CN105298492A

CN105298492A - 开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法

Info

Publication number: CN105298492A
Application number: CN201510732208.7A
Authority: CN
Inventors: 郑海力; 童阳春; 李寿山
Original assignee: China Bluestar Changsha Design and Research Institute
Current assignee: China Bluestar Chonfar Engineering and Technology Co Ltd
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2035-11-03
Also published as: CN105298492B

Abstract

开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，包括以下步骤：（1）沿矿体走向布置矿块采场，矿块留底柱、顶柱和间柱，形成矿房；顶柱两端各留回风口，底柱中部留矿房进口，矿房中部留垂直矿体走向的分隔矿柱，分隔矿柱将矿房分为两个小矿房；（2）在每个小矿房的四周边界施工切割上山和切割平巷，在其中部形成矩形矿块；将小矿房中矩形矿块分为宽窄两种不同规格的长条形矿柱，条形矿柱长轴沿矿体走向；在矿房进口的上方，即矿房中靠近底柱的中部底板处开凿集中装矿点；（3）回采小矿房中的矩形矿块；（4）凿岩爆破，装矿，运矿。本发明能够在缓倾斜薄矿体矿层中实现机械化连续高效开采，并能适应各类顶板稳固性，保证设备在矿房中运行畅通。

Description

开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法

技术领域

本发明涉及采矿方法，具体是涉及一种开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法。

背景技术

目前，在开采地下矿山缓倾斜薄矿体时，其采矿方法均受矿体倾角及厚度的限制，一般难以进行大规模的机械化连续开采作业，回采工序复杂、效率低、生产材料消耗较多；而对同一矿区中不同区域矿体顶板稳固性差异较大的情况，一般是设计不同的采矿方法进行分区域回采，技术难度大且处理复杂；点柱式采矿方法虽然能够通过调整点柱尺寸与间距来适应顶板稳固性的变化，但是点柱的大量布置使得各种设备在矿房中的运行受阻，影响采矿工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种能够在缓倾斜薄矿体矿层中实现机械化连续高效开采，并能灵活简便地适应各类顶板稳固性，保证设备在矿房中运行畅通的开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，包括以下步骤：

（1）沿矿体走向布置矿块采场，矿块中预留底柱、顶柱和间柱，形成矿房，矿房与矿房之间通过分段巷道隔开；顶柱两端各预留回风口，底柱中部预留矿房进口，矿房中部预留垂直矿体走向的分隔矿柱，分隔矿柱将矿房分为两个小矿房；

（2）在每个小矿房的四周边界施工切割上山和切割平巷，沿着小矿房边界形成两条完整的通风回路，同时在小矿房中部形成矩形矿块；同时将小矿房中的矩形矿块与底柱、顶柱、间柱及分隔矿柱隔开；将小矿房中矩形矿块划分为宽窄两种不同规格的长条形矿柱，即窄条形矿柱和宽条形矿柱，条形矿柱长轴沿矿体走向；在矿房进口的上方，即矿房中靠近底柱的中部底板处开凿集中装矿点；

（3）回采小矿房中的矩形矿块；

（4）凿岩爆破，装矿，运矿。

进一步，步骤（3）中，对于矿体顶板不稳固的矿体，采全部的宽条形矿柱，留全部的窄条形矿柱不采；对于矿体顶板一般稳固的矿体，先采全部的宽条形矿柱，再采部分的窄条形矿柱，留剩余部分的窄条形矿柱不采；对于矿体顶板稳固的矿体，先采全部的宽条形矿柱，再采全部的窄条形矿柱。

进一步，步骤（4）中，采用低矮型凿岩台车凿岩，采用低矮型铲运机运矿，将矿石运送至集中装矿点，坑内卡车进入矿块底部进口，铲运机在集中装矿点处将矿石倒装至坑内卡车运走。

进一步，步骤（1）中，所述矿块长为110-130m，宽为90-110m，高度为矿体层高。

进一步，步骤（1）中，所述底柱、顶柱和间柱宽均为4-7m。

进一步，步骤（1）中，所述回风口、矿房进口和分隔矿柱的宽均为3-5m。

进一步，步骤（2）中，所述切割上山和切割平巷的宽均为3-5m。

进一步，步骤（2）中，所述窄条形矿柱的宽为3-5m，所述宽条形矿柱的宽为5-7m。

进一步，步骤（2）中，所述集中装矿点为半圆形，下沉0.5m，面积为40m²。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

