CN106761755A - 一种长壁条带固体钾盐采矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于固体钾盐矿开采技术领域，为解决固体钾盐开采过程中存在的设备搬家倒面频繁，后配套运输设备运输能力与连续采矿机采矿能力不匹配及通风条件差的技术问题，提供了一种长壁条带固体钾盐采矿方法，包括巷道布置、布置安装采掘设备以及矿房开采，布置回风巷与主运输巷的间距>1000m；回风巷与主运输巷间布置矿房，矿房、矿柱长度>1000m，矿房开采过程中，先用综掘机掘进矿房切眼，形成完整负压通风系统，再用连续采矿机对已掘好切眼的矿房进行回采，矿房回采宽度达到设计宽度后，连续采矿机退出进行下一矿房的回采。本发明充分发挥连续采矿机开采效率，减少工作面设备搬家倒面次数，工作面回采实现负压通风，改善通风环境。

Description

一种长壁条带固体钾盐采矿方法

技术领域

本发明属于固体钾盐矿开采技术领域，具体涉及一种长壁条带固体钾盐采矿方法。

背景技术

我国是农业大国，是世界上钾资源消费量最大的国家，我国钾资源短缺，每年有一半钾肥需要依赖进口。为了解决钾资源短缺问题，国内一些钾肥生产厂商在政府大力支持下开发境外固体钾盐资源。

由于国内固体钾盐矿藏赋存较少，对固体钾盐开采技术研究和认识基本处于空白。国内企业在境外已投产的固体钾盐开采项目中，由于缺少相关开采技术和实践经验，开采过程中走了许多弯路。在老挝已投产运营的几个固体钾盐矿，主要采用短壁条带开采工艺方式，矿房与矿柱长度一般在100m左右，采用间断运输设备配套方式。开采过程中，设备搬家倒面频繁，后配套运输设备运输能力与连续采矿机采矿能力不匹配，制约连续采矿机效率发挥；而且工作面通风方式采用局扇通风，粉尘大，工作环境恶劣。

发明内容

本发明为解决固体钾盐开采过程中存在的设备搬家倒面频繁，后配套运输设备运输能力与连续采矿机采矿能力不匹配及通风条件差的技术问题，提供了一种长壁条带固体钾盐采矿方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种长壁条带固体钾盐采矿方法，包括巷道布置、布置安装采掘设备以及矿房开采，具体步骤如下：

（1）巷道布置：

在回采区域，按照开采区域矿层赋存条件，布置采区主运输巷、采区辅助运输巷和采区回风巷，其中采区辅助运输巷作为下一采区回风巷，采区主运输巷、采区辅助运输巷和采区回风巷的巷道长度均大于1000m，采区回风巷与采区主运输巷的间距大于1000m；

采区主运输巷与采区回风巷间布置矿房，相邻两矿房间留设矿柱，矿房与矿柱的长度均与采区主运输巷和采区回风巷之间的距离相一致，矿房与矿柱的宽度根据埋深、地应力、矿层厚度强度、安全系数设置，而且矿房的宽度为连续采矿机切割宽度的整数倍，矿柱的宽度大于矿房的宽度；

（2）布置安装采掘设备：

矿房采掘包括矿房掘进切眼和矿房回采两个过程，矿房切眼掘进过程中布置综掘机，转载运输皮带，刚性架皮带，局部通风机；矿房回采过程中布置连续采矿机、行走式破碎转载机、转载运输皮带、刚性架皮带；采区主运输巷布置主运输皮带；

（3）矿房开采：

在采区主运输巷、采区辅运输巷、采区回风巷掘进完成后，沿开采区域边界后退式回采矿房；矿房回采工艺为：采用综掘机小断面快速掘进矿房切眼，连通采区主运输巷和采区回风巷，形成完整负压通风系统；综掘机移至下一矿房，进行下一矿房切眼掘进；连续采矿机对已掘好切眼的矿房进行前进式回采，每次采幅与连续采矿机切割宽度相同，沿矿房切眼平行推进，每次推进长度与矿房长度相同；矿房回采宽度达到设计宽度后，连续采矿机退出进行下一矿房的回采，如此往复，直至整个开采区域内矿房回采完毕；

综掘机掘进矿房切眼采落的矿体经综掘机——转载运输皮带——刚性架皮带——采区主运输巷的主运输皮带后运出工作面，综掘机掘进过程中采用局部通风机通风；

连续采矿机采落的矿体经连续采矿机——行走式破碎转载机——转载运输皮带——刚性架皮带——采区主运输巷的主运输皮带后运出工作面，连续采矿机采矿过程中采用负压通风。

采区主运输巷、采区辅助运输巷和采区回风巷的巷道长度均设置为1500m～2000m，采区回风巷与采区主运输巷的间距设置为1000m～1500m；矿房与矿柱的长度均设置为1000m～1500m；矿房的宽度设置为15m～20m，矿柱的宽度设置为18m～22m。

