人工矿柱的缓倾斜矿体露天转地下采矿方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |