CN105673072A - 分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型 - Google Patents
分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105673072A CN105673072A CN201610039554.1A CN201610039554A CN105673072A CN 105673072 A CN105673072 A CN 105673072A CN 201610039554 A CN201610039554 A CN 201610039554A CN 105673072 A CN105673072 A CN 105673072A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filling
- mineral building
- filled
- ore removal
- mining model
- 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
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 58
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 58
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 claims description 20
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 13
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 26
- 238000005429 filling process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000009401 outcrossing Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
<b>本发明涉及一种采矿模型，特别是一种分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型。包括地上部分和地下部分，矿山充填系统地上部分的全尾砂仓和水泥仓与待充填矿房通过充填管道连接，待充填矿房上方的人工平台的顶部设置有两个充填钻孔，充填管道通过其中一个钻孔并与待充填矿房连通，待充填矿房内布设有光电演示系统，待充填矿房的一侧设置有通风人行天井，该通风人行天井分别与正在开采矿房和人工平台相连通，正在开采矿房采用上分段超前下分段的排炮孔爆破的方式，矿房形成“</b><b>V</b><b>”字型结构。采用本技术方案，地压管理简单，有效控制矿山开采过程中出现的突发灾害；展示充填具体过程的时候，采用了光电结合的方法，展示出充填过程从开始到结束的具体过程。</b>
Description
技术领域
本发明涉及一种采矿模型，特别是一种分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型。
背景技术
当前,整个国民经济进入了一个高速发展的时期,矿业经济也随之得提高。但是我们也看到，现有的采矿方法已经不能满足当前社会发展的需要。它的采矿效率相对不太高、矿产损失情况严重、环境污染较大等诸多不利因素，都阻碍了我们国家生态经济的可持续发展。
所以，一种更加实用的采矿工艺方法随之得到了重视——矿山充填采矿法。此方法在实际矿山生产中有诸多好处，例如，它有利于开采深部矿井，水下、建筑物下和构筑物下的矿床，以及有自燃倾向的矿床。它的采矿回采率高，贫化率低，采选综合经济效益好，并可减少地面尾矿坝占地面积，改善矿山环境。在教学中，这种采矿方法比较抽象，不易理解。
发明内容
本发明的目的是为了更好的展现矿山充填采矿生产过程环节，而提供一种分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型。
本发明采如下技术方案：
一种分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，模型本体包括地上部分和地下部分，地上部分包括矿山充填系统地上部分，地下部分包括光电演示系统、待充填矿房、井底运输系统；矿山充填系统的地上部分包括主井机房、副井机房、全尾砂仓、水泥仓，矿山充填系统地上部分的全尾砂仓和水泥仓与待充填矿房通过充填管道连接，待充填矿房上方的人工平台的顶部设置有两个充填钻孔，充填管道通过其中一个钻孔并与待充填矿房连通，待充填矿房内布设有光电演示系统，待充填矿房的一侧设置有通风人行天井，该通风人行天井分别与正在开采矿房和待充填矿房相连通，正在开采矿房与分段凿岩巷道连通，分段凿岩巷道与分段运输巷道连通，分段运输巷道与阶段运输巷道连通，阶段运输巷道内设置有矿车，正在开采矿房采用上分段超前下分段的排炮孔爆破的方式，矿房形成“V”字型结构。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，对于崩矿、出矿的效率有极大的提高，并通过岩石力学数值模拟实验证明，采用本技术方案，地压管理简单，可有效控制矿山开采过程中出现的一些突发灾害；充填矿房主要设置充填料入口及通风人行天井，在充填过程中，先采取构建充填挡墙等手段将充填矿房封闭起来，然后充填料由入口进入待充填矿房；在展示充填具体过程的时候，采用了光电结合的方法，使用光电演示系统形象的展示出充填过程从开始到结束的具体过程。
本发明的优选方案是：
分段运输巷道通过斜坡巷道与另一层的分段运输巷道连通。
所述两个充填钻孔中，另一个充填钻孔用于排气。
模型本体采用泡沫为主体材质。
矿山充填系统地上部分设置有主井机房和副井机房，主井机房和副井机房分别与置于地下部分的主竖井和副竖井连通。
光电演示系统置于待充填矿房内，该待充填矿房内设置有光电演示灯。
光电演示灯采用发光二极管。
全尾砂仓、水泥仓通过搅拌装置与充填管道连通。
