CN107448201A - 一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于矿床开采领域，特别涉及一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构。所述矿脉分成多个矿块，矿块包括矿房和矿柱，矿房内设有已采矿石和待采矿石；矿柱包括位于矿房两侧的间柱和位于矿房顶部的顶柱；两个间柱内均设置切割天井；平底出矿结构包括脉外运输巷和出矿斜穿；脉外运输巷布置于矿体下盘，距离矿体4~5m处，并沿矿体走向方向设置；脉外运输巷的一侧每隔5~7m布置一排出矿斜穿，每一出矿斜穿一端穿过矿体，另一端与脉外运输巷斜交布置。采用该出矿结构提高矿块生产能力，大大降低了二次爆破工作量，降低了劳动强度，提高了工人劳动效率，同时缩短了空场暴露时间，工人作业更有安全保障。
Description
技术领域
本发明属于矿床开采领域，特别涉及一种改进后可用于急倾斜薄至中厚矿脉的矿块回采过程中底部出矿结构及方法。
背景技术
底部结构是采矿方法中重要组成部分，其掘进工程量约占采切工程总量的50%，而且上水平井巷多，施工条件难度大。底部结构在很大程度上决定着采矿方法的生产能力、作业效率、矿石的损失与贫化指标及放矿工作的安全等。
国内属于急倾斜薄至中厚矿脉由于受矿脉赋存条件限制，机械化难以开展，因此机械化程度低，大多采用漏斗底部结构的浅孔留矿法，留设6m底柱，在底柱上部拉底、劈漏，在底柱上每间隔5～7m施工放矿漏斗，借助矿石自身势能溜放，经漏斗闸门装入矿车。
虽然这种漏斗底部出矿结构成本低，采切巷道工程量小，但是矿块生产能力仅60~80t/d。而且这种漏斗底部结构底部放矿由人工控制，作业条件差，放矿能力低，且容易发生大块卡漏、放矿不均出现悬拱等、安全性差等问题。另外，漏斗底部结构采切工程量大，劈漏工艺复杂，工人难以掌握，底部需留设矿柱，回采率低。
发明内容
为了克服现有技术中漏斗底部出矿结构矿块生产能力低；人工控制放矿，作业条件差，放矿能力低，且容易发生大块卡漏、放矿不均出现悬拱等安全性差的问题；以及漏斗底部结构采切工程量大，劈漏工艺复杂，工人难以掌握，底部需留设矿柱，回采率低的技术问题，本发明提出了一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构及方法。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构，所述矿脉分成多个矿块，所述矿块包括矿房和矿柱，所述矿房内设有已采矿石和待采矿石；所述矿柱包括位于矿房两侧的间柱和位于矿房顶部的顶柱；两个所述间柱内均设置切割天井；所述平底出矿结构包括脉外运输巷和出矿斜穿；所述脉外运输巷布置于矿体下盘，距离矿体4~5m处，并沿矿体走向方向设置；所述脉外运输巷的一侧每隔5~7m布置一排所述出矿斜穿，每一所述出矿斜穿一端穿过矿体，另一端与所述脉外运输巷斜交布置。
优选的，所述一排出矿斜穿中位于最前排的出矿斜穿与其中一所述切割天井对应设置，位于最后排的出矿斜穿与另一所述切割天井对应设置。
优选的，所述出矿斜穿与脉外运输巷的夹角为45~60°。
优选的，所述出矿斜穿与脉外运输巷的夹角60°。
优选的，所述出矿斜穿的横断面尺寸为（1.6~2.0）×（1.8~2.2m）。
优选的，相邻的所述出矿斜穿之间的距离是5~7m。
优选的，相邻的所述出矿斜穿之间的距离是6m。
一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿方法，在矿体下盘开设沿矿体走向方向设置的脉外运输巷，所述脉外运输巷每隔5~7m掘进一个出矿斜穿，所述出矿斜穿与脉外运输巷夹角为45~60°；在矿块两端逆矿体倾斜方向上掘切割天井，然后在采场底部沿矿体全厚拉开，拉底巷道高2m；矿体自下而上逐层回采，分层高度2~2.5m，回采工作为梯段布置；采场出矿在出矿斜穿内进行，超过600mm的大块需要在所述出矿斜穿内二次破碎；出矿采用扒碴机进行装矿，已采矿石经扒碴机链条直接装入矿用无轨三轮车；矿出完后随即封闭采空区。
