CN106194188A - 电耙‑爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法 - Google Patents
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Abstract
一种电耙‑爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,包括如下步骤:将矿岩稳固或中等稳固的倾斜薄矿体划分为阶段,在阶段底部布置出矿水平,阶段内布置矿块,矿块长轴沿倾斜布置,矿块划分为矿房和矿柱;在矿房底部掘进切割平巷,矿房一侧掘进上山,矿房顶部掘进回风巷道,形成采场单元;在底柱中布置电耙硐室和放矿溜井;采用浅孔凿岩,根据爆破和搬运方式的不同,将矿房分为上部和下部两步回采:矿房下部崩落的矿石采用电耙搬运;矿房上部崩落的矿石采用爆力‑电耙协同搬运。崩落的矿石最终经底部出矿结构溜至出矿水平,矿房回采结束后处理采空区。本发明充分利用了房柱采矿法和爆力采矿法各自优点,扩大了房柱采矿法的适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属矿床地下开采的采矿方法,具体是一种电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法。适用于开采矿体倾角为30°~55°、厚度为1~3m的矿岩稳固或中等稳固的倾斜薄矿体。
背景技术
倾斜薄矿体的回采一直是采矿方法设计上的难点,国内尚无较好的采矿方法可参考。开采此类矿体,崩落的矿石不能完全借自重在底部放出,一直存在着放矿难、回收率低、贫化损失大的难题。
全面留矿采矿法是一种适应性较强、灵活性较大的采矿方法。既保留了留矿采矿法和全面采矿法的特点,又保留了留矿采矿法的采场结构、采准布置和暂留部分崩落矿石于采矿场内的回采工艺,以及全面采矿法采场中崩落矿石的搬运方式和顶板管理方法。采准布置较简单,工程量小,降低了矿石的贫化和损失。但电耙绞车上下移动较频繁,人员需进入空场,存在一定安全隐患,且溜井工程量大,矿房矿柱回收率低。
伪倾斜房柱采矿法是矿房斜交矿体的伪倾斜布置的采矿方法。将常规房柱采矿法改进,并应用于倾斜薄矿体的开采,保障了电耙耙矿的正常坡度,为倾斜薄矿体的开采提供了新思路。采准布置简单,降低了矿石的损失与贫化,解决了倾斜薄矿体出矿难的问题。但工作效率低,服务范围小,阶段高度小,工程量大。
爆力运矿采矿法是分段空场法中的一种,它是利用爆破能量将矿石搬运一段距离,并借助动能和势能使崩落矿石沿采场底板滑行、滚动一段距离,进入采场下部的受矿巷道。适用于开采倾斜中厚矿体。爆力运矿解决了倾斜中厚矿体的出矿问题,但作业条件差,劳动强度大,而且掘进速度慢,工效低,施工质量差,受矿体开采技术条件变化影响较大。
在开采倾斜薄矿体时,上述采矿方法均存在问题:全面留矿采矿法开采时,工作效率低,安全性较差,矿房上部倒三角出矿难,大量放矿时空区暴露面积大;伪倾斜房柱采矿法开采时,工程量大,系统服务矿段小,矿石损失大;爆力运矿采矿法开采时,由于矿体厚度较薄,极大的限制了此类采矿方法的应用。
探索倾斜薄矿体采矿方法,使技术管理更加完善,是亟待解决的问题。综合分析上述采矿法优缺点,可为倾斜薄矿体的开采提供思路与借鉴。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:倾斜薄矿体因矿石不能自溜且对设备要求较高,导致矿体成为难采矿体。为安全高效回采倾斜薄矿体,降低矿石损失与贫化,综合分析房柱采矿法和爆力采矿法各自优点,提出一种适用于矿体倾角为30°~55°、厚度为1~3m的矿岩稳固或中等稳固的倾斜薄矿体的电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题:一种电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,包括如下步骤:
(1)综合考虑矿床地质情况、矿岩稳固情况以及矿体厚度及产状情况因素,将矿岩稳固或中等稳固的倾斜薄矿体划分为阶段,阶段内沿走向划分采区,采区长度为80~100m;采区间留分区间柱,采区内划分矿块,矿块内划分为矿房和矿柱,矿柱预留条形矿柱或规则点柱,以矿块为基本的回采单元;
(2)自阶段运输巷道向上掘进人行天井,向每个矿房一侧位置掘进放矿溜井,自人行天井在矿房底部掘进切割平巷,拉底巷道,既作为起始回采的自由面,又作为矿房之间联络通道;在矿房下部的底柱中掘进电耙硐室,联通放矿溜井;在放矿溜井和电耙硐室对应位置处掘进上山,用以行人、通风和搬运设备或材料,并作为回采时的自由面;在各矿房顶部掘进回风巷道;