分段凿岩巷道内设置有上向扇形炮孔。
上向扇形炮孔设置在分段凿岩巷道的顶面和两侧面上。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的侧视图。
图3是本发明的后视图。
图4是上向扇形炮孔位置图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详述本发明：
一种分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，参见附图1至附图3，图中：模型本体1、阶段运输巷道2、出进矿路口3、主竖井4、通风人行天井5、分段运输巷道6、正在开采矿层7、拉底巷道8、分段凿岩巷道9、主井机房10、水泥仓11、全尾砂仓12、充填管道13、人工平台14、掘进巷道15、主控元件16、凿岩掘进设备17、充填钻孔18、副井机房19、上向扇形炮孔20、斜坡巷道21、光电演示灯22、待充填矿房23、副竖井24。
本实施例由地上部分和地下部分组成，地上部分包括矿山充填系统地上部分，地下部分由光电演示系统、待充填矿房、井底运输系统；矿山充填系统的地上部分由主井10、副井19、全尾砂仓12、水泥仓11等组成。
矿山充填系统地上部分的全尾砂仓12、水泥仓11与待充填矿房23通过充填管道13连接，充填管道13通过搅拌装置与全尾砂仓12和水泥仓11连接。
待充填矿房23上方的人工平台14的顶部设置有两个充填钻孔，充填管道13通过其中一个钻孔并与待充填矿房23连通，另一个充填钻孔用于排气。
待充填矿房23内布设有光电演示灯22，光电演示灯22采用5毫米的发光二极管；采用ULN2003APG型驱动芯片作为主控元件16。
待充填矿房23的一侧连通有通风人行天井5，通风人行天井5分别与正在开采矿房7、人工平台14和待充填矿房23连通，正在开采矿房7下方连通拉底巷道8，拉底巷道8提供爆破回采自由面的作用。
正在开采矿房7下方设置有出进矿路口3，出进矿路口3与阶段运输巷道2连通，阶段运输巷道2内设置有矿车，分段运输巷道6和分段凿岩巷道9连通；分段凿岩巷道9与正在开采矿房7连通；分段凿岩巷道9内设置有上向扇形炮孔20；上向扇形炮孔20设置在分段凿岩巷道9的顶层和两侧壁上（分段凿岩巷道9是矩形断面结构，或者可以是上部为圆弧形结构、下部为矩形的断面结构）。
正在开采矿房7采用上分段超前下分段的排炮孔爆破的方式，正在开采矿房7最终形成“V”字型结构。
待充填矿房23充填前，先把分段巷道20及通风人行天井5与待充填矿房23的联络通道进行封堵，待充填矿房23的上部钻凿两个充填钻孔，充填过程中，把充填管道13插入一个钻孔，向待充填矿房23充填，另一个钻孔排气，同进两个钻孔互换，有利于矿房充填平整。
分段运输巷道6通过斜坡巷道21与另一层（上、下相邻层）的分段运输巷道6连通；最底层的一条斜坡巷道21与阶段运输巷道2连通。
分段运输巷道6和分段凿岩巷道9分别根据实际需要设置若干层，分段运输巷道6与处于同一水平面的分段凿岩巷道9连通。
模型本体1采用泡沫为主体材质。
矿山充填系统地上部分设置有主井机房10和副井机房19，主井机房10和副井机房19分别与置于地下部分的主竖井4和副竖井24连通，主竖井4和副竖井24的底端分别与阶段运输巷道2连通。
光电演示系统置于待充填矿房23内，待充填矿房23内设置有光电演示灯22。
正在开采矿层7采用分段凿岩平底出矿采矿法，一个阶段内布置五个分段，采用上向扇形炮孔20爆破落矿，爆破方式采用上分段超前下分段，排炮孔爆破，这种爆破方式落矿后，正在开采矿层23最终易形成“V”字型结构。
本实施例提供的模型，采用泡沫材质为主体，矩形立方体为模型整体形状，局部采用剖面来展示模型内部具体结构，能够形象的展示本模型的内部构造和运作原理。且模型各主要部分比例采用1：100比例进行制作。将充填采矿系统的地上及地下部分有机的结合起来，以光电自动循环演示手段，直观模拟从全尾砂仓12、水泥仓11到井下采矿以及充填整个系统具体流程，立体形象的展现出了矿山充填采矿生产过程环节。
模型同时设计了不同分段的采矿过程，分段凿岩巷道9布置上向扇形炮孔20崩矿（上向扇形炮孔20布置在分段凿岩巷道9的顶层和两侧壁上，向正在开采矿房7方向实施爆破落矿）、拉底巷道8、斜坡巷道21、通风行人天井5以及主竖井4和副竖井24等部分，清晰地呈现了充填采矿系统各部分的情况。模型各部分结构紧凑，创新思路先进，且可作为充填采矿课程的教学模型。
模型本体1分地上和地下两部分，地上部分设计有主井机房10和副井机房19各一个，储藏充填材料的全尾沙仓12、水泥仓11各一个，输送充填物的充填管道铺设与地表，各部分之间结构紧凑。
地下部分主体部分设置一个正在开采矿层7和一个待充填矿房23。正在开采矿层7是用来展示矿山采矿的过程，模型所采用的采矿方法是平底出矿法，爆破方法采用了中深孔上向扇形炮孔20，在爆破过程中一般上分段炮孔超前于下分段1～2排炮孔装药爆破。采用这种方法对于崩矿、出矿的效率有极大的提高，并且能有效地控制矿山开采过程中出现的一些突发灾害；充填矿房主要设置充填料入口及通风人行天井5一个，在充填过程中，先采用构建钢筋混凝土充填挡墙将将待充填矿房23封闭起来；然后充填料由入口进入待充填矿房23。在展示充填具体过程的时候，采用了光电结合的方法，使用二极管形象的展示出充填过程从开始到结束的具体过程。
在模型左侧主要设置了分段运输巷道6，采用分阶段出矿采矿的方法，提高效率，减少岩石损失率，符合建设新型生态节约型矿山的要求。
在模型背面设计了折返式斜坡巷道21，这种设计节约空间，减少劳动成本，提高矿山的效益。主竖井4用于进风，而副竖井24用于回风；主竖井4和副竖井24的井底设有方便矿车运行的阶段运输巷道2，阶段运输巷道2为PVC材料板制成的井底车场，且阶段运输巷道2内设置有车道和矿车。
模型的核心方面采用的光电演示部分采用了电子应用技术，光电演示系统使用ULN2003APG型驱动芯片作为主控元件16，并使用5mm发光二极管作为光电演示灯22。采用键盘式控制板开关来控制演示系统的开启和关闭，加入了开关电源，节约能源。主控芯片分别连接开关电源、电源插口、信号灯、电源排线。
整个模型使用结合光电原理，以矿井充填过程为重点，结合其它系统，完整的展示出了一个现代矿山集采矿、出矿、充填为一体的综合模型。
