CN105386767B - 一种空场崩落混合开采挂帮的采矿方法 - Google Patents
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Abstract
一种空场崩落混合开采挂帮的采矿方法，该方法分为两步开采，在露天开采即将结束时进行空场法开采，当露天开采结束之后，进行崩落法开采，并形成覆盖层，其开采步骤为：首先，进行采准切割工作，然后进行空场法开采，当露天开采结束之后，对所留设的矿柱采用崩落法进行回采，并形成覆盖层。由于矿房尺寸小并以及护坡矿柱的留设，保证了露天开采过程中边坡的稳定性和回采的安全性；开拓系统通过某个已有的边坡进行开拓，各分段的联络通过斜坡道联通，解决了露天开采与挂帮矿开采同时进行的问题，满足了露天开采后期产能的需要；所留设的矿柱采用崩落法进行回采出矿，提高了挂帮矿回收率，并形成覆盖层为地下开采的进行做准备。
Description
技术领域
本发明涉及采矿工程领域的采矿方法，特别是涉及一种空场崩落混合开采挂帮的采矿方法。
背景技术
据统计，我国85%以上的矿产资源来源于露天生产，经过多年的开采,大部分露天铁矿山企业都面临着露天釆场闭坑及露天转地下开采。露天境界外滞留挂帮矿体的矿量占露采总储量的5%～6%,如不回收,将造成资源的严重浪费因此,进行露天境界外挂帮矿体开采已成为露天矿山企业发展的必然趋势。
在挂帮矿开采方式的选择上，通常开拓系统的选择有：在坑内进行，采用露天的运输方式；开凿独立的开拓系统，但是耗费大、基建时间长；充分利用好露天转地下的开拓系统开采挂帮矿。在开采方法的选择上基本有空场法和崩落法两大类。
在对挂帮矿的开采过程中，选用哪种开拓系统以及采矿方法，很大程度上决定了露天转地下开采能否顺利进行，所以在挂帮矿的开采过程中，如何做到开采的灵活性强，有利于提前出矿和采准、能保证露天边帮的稳定性，成为专家学者考虑的主要因素。
发明内容
本发明针对现有技术露天转地下开采过程中挂帮矿的开采的问题，提供一种开采灵活、安全高效并能确保露天边帮的稳定性的一种空场崩落混合式挂帮矿采矿方法。
解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种空场崩落混合开采挂帮的采矿方法，该方法分为两步开采，在露天开采即将结束时进行空场法开采，当露天开采结束之后，进行崩落法开采，并形成覆盖层，包括以下步骤：
（1）采准：挂帮矿开采共分为上、中、下三个分段，每一分段的高度为20m，沿矿体走向布置水平联络道，中下分段水平联络道中心距矿体边界14-16m，进路间距15m，中下分段水平联络道上下对齐进行布置，其中上分段进路间距20m；
（2）切割：在下分段的矿房回采进路端部处，掘切割平巷，在切割平巷中央靠近矿壁上掘切割天井；
（3）回采：采用矿房、矿柱隔一采一的方法，先对中下分段的矿房进行回采，露天开采结束后对整个上分段及中下分段的矿柱采用崩落法回采。
作为优选，步骤（2）中，掘切割平巷的长度为9～12m，规格4.5×3.8m，在下分段切割平巷中央靠近矿壁上掘切割天井的高度为14m，规格2×2m，中分段切割天井的高度为11m，规格2×2m。
作为优选，步骤（3）中，矿房回采凿岩巷由水平联络巷掘至距边帮35m停止，保证在矿房回采完毕之后，边坡的稳定性。
作为优选，步骤（3）矿柱回采中，凿岩巷由水平联络巷掘至边帮5m，改为2×2m的小断面，并与边帮掘透。
作为优选，步骤（3）矿房开采完毕之后，剩余厚度为35m的护坡矿柱，厚度为15m的矿柱，保证边坡的稳定。
作为优选，步骤（3）中，先对中下分段由上往下一次进行矿房回采，采用垂直扇形炮孔落矿，两个矿房采透,矿房宽度9-12m根据实际情况调整矿房的宽度，保证边坡的稳定性，其中下分段矿房靠近水平联络巷道一侧要比中分段矿房滞后停止回采长度大于6m，以保证中分段出矿口的有效封闭。
作为优选，所述的矿房宽度9-12m。
作为优选，露天开采结束后，对边帮进行处理，其方法是：先对上分段进行爆破处理，然后从下分段的矿柱回采凿岩巷中打上向扇形孔，以露天边坡为自由面，对中分段的矿柱及上中分段之间的顶底板进行崩落法处理，并形成覆盖层，为地下开采做准备。
采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的显著效果在于：
1）中下分段的进路分为：矿房回采进路和矿柱回采进路，其中：矿房回采凿岩巷由联络巷掘至距边帮35m左右停止，保证在矿房回采完毕之后剩余35m左右的护坡矿柱，保证边坡的稳定。矿柱回采进路由联络巷掘至边帮5m左右，改为2×2m小断面，并与边帮掘透，一方面与边帮通透保证通风，另一方面在距边帮5m左右处开始改为2×2m的小断面，减小贯通最后一炮所产生的飞石，对露天作业的影响。
2）对矿房进行回采时，用垂直扇形炮孔落矿，中下两个矿房采透，矿房宽度9-12m。一方面，上下两个矿房采透，没有留设顶底板，最大限度的采出矿石，保证过渡期的产量；另一方面，矿房的尺寸属于小尺寸，保证了在露天开采过程中，边坡的稳定性。
其中下分段矿房靠近联络巷道一侧要比中分段矿房滞后停止回采6m以上，以保证中分段出矿口的有效封闭。防止特殊情况下矿房塌落产生冲击波对开拓系统的影响。
3）以露天边坡为自由面，从每个分段的矿柱回采进路中向上打扇形炮孔，处理中下两个分段的矿柱，并形成部分覆盖层。
4）本发明的开拓运输工作在某个已有的露天平台通过水平掘平硐来完成，内部各分段的水平联络道通过斜坡道联通，所以可以使挂帮矿的开采在露天开采结束之前进行，解决了露天生产后期产能不足的问题。
5）本采矿方法在挂帮矿的开采中采用空场混合崩落的采矿方法，具有安全、高效的优势。
6）本发明适用于露天挂帮矿的开采其显著的效果在于：由于矿房尺寸小并以及护坡矿柱的留设，保证了露天开采过程中边坡的稳定性和回采的安全性；开拓系统通过某个已有的边坡进行开拓，各分段的联络通过斜坡道联通，解决了露天开采与挂帮矿开采同时进行的问题，满足了露天开采后期产能的需要；所留设的矿柱采用崩落法进行回采出矿，提高了挂帮矿回收率，并形成覆盖层为地下开采的进行做准备。
附图说明
图1是本发明采矿方法的主视图。
图2是图1的Ⅲ-Ⅲ的剖面图。
图3是图1Ⅱ-Ⅱ的剖面图。
图4是本发明矿房回采结束的示意图。
图中，矿房1, 房间矿柱2，露天平台3，矿柱回采进路4，边帮5，切割天井6，切割巷道7，矿房回采进路8，水平联络道9，矿柱10，护坡矿柱11。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步上的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，未说明的条件为常规条件。
参见附图1-4，本实施例公开的空场崩落混合式挂帮矿采矿方法，分为两步开采，在露天开采即将结束时进行空场法开采，当露天开采结束之后，进行崩落法开采，并形成覆盖层，按下述步骤进行：
（1）采准：挂帮矿开采共分为上、中、下三个分段，每一分段的高度为20m，从露天平台3，沿水平方向打平硐，穿过矿体，在距矿体边界15m处，沿矿体走向布置水平联络道9，向下打斜坡道，并掘进其他分段的水平联络道9。中下分段水平联络道9中心距矿体边界15m，进路间距15m，中下分段水平联络道9上下对齐进行布置，其中上分段进路间距20m。
各分段水平联络道9掘进完毕之后，进行进路掘进，上分段进路间距20m，中下分段进路间距15m，如图1、图2所示，并且分为矿房回采进路8和矿柱回采进路4，其中矿房回采进路8由水平联络道9掘至距边帮 35m左右停止。矿柱回采进路4由水平联络道9掘至边帮 5m左右，改为2×2m小断面，并与边帮5掘透。
（2）切割：在下分段的矿房回采进路8端部处，掘长度为9～12m，规格4.5×3.8m的切割巷道7，在切割巷道7中央靠近矿壁上掘切割天井6，规格2×2m。其中中分段的切割天井高度为14m，规格2×2m；下分段切割天井高度为16m规格2×2m。
（3）回采：当露天开采即将结束时，对挂帮矿采用空场法进行开采，来弥补露天开采后期产能不足的问题，采用矿房1、矿柱10隔一采一的方法，分两步回采，先进行中分段的矿房1开采，在中分段的矿房回采进路8中打垂直扇形炮孔进行落矿，回采时矿房顶部与房间矿柱2应形成拱形。两个矿房采透,根据实际情况调整矿房1的宽度，保证边坡的稳定性，本实施例的矿房宽度为9-12m，通过矿房回采进路8以及与矿柱回采进路4联通的出矿联络道进行出矿，最后依次经过分段水平联络道9、上分段的平硐运输和露天平台3运出。
（4）中分段矿房回采完毕之后，进行下分段矿房的回采，其回采方式与中分段基本相同，其中下分段矿房靠近水平联络巷道一侧要比中分段矿房滞后停止回采长度大于6m，以保证中分段出矿口的有效封闭。下分段矿房西边界比上分段矿房西边界滞后6m以上结束回采，运输方式同中分段。如图4所示为矿房回采完毕的示意图。
（5）矿房回采凿岩巷由水平联络道9掘至距边帮35m停止，保证在矿房回采完毕之后，边坡的稳定性。
矿房开采完毕之后，剩余厚度为35m的护坡矿柱11，厚度为15m的矿柱10，保证边坡的稳定。
露天开采结束后对整个上分段及中下分段的留设的矿柱采用崩落法回采。
（6）当整个露天开采完毕之后。从上往下对矿柱10依次进行回采，首先对上分段进行处理，在回采进路中打上向扇形炮孔，以露天坡面为自由面进行崩落落矿；通过分段水平联络道9进行出矿；上分段崩落完毕，对中分段的矿柱10以及所留设的护坡矿柱11采用崩落法进行回采出矿，并形成覆盖层，所采矿石通过地下运输系统运出，下分段的回采工作与中分段相同。
（7）矿柱回采中，凿岩巷由水平联络道9掘至边帮45m，改为2×2m的小断面，并与边帮5掘透。
(8)露天开采结束后，对边帮进行处理，其方法是：先对上分段进行爆破处理，然后从下分段的矿柱回采凿岩巷中打向扇形孔，以露天边坡为自由面，对中分段的矿柱及上中分段之间的顶底板进行崩落法处理，并形成覆盖层，为地下开采做准备。
上述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种空场崩落混合开采挂帮的采矿方法，该方法分为两步开采，在露天开采即将结束时进行空场法开采，当露天开采结束之后，进行崩落法开采，并形成覆盖层，其特征在于，包括以下步骤：
（1）采准：挂帮矿开采共分为上、中、下三个分段，每一分段的高度为20m，沿矿体走向布置水平联络道，中下分段水平联络道中心距矿体边界14-16m，进路间距15m，中下分段水平联络道上下对齐进行布置，其中上分段进路间距20m；
（2）切割：在下分段的矿房回采进路端部处，掘切割平巷，在切割平巷中央靠近矿壁上掘切割天井；
掘切割平巷的长度为9～12m，规格4.5×3.8m，在下分段切割平巷中央靠近矿壁上掘切割天井的高度为14m，规格2×2m，中分段切割天井的高度为11m，规格2×2m；
（3）回采：采用矿房、矿柱隔一采一的方法，先对中下分段的矿房进行回采，露天开采结束后对整个上分段及中下分段的矿柱采用崩落法回采；
矿房回采凿岩巷由水平联络巷掘至距边帮34-36m停止，保证在矿房回采完毕之后，边坡的稳定性；
矿柱回采中，凿岩巷由水平联络巷掘至边帮4-6m，改为2×2m的小断面，并与边帮掘透；
先对中下分段由上往下一次进行矿房回采，采用垂直扇形炮孔落矿，两个矿房采透，根据实际情况调整矿房的宽度，保证边坡的稳定性，其中下分段矿房靠近水平联络巷道一侧要比中分段矿房滞后停止回采长度大于6m，以保证中分段出矿口的有效封闭；
矿房开采完毕之后，剩余厚度为35m的护坡矿柱，厚度为15m的矿柱，保证边坡的稳定；
（4）露天开采结束后，对边帮进行处理，其方法是：先对上分段进行爆破处理，然后从下分段的矿柱回采凿岩巷中打上向扇形孔，以露天边坡为自由面，对中分段的矿柱及上中分段之间的顶底板进行崩落法处理，并形成覆盖层，为地下开采做准备。
2.根据权利要求1所述的一种空场崩落混合开采挂帮的采矿方法，其特征在于，所述的矿房宽度9-12m。
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