CN105240016B - 缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法，即：先在倾向上把矿体划分为中段和回采单元，沿矿体走向划分矿块和回采条带，各条带间不留矿柱对矿块进行连续切割；切割时，先在运输切割巷道内安设金刚石串珠绳锯机(1)，分别在距矿体上、下表面8‑12cm的围岩(16)中连续切割整个矿块，并用金刚石串珠绳锯机按条带宽度垂直切割矿体侧面；切割完毕后，在矿体下部的运输切割巷道布置卷扬机沿倾向从下部拖曳矿块，并用圆盘锯(8)将每次拖出部分切下后放入平板矿车运出；一个条带回采完毕后，立即用混凝土对矿块采出后形成的空间进行充填，采充之间间隔一个回采条带。本发明具有开采效率高、劳动强度减轻等优点。

Description

缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法

技术领域

本发明涉及一种采矿方法，特别是涉及一种缓倾斜薄层状地下宝玉石矿的机械切割开采方法。适用于对各种玉石薄矿体的无损开采。

背景技术

宝玉石矿多以露天开采为主，但随着宝玉石市场需求的不断扩大，资源储量不断减少，采矿方式也逐渐向地下开采转移，开采手段主要以人工撬搬，劈裂法、钻孔爆破法为主。这类方法存在以下问题：

(1)机械化程度低，工人劳动强度大，出矿量小，生产效率低下，满足不了需求；

(2)爆破手段虽然可以提高生产效率，但是由于爆破产生的爆炸应力波与爆破振动效应会对宝玉石矿体造成损伤，采出宝玉石的块度也较小，降低了宝玉石的品质；

(3)为了采出宝玉石矿体，需要采出大量的围岩，工作量大，且需对采空区进行充填，充填支护成本较高；

(4)人工撬搬以及爆破手段安全性低，工作人员安全得不到保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法，该采矿法使用机械化工具，能够提高宝玉石矿地下开采的效率，降低井下作业工人的劳动强度，保证生产安全，同时可实现无损开采，得到完整性好、块度均匀、具有较高工业价值的宝玉石矿块。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法，具体是：首先在倾向上把矿体划分为中段和回采单元，沿矿体走向划分矿块和回采条带；在中段内布置运输上山巷道，并让其与矿块内的运输切割巷道相连；切割时，先在运输切割巷道安设金刚石串珠绳锯机，分别在距矿体上、下表面8-12cm的围岩中连续切割整个矿块，并用金刚石串珠绳锯机按条带宽度垂直切割矿体侧面；切割完成后，在矿体下部的运输切割巷道布置卷扬机沿倾向从下部拖曳矿块，并用圆盘锯将每次拖出部分切下后放入平板矿车运出；最后进行充填以保证采场安全，充填时用混凝土对矿块采出后形成的空间进行充填，采充之间间隔一个回采条带。

所述的矿块的切割方式为全断面巷道盲切，即先切割整个矿块，再将矿块切割为多个宽2m的条带进行回采，实现边切割边回采。

所述的划分出的矿块，其结构参数为：走向长50-80m，斜长20-40m。

上述方法中：在切割时，先切割矿体下部，完成之后向其中填塞包括毛竹片填充物，以减小后续拖曳的摩擦力，之后再切割矿体上部，每隔2m划分一个条带，在矿体上部的运输切割巷道内布置一台金刚石串珠绳锯机，对矿体侧面进行切割；在锯切的同时，向锯缝注以水，以冷却金刚石串珠绳锯机和排除锯切下来的岩粉。

上述方法中：在矿体下部的运输切割巷道内布置卷扬机，用钢丝绳从矿体下部的运输切割巷道绕过切割下来的矿体，通过卷扬机向下拖曳，在矿体下部的运输切割巷道内布置Φ600的圆盘锯，将矿块切割成预定长度的小块，并放在平板矿车上，通过绞车沿运输上山巷道拉运至中段的运输上山巷道出矿，然后继续上述拖曳操作。

上述方法中：不留设与顶底柱，在每个回采单元端部挂网后喷射5～10cm厚的混凝土，形成挂网喷混层，保证采矿安全和通风。

上述方法中：矿块拖曳回采完毕之后，只对缝隙进行充填，以减少充填支护成本，同时使用隔板隔开间隔条带和充填条带，并用塑料气袋封住切割缝下部，从矿体上部的运输切割巷道向切割缝内灌注混凝土进行充填，采充之间间隔一个回采条带。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

(1)全断面巷道机械切割矿体，提高了开采效率；

(2)大量使用了机械设备，机械化程度高，大大减小了人工劳动强度；

(3)使用机械设备切割矿体，避免了使用爆破手段对矿体造成的损伤，有利于提高采出矿体的品质，同时也改善了采场的安全性；

(4)在回采过程中几乎不产生废石，充填支护工作量小，对围岩扰动小，采场稳定性好。

附图说明

图1为本发明的采场布置图。

图2为本发明的Ⅰ—Ⅰ剖面图。

图3为本发明的Ⅱ—Ⅱ剖面图。

图中：1.金刚石串珠绳锯机；2.导向轮；3.串珠绳；4.玉石矿体；5.人行切割上山巷道；6.轨道；7.运输切割巷道；8.圆盘锯；9.平板矿车；10.挂网喷混层；11.运输上山巷道；12.混凝土充填体；13.绞车；14.卷扬机；15.填充物；16.围岩。

具体实施方式

本发明公开了一种缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法。该方法主要使用金刚石串珠绳锯、圆盘锯等机械设备对水平或者缓倾斜薄矿体进行回采。施工时，首先掘进相互连通的人行切割上山、运输上山、运输切割巷道将矿体划分为多个回采单元和矿块，巷道内铺设轨道；矿块内按矿体走向划分条带，各条带间不留矿柱以保证对矿块的连续切割；切割时，先在切割巷道安设金刚石绳锯机，然后在距离矿体上、下表面各8-12cm处对矿块整个断面进行切割，并用一台小金刚石绳锯机对矿体侧面进行切割；切割完成后，在下部运输切割巷道内安卷扬机，用钢丝绳从下部运输巷道绕过切割下来的矿体，通过卷扬机向下拖曳，用圆盘锯将拖曳出来的部分切下并放在平板矿车上通过绞车拉运出矿；重复拖曳作业循环，直至条带内矿体被全部采出；一个条带回采完毕后，立即用混凝土对矿体采出后形成的空间进行充填，采矿与充填之间间隔一个回采条带。

下面结合实施例及附图进一步阐明本发明的内容，但不仅仅局限于下面的实施例。

本发明提供的缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿法，是一种高价值缓倾斜薄层状宝玉石矿的机械切割开采方法。

以一种缓倾斜薄层状宝玉石矿为例，其矿层厚度6-10cm，采场布置如图1所示。

该方法包括以下步骤：

(1)首先在倾向上把矿体划分为中段，在中段内按矿体倾向布置若干个回采单元，倾向长20-40m。在矿体走向上用人行切割上山巷道5将回采单元划分为多个矿块，每个矿块走向长50-80m。然后在中段边部或中部布置运输上山巷道11，在每个矿块上下各布置一条与运输上山巷道11相连的运输切割巷道7，人行切割上山5与运输切割巷道7相连。在运输上山的顶部布置绞车13，运输切割巷道7与运输上山巷道11均布置轨道6，用于出矿和搬运设备。

所述矿体是指一种厚度为6-10cm的缓倾斜薄层状宝玉石矿，矿块是指通过各种采准切割巷道划分出来的回采单元。

所述回采单元包括运输切割巷道7、运输上山巷道11、人行切割上山巷道5和围岩16。

所述人行切割上山巷道5，是一种采准切割巷道，用于将矿体划分为多个回采单元。

所述运输切割巷道7，是一种拉底切割巷道，底部铺设轨道，是每个回采阶段的主要运输巷道。

所述运输上山巷道11，是一种倾斜出矿巷道，用于从下部巷道拉运平板矿车之中段运输巷道出矿。

(2)在矿块上部的运输切割巷道7内安设金刚石绳锯机1，在上、下运输切割巷道内布置导向轮2，将金刚石串珠绳3环绕整个矿块，形成闭环，然后通过金刚石绳锯机1带动锯绳在距离矿体上、下表面各10cm处对矿体(玉石矿体)上、下面进行切割，先切割矿体下面，再切割矿体上面，下部切割完成以后向下部切割缝内填塞充填物15(例如毛竹片等)，以减小后续拖曳的摩擦力。

(3)在矿块上部的运输切割巷道7内布置一台小型金刚石串珠绳锯机1，对矿体侧面进行切割，在锯切的同时，向锯缝注以充足的水，冷却金刚石串珠的同时排除粉尘。

(4)通过切割，回采条带内矿块只受摩擦力作用，在下部切割运输巷道内安设卷扬机14沿倾斜方向拖曳矿块，克服摩擦力，矿块即可沿倾斜方向滑出，然后在下部运输平巷内安设直径Φ600的圆盘锯8对推出部分矿块进行切割，切割下的矿块放在平板矿车9上，继续以上拖曳工作。

(5)通过绞车13沿运输上山巷道11拉运平板矿车9，至矿块中段的运输切割巷道(图中未画出)出矿。

(6)为增加矿石回采率，最大化经济效益，不留设保安矿柱与顶底柱，在每个回采单元端部挂网后喷射5～10cm厚的混凝土，形成挂网喷混层10。回采条带矿体拖曳完毕之后，使用隔板隔开间隔条带和充填条带，并用塑料气袋封住切割缝下部，从上部向切割缝内灌注混凝土充填体12，回采和充填之间间隔一个回采条带。

(7)新鲜风流从人行切割上山5进入，沿中段内各运输切割巷道进入采场，洗刷工作面，沿运输上山回风。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的研究人员和技术人员应了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例及发明说明书的内容只是为了说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域内技术人员的简单更改和替换都在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法，其特征在于：首先在倾向上把矿体划分为中段和回采单元，沿矿体走向划分矿块和回采条带；在中段内布置运输上山巷道(11)，并让其与矿块内的运输切割巷道(7)相连；切割时，先在运输切割巷道内安设金刚石串珠绳锯机(1)，分别在距矿体上、下表面8-12cm的围岩(16)中连续切割整个矿块，并用金刚石串珠绳锯机按条带宽度垂直切割矿体侧面；切割完成后，在矿体下部的运输切割巷道布置卷扬机沿倾向从下部拖曳矿块，并用圆盘锯(8)将每次拖出部分切下后放入平板矿车运出；最后进行充填以保证采场安全，充填时用混凝土对矿块采出后形成的空间进行充填，采矿与充填之间间隔一个回采条带；

在切割时，先切割矿体下部，完成之后向其中填塞包括毛竹片填充物，以减小后续拖曳的摩擦力，之后再切割矿体上部，每隔2m划分一个条带，在矿体上部的运输切割巷道内布置一台金刚石串珠绳锯机(1)，对矿体侧面进行切割；在锯切的同时，向锯缝注以水，以冷却金刚石串珠绳锯机和排除锯切下来的岩粉；

在矿体下部的运输切割巷道(7)内布置卷扬机(14)，用钢丝绳从矿体下部的运输切割巷道(7)绕过切割下来的矿体，通过卷扬机向下拖曳，在矿体下部的运输切割巷道(7)内布置Φ600的圆盘锯(8)，将矿块切割成预定长度的小块，并放在平板矿车上，通过绞车沿运输上山巷道(11)拉运至中段的运输上山巷道出矿，然后继续上述拖曳操作。

2.根据权利要求1所述的缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法，其特征在于矿块的切割方式为全断面巷道盲切，先切割整个矿块，再将矿块切割为多个宽2m的条带进行回采，实现边切割边回采。

3.根据权利要求1所述的缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法，其特征在于划分出来的矿块，其结构参数为：走向长50-80m，斜长20-40m。

4.根据权利要求1或3所述的缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法，其特征在于：不留设保安矿柱与顶底柱，在每个回采单元端部挂网后喷射5～10cm厚的混凝土，形成挂网喷混层(10)，保证采矿安全和通风。

5.根据权利要求1或3所述的缓倾斜薄层状玉石矿矿块切割条带拖曳充填采矿方法，其特征在于：矿块拖曳回采完毕之后，只对缝隙进行充填，以减少充填支护成本，同时使用隔板隔开间隔条带和充填条带，并用塑料气袋封住切割缝下部，从矿体上部的运输切割巷道内向切割缝内灌注混凝土进行充填，采矿与充填之间间隔一个回采条带。