本发明的有益效果是，该动态演示模型，结构直观，在教学过程中得到的效果良好，运行正常。
Claims (10)
1.一种分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，模型本体包括地上部分和地下部分，地上部分包括矿山充填系统地上部分，地下部分包括光电演示系统、待充填矿房、井底运输系统；矿山充填系统的地上部分包括主井机房、副井机房、全尾砂仓、水泥仓，其特征在于：矿山充填系统地上部分的全尾砂仓和水泥仓与待充填矿房通过充填管道连接，待充填矿房上方的人工平台的顶部设置有两个充填钻孔，充填管道通过其中一个钻孔并与待充填矿房连通，待充填矿房内布设有光电演示系统，待充填矿房的一侧设置有通风人行天井，该通风人行天井分别与正在开采矿房和待充填矿房相连通，正在开采矿房与分段凿岩巷道连通，分段凿岩巷道与分段运输巷道连通，分段运输巷道与阶段运输巷道连通，阶段运输巷道内设置有矿车，正在开采矿房采用上分段超前下分段的排炮孔爆破的方式，矿房形成“V”字型结构。
2.根据权利要求1所述的分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，其特征在于：分段运输巷道通过斜坡巷道与另一层的分段运输巷道连通。
3.根据权利要求1所述的分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，其特征在于：所述两个充填钻孔中，另一个充填钻孔用于排气。
4.根据权利要求1所述的分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，其特征在于：模型本体采用泡沫为主体材质。
5.根据权利要求1所述的分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，其特征在于：矿山充填系统地上部分设置有主井机房和副井机房，主井机房和副井机房分别与置于地下部分的主竖井和副竖井连通。
6.根据权利要求1所述的分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，其特征在于：光电演示系统置于待充填矿房内，该待充填矿房内设置有光电演示灯。
7.根据权利要求6所述的分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，其特征在于：光电演示灯采用发光二极管。
8.根据权利要求1所述的分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，其特征在于：全尾砂仓、水泥仓通过搅拌装置与充填管道连通。
9.根据权利要求1所述的分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，其特征在于：分段凿岩巷道内设置有上向扇形炮孔。
10.根据权利要求9所述的分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型，其特征在于：上向扇形炮孔设置在分段凿岩巷道的顶面和两侧面上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610039554.1A CN105673072B (zh) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | 分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610039554.1A CN105673072B (zh) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | 分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105673072A true CN105673072A (zh) | 2016-06-15 |
| CN105673072B CN105673072B (zh) | 2018-03-23 |
Family
ID=56301939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610039554.1A Expired - Fee Related CN105673072B (zh) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | 分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105673072B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2364722C1 (ru) * | 2008-04-16 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Способ разработки мощных крутых пластов с литой твердеющей закладкой |
| CN101737052A (zh) * | 2009-12-28 | 2010-06-16 | 河北邯邢矿冶设计院有限公司 | 一种分段充填采矿方法 |
| CN102418526A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-04-18 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 中厚急倾斜含废石夹层磷矿体沿走向高分段分部采矿法 |
| CN102562065A (zh) * | 2012-01-12 | 2012-07-11 | 北京科技大学 | 一种分段空场嗣后充填采矿方法 |
| CN103032070A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 彭康 | 一种控界房柱式分段空场嗣后阶段充填采矿法 |