本发明的有益效果是：
1、矿块不设底柱，提高矿块回采率。
2、采用拉底平巷，不用劈漏，工艺简单，工人容易掌握。
3、采用扒渣机出矿，直接装入脉外运输巷矿车中，无需倒运，效率高，可大大提高出矿能力，同时可缩短空场暴露时间。
4、超大块二次破碎可直接在出矿斜穿中进行，不会出现大块卡漏现象，人员作业在装矿斜穿和脉外运输巷作业，安全性好。
附图说明
图1为本发明其中一实施例的急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构的结构示意图；
图2为图1沿II-II方向的剖面示意图；
图3为图1沿III-III方向的剖面示意图。
图中：1-脉外运输巷；2-出矿斜穿；3-已采矿石；4-待采矿石；5-上中段运输巷；6-上中段出矿斜穿；7-间柱；8-切割天井；9-顶柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1
为了克服现有技术中漏斗底部出矿结构矿块生产能力低；人工控制放矿，作业条件差，放矿能力低，且容易发生大块卡漏、放矿不均出现悬拱等安全性差的问题；以及漏斗底部结构采切工程量大，劈漏工艺复杂，工人难以掌握，底部需留设矿柱，回采率低的技术问题，请参见图1-3，本发明实施例提供的急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构，所述矿脉分成多个矿块，所述矿块包括矿房和矿柱，所述矿房内设有已采矿石3和待采矿石4；所述矿柱包括位于矿房两侧的间柱7和位于矿房顶部的顶柱9；两个所述间柱7内均设置切割天井8；所述平底出矿结构包括脉外运输巷1和出矿斜穿2；所述脉外运输巷1布置于矿体下盘，距离矿体4~5m处，并沿矿体走向方向设置；所述脉外运输巷1的一侧每隔5~7m布置一排所述出矿斜穿2，每一所述出矿斜穿2一端穿过矿体，另一端与所述脉外运输巷1斜交布置。
本发明通过设置所述切割天井8以供行人通过和通风，在矿房的一侧预留间柱7以保护切割天井，所述顶柱9主要用来保护上中段运输巷5和采场稳定的。上中段运输巷5作用是作为本阶段回采的回风通道和安全出口作用，并与上中段出矿斜穿连通。
所述平底出矿结构简单，施工方便，出矿方便。
实施例2
在实施例1的基础上，所述一排出矿斜穿2中位于最前排的出矿斜穿2与其中一所述切割天井8对应设置，位于最后排的出矿斜穿2与另一所述切割天井8对应设置。这样做，有利于操作人员经过出矿斜穿2直接至所述切割天井8。另外所述切割天井8沿矿脉布置，对应布置的话不用重新开凿所述切割天井8与所述脉外运输巷1相连的联络巷，节省工程。
实施例3
在实施例1的基础上，为便于出矿期间各种出矿设备进出，所述出矿斜穿2与所述脉外运输巷1斜交布置。所述出矿斜穿与脉外运输巷的夹角为45~60°。所述出矿斜穿2与脉外运输巷1的夹角为优选60°，以更好地适应窄长型的把渣机。
实施例4
在实施例1的基础上，所述出矿斜穿的横断面尺寸为（1.6~2.0）×（1.8~2.2m）。该断面一般保证通风、安设人行爬梯，不影响人员通行即可。矿体厚度薄断面取小值，厚则取大值。但太大没必要，经济不合理，也不安全
相邻的所述出矿斜穿2之间的距离是5~7m，优选6m。间距太大了矿石有可能会在两个出矿穿之间形成积压三角矿堆，不好出，损失大；太小出矿穿太多，工程量大，且出矿穿稳固性差，不经济。
实施例5
为了克服现有技术中漏斗底部出矿结构矿块生产能力低；人工控制放矿，作业条件差，放矿能力低，且容易发生大块卡漏、放矿不均出现悬拱等安全性差的问题；以及漏斗底部结构采切工程量大，劈漏工艺复杂，工人难以掌握，底部需留设矿柱，回采率低的技术问题。本发明还提供一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿方法，在矿体下盘开设沿矿体走向方向设置的脉外运输巷1，所述脉外运输巷1每隔5~7m掘进一个出矿斜穿2，所述出矿斜穿2与脉外运输巷1夹角为45~60°；在矿块两端逆矿体倾斜方向上掘切割天井，然后在采场底部沿矿体全厚拉开，拉底巷道高2m；矿体自下而上逐层回采，分层高度2~2.5m，回采工作为梯段布置；采场出矿在出矿斜穿2内进行，超过600mm的大块需要在所述出矿斜穿2内二次破碎；出矿采用扒碴机进行装矿，已采矿石3经扒碴机链条直接装入矿用无轨三轮车；矿出完后随即封闭采空区。