连续采矿机对已掘好切眼的矿房进行前进式回采，每次采幅4m～6m，每次推进长度1000m～1500m。

本发明的有益效果：

1. 本发明采用综掘机小断面完成矿房切眼掘进后，再采用连续采矿机进行后续矿房的开采，连续采矿机回采过程中采用负压通风，新鲜风流洗涮工作面后直接由切眼进入到采区回风巷，大大改善工作面通风效果。

2. 本发明采用长壁条带布置方式，充分发挥连续采矿机连续高效采矿的优势，克服了短壁条带开采工作面搬家次数频繁、开采效率低的问题。

3. 本发明采用长条带矿柱支撑顶板，矿柱长期稳定性好。

4. 本发明开采过程中留设长条形矿柱，各矿房之间为单独体，相互无沟通，无作业影响。

5. 本发明切眼在连续采矿机回采前形成，掘采单独作业互不影响，提高了开采效率。

附图说明

图1 长壁条带开采工艺布置图；

图2 长壁条带开采工作面通风系统图；

图中：1-连续采矿机；2-行走式破碎转载机；3-转载运输皮带；4-刚性架皮带；5-综掘机；6-矿房；7-矿柱；8-采区主运输巷；9-采区辅助运输巷；10-采区回风巷；11-盘区辅助运输巷；12-盘区主运输巷；13-盘区回风巷；14-主运输皮带；15-矿房切眼；16-风筒；17-局部通风机；18-新鲜风流；19-污风。

具体实施方式

如图1所示，一种长壁条带固体钾盐采矿方法，包括巷道布置、布置安装采掘设备以及矿房开采，步骤如下：

（1）巷道布置：按照开采区域矿层赋存条件，布置采区主运输巷8、采区辅助运输巷9、采区回风巷10，其中采区辅助运输巷9作为下一采区回风巷，采区主运输巷8、采区辅助运输巷9、采区回风巷10的巷道长度均大于1000m，一般为1500m～2000m，采区回风巷10与采区主运输巷8之间的距离大于1000m，一般为1000m～1500m。采区主运输巷8、采区辅助运输巷9、采区回风巷10分别与盘区主运输巷12、盘区辅助运输巷11、盘区回风巷13连通，形成完整的采区运输系统和通风系统。在采区主运输巷8与采区回风巷10间布置矿房6，相邻矿房6间留设矿柱7，设计矿房6、矿柱7尺寸时，要综合考虑埋深、地应力、矿层厚度强度、安全系数等，保证矿柱7对顶板的支撑作用，使矿柱7的压缩量小、顶板的下沉量小，并不导致矿房6顶板的冒落。矿房6尺寸还应满足连续采矿机的切割宽度，一般为滚筒切割宽度的整数倍。矿房6的宽度一般为15m～20m，矿房6的长度大于1000m，一般为1000m～1500m，矿柱7的宽度一般为18 m～22m，矿柱7的长度大于1000m，一般为1000m～1500m。

（2）布置安装采掘设备：

工作面采用连续运输设备配套方式进行连续运输，矿房采掘包括矿房掘进切眼和矿房回采两个过程，

矿房切眼15掘进过程中布置综掘机5，转载运输皮带3，刚性架皮带4，局部通风机17；局部通风机17布置在采区辅助运输巷9内，局部通风机17与风筒16一端相连，风筒16另一端与综掘机5相连，综掘机5掘进过程中采用局部通风机17进行通风；采区主运输巷8巷道内布置主运输皮带14，矿房切眼15掘进过程中综掘机5与转载运输皮带3相连，转载运输皮带3与刚性架皮带4相连，刚性架皮带4又与采区主运输巷的主运输皮带14相连，综掘机掘进矿房切眼采落的矿体经综掘机——转载运输皮带——刚性架皮带——采区主运输巷的主运输皮带后运出工作面。

矿房回采过程中布置连续采矿机1、行走式破碎转载机2、转载运输皮带3、刚性架皮带4，连续采矿机1与行走式破碎转载机2相连，行走式破碎转载机2与转载运输皮带3相连，转载运输皮带3与刚性架皮带4相连，刚性架皮带4又与采区主运输巷的主运输皮带14相连，连续采矿机采落的矿体经连续采矿机——行走式破碎转载机——转载运输皮带——刚性架皮带——采区主运巷的主运输皮带后运出工作面，连续采矿机采矿过程中采用负压通风。