(3)矿房回采时,采用浅孔凿岩,从切割平巷打倾斜上向炮孔,以微差或秒差雷管或导爆管爆破,每次爆破3~5排;矿房自下而上逆倾斜回采:矿房下部矿石崩落后由电耙耙至放矿溜井;矿房上部矿石借助爆力和重力共同作用崩落至电耙道,由电耙耙至放矿溜井,放矿溜井内矿石经电机车牵引斗车由阶段运输巷道运出地表;
(4)采场通风顺序为:新鲜风流由下阶段运输巷道经人行天井进入采场,污浊风流经上山和回风巷道进入上阶段通风系统;
(5)矿房回采结束后,处理采空区。
步骤(1)中对于矿体顶板不稳固或中等稳固的矿体,留较大尺寸条形矿柱且不进行回采;对于矿体顶板稳固的矿体,留较小尺寸条形矿柱或留规则点柱。
步骤(1)所述矿块斜长为90~100m,走向长为15~25m,高度为矿体厚度。
步骤(2)所述阶段运输巷道、电耙硐室规格为2.5×2.5m2。
步骤(2)所述人行天井、切割平巷、上山和回风巷道规格均为2×2m2。
步骤(2)所述底柱宽为6~8m。
步骤(1)所述条形矿柱和规则点柱宽均为3~7m,点柱间距为5~8m。
步骤(3)所述炮孔直径为30~50mm、炮孔间距和排距均为0.6~1m、孔深2~2.5m。
本发明的突出技术特点在于:
(1)将采场伪倾斜布置,降低采场结构布置的角度,解决倾斜薄矿体出矿难的问题。
(2)充分利用了伪倾斜房柱采矿法和爆力采矿法各自优点,形成了一种电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法。
(3)利用爆力搬运增加了伪倾斜房柱法的阶段高度,提高了矿石回收率,降低了工程布置掘进量。
(4)适用于开采矿岩稳固或中等稳固的倾斜薄矿体,通过将爆力搬运和电耙搬运协同利用,扩大了伪倾斜房柱采矿法适用范围。
附图说明
图1为本发明所述电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法用于开采矿岩中等稳固的倾斜薄矿体示意图。
图2是图1的局部剖视图。
图3为本发明所述电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法用于开采矿岩稳固的倾斜薄矿体示意图。
图4是图3的局部剖视图。
图中标注为:
1-人行天井、2-放矿溜井、3-阶段运输巷道、4-电耙硐室、5-点柱、6-回风巷道、7-上山(电耙道)、8-切割平巷、9-炮孔、10-电耙绞车、11-条形矿柱、12-底柱。
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,但不是对本发明的限制,基于本发明所作的任何变更或改进,均属于本发明的保护范围。
实施例1
参照图1,本实施例针对矿体顶板中等稳固的矿体进行回采,包括以下步骤:
(1)将倾斜薄矿体划分为阶段,阶段内沿走向划分采区,长为80m,采区间留分区间柱,采区内布置矿块,矿块长轴沿倾斜布置,矿块斜长为90m,走向长为15m,高度为1~3m,矿块内划分为矿房和矿柱,矿柱预留5~7m宽的条形矿柱11,以矿块为基本的回采单元;
(2)自规格为2.5×2.5m2阶段运输巷道3掘进2×2m2的人行天井1,向每个矿房一侧位置掘进2×2m2的放矿溜井2;自人行天井1在矿房下部边界处掘进2×2m2的切割平巷8,切割平巷8又称为拉底巷道,既作为起始回采的自由面,又作为矿房之间联络通道;沿矿房与放矿溜井2对应位置处掘进2×2m2的上山7,用以行人、通风和搬运设备或材料,并作为回采时的自由面;在矿房下部宽为8m的底柱12中掘进2.5×2.5m2的电耙硐室4,联通放矿溜井2和电耙道;在各矿房顶部掘进2×2m2的回风巷道6。
(3)矿房回采时,采用浅孔凿岩,利用YT-28气腿式凿岩机从切割平巷8打孔径45mm的倾斜上向炮孔9,以微差或秒差雷管或导爆管爆破,每次爆破3~5排;矿房自下而上逆倾斜回采:矿房下部矿石崩落后由电耙耙至放矿溜井2;矿房上部矿石借助爆力和重力共同作用崩落至电耙道,由电耙耙至放矿溜井2。放矿溜井内矿石经电机车牵引斗车由阶段运输巷道3运出地表。
(4)采场通风顺序为:新鲜风流由下阶段运输巷道3经人行天井1进入采场,污浊风流经上山7和回风巷道6进入上阶段通风系统;
(5)矿房回采结束后,留5~7m条形矿柱且不进行回采,砌筑短墙封闭采空区,悬挂禁止进入空区警示牌,处理采空区。
实施例2
参照图2,本实施例针对矿体顶板稳固的矿体进行回采,包括以下步骤:
(1)将倾斜薄矿体划分为阶段,阶段内沿走向划分采区,长为100m,采区间留分区间柱,采区内布置矿块,矿块长轴沿倾斜布置,矿块斜长为100m,走向长为25m,高度为1~3m,矿块内划分为矿房和矿柱,矿柱预留3~5m宽的条形矿柱11,以矿块为基本的回采单元;
(2)自规格为2.5×2.5m2阶段运输巷道3掘进2×2m2的人行天井1,向每个矿房一侧位置掘进2×2m2的放矿溜井2;自人行天井1在矿房下部边界处掘进2×2m2的切割平巷8,既作为起始回采的自由面,又作为矿房之间联络通道;沿矿房与放矿溜井2对应位置处掘进2×2m2的上山7,用以行人、通风和搬运设备或材料,并作为回采时的自由面;在矿房下部宽为6m的底柱12中掘进2.5×2.5m2的电耙硐室4,联通放矿溜井2和电耙道;各矿房间掘进2×2m2的回风巷道6。
(3)矿房回采时,采用浅孔凿岩,利用YT-28气腿式凿岩机从切割平巷8打孔径38mm的倾斜上向炮孔9,以微差或秒差雷管或导爆管爆破,每次爆破3~5排;矿房自下而上逆倾斜回采:矿房下部矿石崩落后由电耙耙至放矿溜井2;矿房上部矿石借助爆力和重力共同作用崩落至电耙道,由电耙耙至放矿溜井2。放矿溜井内矿石经电机车牵引斗车由阶段运输巷道3运出地表。
(4)采场通风顺序为:新鲜风流由下阶段运输巷道3经人行天井1进入采场,污浊风流经上山7和回风巷道6进入上阶段通风系统;
(5)矿房回采结束后,将条形矿柱11削减为3~5m宽的点柱5回采部分矿柱,并砌筑短墙封闭采空区,悬挂禁止进入空区警示牌,处理采空区。
Claims (8)
1.一种电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)综合考虑矿床地质情况、矿岩稳固情况以及矿体厚度及产状情况因素,将矿岩稳固或中等稳固的倾斜薄矿体划分为阶段,阶段内沿走向划分采区,采区长度为80~100m,采区间留分区间柱,采区内划分矿块,矿块长轴沿倾斜布置,矿块内划分为矿房和矿柱,矿柱预留条形矿柱或规则点柱,以矿块为基本的回采单元;
(2)自阶段运输巷道向上掘进人行天井,向每个矿房一侧位置掘进放矿溜井,自人行天井在矿房底部掘进切割平巷,拉底巷道,既作为起始回采的自由面,又作为矿房之间联络通道;在矿房下部的底柱中掘进电耙硐室,联通放矿溜井,在放矿溜井和电耙硐室对应位置处掘进上山,用以行人、通风和搬运设备或材料,并作为回采时的自由面,在各矿房顶部掘进回风巷道;
(3)矿房回采时,采用浅孔凿岩,从切割平巷打倾斜上向炮孔,以微差或秒差雷管或导爆管爆破,每次爆破3~5排,矿房自下而上逆倾斜回采,矿房下部矿石崩落后由电耙耙至放矿溜井,矿房上部矿石借助爆力和重力共同作用崩落至电耙道,由电耙耙至放矿溜井,放矿溜井内矿石经电机车牵引斗车由阶段运输巷道运出地表;
(4)采场通风顺序为:新鲜风流由下阶段运输巷道经人行天井进入采场,污浊风流经上山和回风巷道进入上阶段通风系统;
(5)矿房回采结束后,处理采空区。
2.如权利要求1所述的电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,其特征在于,步骤(1)中,对于矿体顶板不稳固或中等稳固的矿体,留较大尺寸条形矿柱且不进行回采,对于矿体顶板稳固的矿体,留较小尺寸条形矿柱或留规则点柱。
3.如权利要求1或2所述的电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,其特征在于,步骤(1)中的矿块斜长为90~100m,走向长为15~25m,高度为矿体厚度。
4.如权利要求1至3任意一项所述的电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,其特征在于,步骤(2)所述阶段运输巷道、电耙硐室规格为2.5×2.5m2。
5.如权利要求1至4任意一项所述的电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,其特征在于,步骤(2)所述人行天井、切割平巷、上山和回风巷道规格均为2×2m2。
6.如权利要求1至5任意一项所述的电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,其特征在于,步骤(2)所述底柱宽为6~8m。
7.如权利要求1至6任意一项所述的电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,其特征在于,步骤(1)所述条形矿柱和规则点柱宽均为3~7m,点柱间距为5~8m。
8.如权利要求1至7任意一项所述的电耙-爆力协同搬运伪倾斜房柱采矿法,其特征在于,步骤(3)所述炮孔直径为30~50mm、炮孔间距和排距均为0.6~1m、孔深2~2.5m。
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