其中，扒碴机斗容0.2m³，最大装矿能力可达60m³/h，适用断面≥1.7×1.8m即可，效率非常高，且机动灵活。
改进后不用劈漏复杂的工艺过程，直接拉底，施工工艺简单，工人易于掌握。矿块回采率由80%左右提高到91.5%，矿块生产能力由平均60~80t/d提高至200~250t/d；矿石大块由过去的不超过350mm扩大至600mm，大大降低了二次爆破工作量，降低了劳动强度，提高了工人劳动效率，同时缩短了空场暴露时间，工人作业更有安全保障。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构，所述矿脉分成多个矿块，所述矿块包括矿房和矿柱，所述矿房内设有已采矿石（3）和待采矿石（4）；所述矿柱包括位于矿房两侧的间柱（7）和位于矿房顶部的顶柱（9）；两个所述间柱（7）内均设置切割天井（8）；其特征在于：所述平底出矿结构包括脉外运输巷（1）和出矿斜穿（2）；所述脉外运输巷（1）布置于矿体下盘，距离矿体4~5m处，并沿矿体走向方向设置；所述脉外运输巷（1）的一侧每隔5~7m布置一排所述出矿斜穿（2），每一所述出矿斜穿（2）一端穿过矿体，另一端与所述脉外运输巷（1）斜交布置。
2.根据权利要求1的急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构，其特征在于：所述一排出矿斜穿（2）中位于最前排的出矿斜穿（2）与其中一所述切割天井（8）对应设置，位于最后排的出矿斜穿（2）与另一所述切割天井（8）对应设置。
3.根据权利要求1的急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构，其特征在于：所述出矿斜穿（2）与脉外运输巷（1）的夹角为45~60°。
4.根据权利要求3的急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构，其特征在于：所述出矿斜穿（2）与脉外运输巷（1）的夹角60°。
5.根据权利要求1的急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构，其特征在于：所述出矿斜穿（2）的横断面尺寸为（1.6~2.0）×（1.8~2.2m）。
6.根据权利要求1的急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构，其特征在于：相邻的所述出矿斜穿（2）之间的距离是5~7m。
7.根据权利要求6的急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构，其特征在于：相邻的所述出矿斜穿（2）之间的距离是6m。
8.一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿方法，其特征在于：在矿体下盘开设沿矿体走向方向设置的脉外运输巷（1），所述脉外运输巷（1）每隔5~7m掘进一个出矿斜穿（2），所述出矿斜穿（2）与脉外运输巷（1）夹角为45~60°；在矿块两端逆矿体倾斜方向上掘切割天井，然后在采场底部沿矿体全厚拉开，拉底巷道高2m；矿体自下而上逐层回采，分层高度2~2.5m，回采工作为梯段布置；采场出矿在出矿斜穿（2）内进行，超过600mm的大块需要在所述出矿斜穿（2）内二次破碎；出矿采用扒碴机进行装矿，已采矿石（3）经扒碴机链条直接装入矿用无轨三轮车；矿出完后随即封闭采空区。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171208 |