（1）采用分隔矿柱将矿房分为两个小矿房，在小矿房边界施工切割上山与切割平巷，将小矿房的大部分矿体与顶柱、底柱、间柱及分隔矿柱分离，减少开采大部分矿体时凿岩爆破产生的震动，避免对顶柱、底柱、间柱及分隔矿柱造成震动损坏。

（2）将小矿房中由切割上山与切割平巷分离出来的矩形矿体设计为宽窄不同的两种条形矿柱开采，通过调整小矿房中的条带式矿柱回采数量，回采顺序及回采方式来适应矿体顶板不同类型的稳定性；且参数尺寸规整，方便施工实行；而且条柱式的开采方式也为设备创造通畅的运行通道，不会阻碍设备在矿房中的运行，工作效率高，更利于实现机械化开采。

（3）小矿房中的条形矿柱长轴与分隔矿柱长轴垂直（条形矿柱长轴沿矿体走向，分隔矿柱长轴垂直矿体走向），从多个方向控制矿房顶板的软弱结构面，减少顶板软弱结构面走向与矿柱长轴一致时产生的对顶板稳固的不利影响，更有利于矿层顶板稳固。

（4）采用大尺寸的矿块结构参数，减少分段、中段巷道及外部切割工程，减少外部采切工程量。

（5）凿岩及矿石采装全部采用低矮型设备，铲运机能够进入采场铲运矿石，在集中装矿点处将矿石铲装进坑内卡车，实现采场的机械化连续开采。

附图说明

图1是本发明实施例1、2、3的矿体开采前的结构示意图。

图2是图1沿A-A的剖视图。

图3是本发明实施例1的矿体开采后的结构示意图。

图4是图3沿A-A的剖视图。

图5是本发明实施例2的矿体开采后的结构示意图。

图6是图5沿A-A的剖视图。

图7是本发明实施例3的矿体开采后的结构示意图。

图8是图7沿A-A的剖视图。

图9是图8的局部放大图。

图中：1—分段巷道，2—集中装矿点，3—矿房进口，4—分隔矿柱，5—切割平巷，6—切割上山，7—回风口，8—间柱，9—底柱，10—顶柱，11—窄条形矿柱，12—宽条形矿柱。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

参照图1、2、3、4，本实施例针对矿体顶板不稳固的矿体进行开采，包括以下步骤：

（1）沿矿体走向布置矿块采场，矿块长为120m，宽为100m，高度为矿体层高（一般为2-3m），矿块中预留5m宽的底柱9、顶柱10和间柱8，形成矿房，矿房与矿房之间通过分段巷道1隔开；顶柱10两端各预留4m宽回风口7，底柱9中部预留4m宽的矿房进口3，矿房中部预留垂直矿体走向宽4m的分隔矿柱4，分隔矿柱4将矿房分为两个小矿房；

（2）在每个小矿房的四周边界施工4m宽的切割上山6和切割平巷5，沿着小矿房边界形成两条完整的通风回路，同时在小矿房中部形成矩形矿块；同时将小矿房中的矩形矿块与底柱9、顶柱10、间柱8及分隔矿柱4隔开，将小矿房中矩形矿块划分为宽窄两种不同规格的长条形矿柱，即窄条形矿柱11和宽条形矿柱12，条形矿柱长轴沿矿体走向，窄条形矿柱11宽为4m，宽条形矿柱12宽为6m；在矿房进口3的上方，即矿房中靠近底柱9的中部底板处开凿下沉0.5m，面积为40m²的半圆形集中装矿点2；

（3）回采小矿房中的矩形矿块：采全部的宽条形矿柱12，留全部的窄条形矿柱11不采；

（4）凿岩爆破，装矿，运矿：采用低矮型凿岩台车凿岩，采用低矮型铲运机运矿，将矿石运送至集中装矿点2，坑内卡车进入矿块底部进口，铲运机在集中装矿点2处将矿石倒装至坑内卡车运走。

实施例2

参照图1、2、5、6，本实施例针对矿体顶板一般稳固的矿体进行开采，包括以下步骤：

（3）回采小矿房中的矩形矿块：先采全部的宽条形矿柱12，再采部分的窄条形矿柱11，留剩余部分的窄条形矿柱11不采；

实施例3

参照图1、2、7、8、9，本实施例针对矿体顶板稳固的矿体进行开采，包括以下步骤：

（1）沿矿体走向布置矿块采场，矿块长为120m，宽为100m，高度为矿体层高（一般为2-3m），矿块中预留6m宽的底柱9、顶柱10和间柱8，形成矿房，矿房与矿房之间通过分段巷道1隔开；顶柱10两端各预留4m宽回风口7，底柱9中部预留4m宽的矿房进口3，矿房中部预留垂直矿体走向宽4m的分隔矿柱4，分隔矿柱4将矿房分为两个小矿房；

（3）回采小矿房中的矩形矿块：先采全部的宽条形矿柱12，再采全部的窄条形矿柱11；

本发明针对地下矿山缓倾斜薄矿体，矿体薄，难以采用机械化连续高效生产，且同一矿区或矿层顶板稳固性不同需要设计多种采矿方法，处理技术难度大且难以实施的现状，在缓倾斜薄矿体中设计大尺寸的矿块矿房，采用分隔矿柱将矿房分为两个小矿房，在小矿房中设计宽窄两种不同规格的条带式矿柱，通过调整小矿房中的条带式矿柱回采数量，回采顺序及回采方式来适应顶板稳固程度的差异，同时在采场中采用低矮型凿岩，出矿及运矿设备，在薄矿层采场中实现薄矿体缓倾斜矿层的机械化连续开采。

本发明能够解决现有缓倾斜薄矿体采矿方法生产效率低，无法应用机械化连续高效开采的现状；小矿房中可灵活调整条形矿柱式的开采方式，控制矿房暴露面积，能够适应不同的矿层顶板稳固性要求；同时减轻开采过程中对顶柱10、底柱9、间柱8及分隔矿柱4的震动破坏，多方向地控制矿房软弱结构面，提高安全性。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）沿矿体走向布置矿块采场，矿块中预留底柱（9）、顶柱（10）和间柱（8），形成矿房，矿房与矿房之间通过分段巷道（1）隔开；顶柱（10）两端各预留回风口（7），底柱（9）中部预留矿房进口（3），矿房中部预留垂直矿体走向的分隔矿柱（4），分隔矿柱（4）将矿房分为两个小矿房；

（2）在每个小矿房的四周边界施工切割上山（6）和切割平巷（5），沿着小矿房边界形成两条完整的通风回路，同时在小矿房中部形成矩形矿块；同时将小矿房中的矩形矿块与底柱（9）、顶柱（10）、间柱（8）及分隔矿柱（4）隔开；将小矿房中矩形矿块划分为宽窄两种不同规格的长条形矿柱，即窄条形矿柱（11）和宽条形矿柱（12），条形矿柱长轴沿矿体走向；在矿房进口（3）的上方，即矿房中靠近底柱（9）的中部底板处开凿集中装矿点（2）；

（3）回采小矿房中的矩形矿块；

（4）凿岩爆破，装矿，运矿。

2.如权利要求1所述的开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，其特征在于：步骤（3）中，对于矿体顶板不稳固的矿体，采全部的宽条形矿柱（12），留全部的窄条形矿柱（11）不采；对于矿体顶板一般稳固的矿体，先采全部的宽条形矿柱（12），再采部分的窄条形矿柱（11），留剩余部分的窄条形矿柱（11）不采；对于矿体顶板稳固的矿体，先采全部的宽条形矿柱（12），再采全部的窄条形矿柱（11）。

3.如权利要求1或2所述的开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，其特征在于：步骤（4）中，采用低矮型凿岩台车凿岩，采用低矮型铲运机运矿，将矿石运送至集中装矿点（2），坑内卡车进入矿块底部进口，铲运机在集中装矿点（2）处将矿石倒装至坑内卡车运走。

4.如权利要求1-3之一所述的开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，其特征在于：步骤（1）中，所述矿块长为110-130m，宽为90-110m，高度为矿体层高。

5.如权利要求1-4之一所述的开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，其特征在于：步骤（1）中，所述底柱（9）、顶柱（10）和间柱（8）的宽均为4-7m。

6.如权利要求1-5之一所述的开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，其特征在于：步骤（1）中，所述回风口（7）、矿房进口（3）和分隔矿柱（4）的宽均为3-5m。

7.如权利要求1-6之一所述的开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，其特征在于：步骤（2）中，所述切割上山（6）和切割平巷（5）的宽均为3-5m。

8.如权利要求1-7之一所述的开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，其特征在于：步骤（2）中，所述窄条形矿柱（11）的宽为3-5m，所述宽条形矿柱（12）的宽为5-7m。

9.如权利要求1-8之一所述的开采缓倾斜薄矿体的房柱式采矿方法，其特征在于：步骤（2）中，所述集中装矿点（2）为半圆形，下沉0.5m，面积为40m²。