（3）开采方法：在采区主运输巷8、采区辅助运输巷9、采区回风巷10的巷道掘进完成后，沿开采区域边界后退式回采矿房。矿房回采工艺是：采用综掘机5小断面(<4m)快速掘进切眼，连通采区主运输巷8和采区回风巷10，形成完整负压通风系统。综掘机5移至下一矿房6，进行下一矿房切眼掘进。连续采矿机1对已掘好切眼的矿房6进行前进式回采，每次采幅4m～6m，沿矿房切眼平行推进，每次推进长度1000m～1500m。回采矿房宽度达到设计宽度（15m～20m）后，连续采矿机1退出进行下一矿房的回采，如此往复，直至整个开采区域内矿房回采完毕，整个工作面开采过程中全部实现连续运输，即连续采矿机采落的矿体经连续采矿机运输系统——行走式破碎转载机——转载运输皮带——刚性架皮带——采区主运输巷的主运输皮带后运出工作面。连续采矿机截割过程中采用负压通风方式，如图2所示，新鲜风流18洗刷工作面后，经矿房切眼进入采区回风巷10。

Claims (3)

1.一种长壁条带固体钾盐采矿方法，其特征在于：包括巷道布置、布置安装采掘设备以及矿房开采，具体步骤如下：

（1）巷道布置：

在回采区域，按照开采区域矿层赋存条件，布置采区主运输巷（8）、采区辅助运输巷（9）和采区回风巷（10），其中采区辅助运输巷（9）作为下一采区回风巷，采区主运输巷（8）、采区辅助运输巷（9）和采区回风巷（10）的巷道长度均大于1000m，采区回风巷（10）与采区主运输巷（8）的间距大于1000m；

采区主运输巷（8）与采区回风巷（10）间布置矿房（6），相邻两矿房（6）间留设矿柱（7），矿房（6）与矿柱（7）的长度均与采区主运输巷（8）和采区回风巷（10）之间的距离相一致，矿房（6）与矿柱（7）的宽度根据埋深、地应力、矿层厚度强度、安全系数设置，而且矿房（6）的宽度为连续采矿机（1）切割宽度的整数倍，矿柱（7）的宽度大于矿房（6）的宽度；

（2）布置安装采掘设备：

矿房采掘包括矿房掘进切眼和矿房回采两个过程，矿房切眼（15）掘进过程中布置综掘机（5），转载运输皮带（3），刚性架皮带（4），局部通风机（16）；矿房回采过程中布置连续采矿机（1）、行走式破碎转载机（2）、转载运输皮带（3）、刚性架皮带（4）；采区主运输巷（8）内布置主运输皮带（14）；

（3）矿房开采：

在采区主运输巷（8）、采区辅运输巷（9）、采区回风巷（10）掘进完成后，沿开采区域边界后退式回采矿房；矿房回采工艺为：采用综掘机（5）小断面快速掘进矿房切眼（15），连通采区主运输巷（8）和采区回风巷（10），形成完整负压通风系统；综掘机（5）移至下一矿房（6），进行下一矿房切眼（15）掘进；连续采矿机（1）对已掘好切眼的矿房（6）进行前进式回采，每次采幅与连续采矿机（1）切割宽度相同，沿矿房切眼平行推进，每次推进长度与矿房（6）长度相同；矿房回采宽度达到设计宽度后，连续采矿机（1）退出进行下一矿房（6）的回采，如此往复，直至整个开采区域内矿房回采完毕；

综掘机（5）掘进矿房切眼采落的矿体经综掘机（5）——转载运输皮带（3）——刚性架皮带（4）——采区主运输巷的主运输皮带（14）后运出工作面，综掘机（5）掘进过程中采用局部通风机（17）通风；

连续采矿机（1）采落的矿体经连续采矿机（1）——行走式破碎转载机（2）——转载运输皮带（3）——刚性架皮带（4）——采区主运巷的主运输皮带（14）后运出工作面，连续采矿机（1）采矿过程中采用负压通风。

2.根据权利要求1所述的一种长壁条带固体钾盐采矿方法，其特征在于：采区主运输巷（8）、采区辅助运输巷（9）和采区回风巷（10）的巷道长度均设置为1500m～2000m，采区回风巷（10）与采区主运输巷（8）的间距设置为1000m～1500m；矿房（6）与矿柱（7）的长度均设置为1000m～1500m；矿房（6）的宽度设置为15m～20m，矿柱（7）的宽度设置为18m～22m。

3.根据权利要求2所述的一种长壁条带固体钾盐采矿方法，其特征在于：连续采矿机（1）对已掘好切眼的矿房（6）进行前进式回采，每次采幅4m～6m，每次推进长度1000m～1500m。