| CN103628877A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-12 | 武汉科技大学 | 一种多层缓倾斜薄-中厚矿床充填采矿方法 |
| CN104727820A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-06-24 | 长沙有色冶金设计研究院有限公司 | 一种两步骤分段空场嗣后充填采矿方法 |
-
2016
- 2016-01-21 CN CN201610039554.1A patent/CN105673072B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2364722C1 (ru) * | 2008-04-16 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Способ разработки мощных крутых пластов с литой твердеющей закладкой |
| CN101737052A (zh) * | 2009-12-28 | 2010-06-16 | 河北邯邢矿冶设计院有限公司 | 一种分段充填采矿方法 |
| CN103032070A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 彭康 | 一种控界房柱式分段空场嗣后阶段充填采矿法 |
| CN102418526A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-04-18 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 中厚急倾斜含废石夹层磷矿体沿走向高分段分部采矿法 |
| CN102562065A (zh) * | 2012-01-12 | 2012-07-11 | 北京科技大学 | 一种分段空场嗣后充填采矿方法 |
| CN103628877A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-12 | 武汉科技大学 | 一种多层缓倾斜薄-中厚矿床充填采矿方法 |
| CN104727820A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-06-24 | 长沙有色冶金设计研究院有限公司 | 一种两步骤分段空场嗣后充填采矿方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 刘同有等: "《充填采矿技术与应用》", 31 October 2001, 冶金工业出版社 * |
| 勾攀峰等: "《采矿工程专业产学研结合人才培养的研究与实践》", 31 December 2008, 煤炭工业出版社 * |
| 武文霞等: "《地理课程与教学论》", 31 March 2014, 第197页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105673072B (zh) | 2018-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104373125B (zh) | 两步骤上向高分层袋装充填采矿法 | |
| CN104727820B (zh) | 一种两步骤分段空场嗣后充填采矿方法 | |
| CN103628877B (zh) | 一种多层缓倾斜薄-中厚矿床充填采矿方法 | |
| CN104806217A (zh) | 煤层群井地联合分层压裂分组合层排采方法 | |
| CN103147792B (zh) | 进路式采煤充填法 | |
| CN109026006A (zh) | 开采露天矿边帮压覆矿产的新方法 | |
| CN102168579A (zh) | 中厚倾斜破碎矿体脉内采准无间柱连续分段充填法 | |
| CN103089266A (zh) | 露天转地下过渡期无底柱分段空场崩落采矿方法 | |
| CN105422055B (zh) | 一种协同开发天然气、水溶气和天然气水合物的系统 | |
| CN102322245A (zh) | 天然气水合物开采装置 | |
| CN104100270A (zh) | 一种缓倾斜矿脉无轨开采方法 | |
| CN112832810B (zh) | 一种针对于断层段泥化流变型岩体的支护方法 | |
| WO2019178838A1 (zh) | 一种适用于煤炭资源流态化开采的井田布局方法 | |
| CN103089268A (zh) | 矿集区内矿群集约化开采的方法 | |
| CN107503748A (zh) | 一种极厚大稳固矿体的上向分层充填采矿方法 | |
| CN106121649A (zh) | 采用阶段矿房法回采矿房的存窿矿石的回采方法 | |
| CN104343453B (zh) | 一种缓倾斜中厚矿床充填采矿方法 | |
| CN109779820B (zh) | 一种废弃露天矿坑的综合利用系统和利用方法 | |
| CN104343454B (zh) | 一种机械化点柱式房柱采矿方法 | |
| CN112412461B (zh) | 一种露天矿端帮煤充填开采工艺方法 | |
| CN105427732A (zh) | 一种用于演示无底柱分段崩落法的物理模型 | |
| CN206319337U (zh) | 大型方管式城市地下综合通道 | |
| CN202731927U (zh) | 隧道施工装置 | |
| CN105673072A (zh) | 分段凿岩平底出矿嗣后充填采矿模型 | |
| CN109184784B (zh) | 基于减轻采煤塌陷程度的综采煤矸石同步充填系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180323 Termination date: 20190121 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |