CN107762515B - 一种缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，通过盘区内矿块分两步回采，间隔布置，一步采矿块采用胶结充填，二步采矿块采用尾砂充填，矿块的回采顺序自上而下，先采上部矿块，后采下部矿块；盘区内每个分段内每个矿块的下盘布置一个集矿漏斗，集矿漏斗的上口正对该矿块的下盘，集矿漏斗的下口与装矿进路的端部相连；盘区内每个分段内每个矿块布置一条装矿进路，装矿进路一端与上部相邻分段集矿漏斗的下口相连，另一端与本分段外侧的脉外联络道相通；凿岩联络道一端与本分段脉内凿岩巷道相通，另一端与本分段脉外联络道相通。本方法，工程量少，效率高，分段内矿体的凿岩和出矿在不同分段进行，相互干扰小，安全性较好。
Description
技术领域
本发明涉及采矿技术领域，尤其是涉及一种缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法。
背景技术
缓倾斜中厚矿体是地下矿山的难采矿体，放矿困难，采掘工程量大。
现有的缓倾斜中厚矿体充填采矿法分主要有两类：一类是分层充填采矿法，这类采矿方法采用浅孔凿岩，人员设备在采场内作业，适用范围较广，工程量较大，生产效率低，安全性差；另一类是分段充填采矿法，这类采矿方法采用中深孔、深孔凿岩，人员设备在巷道内作业，划分盘区开采时，盘区内矿块分段独立采掘，工程量大，生产效率较低，安全性较差；连续开采时，仅设一个采掘作业面，初期工程量大，生产效率低，安全性较差。
现有的缓倾斜中厚矿体充填采矿法具有工程量大、生产效率低和安全性较差等缺点。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，以解决现有的缓倾斜中厚矿体充填采矿法具有工程量大、生产效率低和安全性较差的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案；
本发明提供了一种缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，包括：
步骤S1，缓倾斜中厚矿体根据中深孔凿岩设备的凿岩深度、矿体倾角和矿岩稳固性划分开采分段；中深孔凿岩设备的凿岩深度大、矿体的倾角大、矿岩较稳固时，分段高度要大，反之要小；
步骤S2，对缓倾斜中厚矿体划分盘区和矿块；
步骤S3，盘区内每个分段内每个矿块的下盘布置一个集矿漏斗，集矿漏斗的上口正对该矿块的下盘，集矿漏斗的下口与其下部相邻分段装矿进路的端部相连通，每个分段分别布置一条脉外联络道和一条脉内凿岩巷道；
步骤S4，每个盘区至少布置一条天井，用于对盘区通风；
步骤S5，每个盘区至少布置一条溜井，用于下放矿石和岩石，溜井布置在盘区下盘中部脉外联络道外部围岩地段；
步骤S6，盘区内每个分段内每个矿块布置一条装矿进路，装矿进路一端与其上部相邻分段集矿漏斗的下口相连，另一端与本分段外侧的脉外联络道相连通；
步骤S7，盘区内矿块分两步回采，间隔布置，一步采矿块采用胶结充填，二步采矿块采用尾砂充填，矿块的回采顺序自上而下，先采上部矿块，后采下部矿块。
在上述任一技术方案中，进一步地，该方法还包括；
步骤S8，盘区内每个分段内二步采矿块的一侧布置一条凿岩联络道，凿岩联络道一端与本分段脉内凿岩巷道相通，另一端与本分段脉外联络道相通。
在上述任一技术方案中，进一步地，在步骤S1中，当中深孔凿岩设备的凿岩深度大和矿体的倾角大时，则分段高度要大，反之分段高度要小。
在上述任一技术方案中，进一步地，在步骤S4中，当布置一条天井时，天井布置在盘区中部的脉外联络道外部围岩的地段，用于回风或与相邻矿块构成一条进风井和一条回风井的对角式通风系统。
在上述任一技术方案中，进一步地，当盘区内需风量大时，每个盘区再增加一条天井，用于盘区通风。
在上述任一技术方案中，进一步地，在步骤S5中，采掘作业产生的岩石量大时，增加一条溜井或与相邻盘区共用一条溜井。
在上述任一技术方案中，进一步地，缓倾斜中厚矿体的倾角范围为15度至30度。
在上述任一技术方案中，进一步地，在盘区之间设置盘区间柱，盘区间柱的宽度为6m。
在上述任一技术方案中，进一步地，每个盘区垂直矿体走向布置，盘区的宽度为矿体的厚度。
在上述任一技术方案中，进一步地，盘区的长度为114m，矿块的宽度为18m。
在此需要说明下，盘区为中段内矿体划分成由若干矿块组成的独立回采区段。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，采用自上而下的回采顺序，上部分段的矿体崩落后在下部相邻分段运出，凿岩与出矿不在同一分段，互不影响，效率高；一步采矿块不设凿岩联络道，通过脉内凿岩巷道与二步采矿块的凿岩联络道与脉外联络道相通，工程量少；巷道数量减少，间距增大，分段内矿体的凿岩和出矿在不同分段进行，相互干扰小，安全性较好。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的中厚矿床某一盘区的结构示意图；
图2为图1中A-A的剖视图；
图3为图1中B-B的剖视图；
图4为本发明实施例一提供的采矿方法的流程示意图。
附图标记：
1：中段运输平巷； 2：溜井； 3：天井；
4：脉外联络道； 5：装矿进路； 6：溜井联络道；
7：凿岩联络道； 8：脉内凿岩巷道； 9：通风联络道；
10：切割平巷； 11：集矿漏斗。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步地解释说明。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的中厚矿床某一盘区的结构示意图；图2为图1中A-A的剖视图；图3为图1中B-B的剖视图；图4为本发明实施例一提供的采矿方法的流程示意图。
如图1至4所示，本发明的实施例提供了一种缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，包括：
步骤S1，缓倾斜中厚矿体根据中深孔凿岩设备的凿岩深度和矿体倾角划分开采分段；凿岩深度、矿体倾角和矿岩稳固性划分开采分段；中深孔凿岩设备的凿岩深度大、矿体的倾角大、矿岩较稳固时，分段高度要大，反之要小；
步骤S2，对缓倾斜中厚矿体划分盘区和矿块；出矿设备的合理运距远(距离相对较大)、矿岩的稳固性好时，矿块的宽度、盘区的宽度要大，反之，当出设备的运距相对距离较短，矿岩的稳定性不好时，矿块的宽度、盘区的宽度要小；
步骤S3，盘区内每个分段内每个矿块的下盘布置一个集矿漏斗11，集矿漏斗11的上口正对该矿块的下盘，集矿漏斗11的下口与其下部相邻分段装矿进路5的端部相连通，每个分段分别布置一条脉外联络道4和一条脉内凿岩巷道；
步骤S4，每个盘区至少布置一条天井3，用于对盘区通风；盘区内矿块较多、采用柴油铲运机出矿，盘区内需风量较大时，每个盘区再增加一条天井3用于盘区通风，分别布置在盘区的两侧脉外联络道4外部围岩稳固的地段，构成盘区内一进条进风井、一条回风井的对角式通风系统；
步骤S5，每个盘区至少布置一条溜井2，用于下放矿石和岩石，溜井2布置在盘区下盘中部脉外联络道4外部围岩地段；矿体厚度小、采切工程断面较大多条矿体组合开采时，采掘作业产生的岩石量较大，增加一条岩石的溜井2或与相邻盘区共用一条岩石的溜井2，溜井2与中段运输平巷1相通；
步骤S6，盘区内每个分段内每个矿块布置一条装矿进路5，装矿进路5一端与其上部相邻分段集矿漏斗11的下口相连，另一端与本分段外侧的脉外联络道4相连通；
步骤S7，盘区内矿块分两步回采，间隔布置，一步采矿块采用胶结充填，二步采矿块采用尾砂充填，矿块的回采顺序自上而下，先采上部矿块，后采下部矿块。
如图2所示，该方法还包括；
步骤S8，盘区内每个分段内二步采矿块的一侧布置一条凿岩联络道7，凿岩联络道7一端与本分段脉内凿岩巷道8相通，另一端与本分段脉外联络道4相通。
在步骤S1中，当中深孔凿岩设备的凿岩深度大和矿体的倾角大时，则分段高度要大，反之分段高度要小。
在步骤S4中，当布置一条天井3时，天井3布置在盘区中部的脉外联络道4外部围岩的地段，天井3与通风联络道9相连通，用于回风或与相邻矿块构成一条进风井和一条回风井的对角式通风系统。
当盘区内需风量大时，每个盘区再增加一条天井3，用于盘区通风。
如图3所示，在步骤S5中，采掘作业产生的岩石量大时，增加一条溜井2或与相邻盘区共用一条溜井2，溜井2与溜井联络道6相连通。
缓倾斜中厚矿体的倾角范围为15度至30度。
下面通过一个铁矿中的具体实施方式做详细说明；
铁矿矿体产于中奥陶系碳酸盐岩层与似斑状辉石闪长岩侵入体接触带上及其附近的碳酸盐岩层中，上盘围岩主要是结晶灰岩或大理岩，局部为矽卡岩、角砾状灰岩、构造角砾岩。底板岩石除矿体主要为蚀变闪长岩及矽卡岩外，其余均为结晶灰岩或大理岩。其中除构造角砾岩、矽卡岩所构成的矿体顶底板稳固程度较差外，其它围岩一般稳固性较好。
除厚矿体外，中关铁矿中厚矿体占比7.26％，平均倾角25°。
中深孔凿岩设备选用Simba1354型液压凿岩台车，凿岩台车的凿岩深度超过50m；出矿采用LH409E型电动铲运机，斗容4.6立方米，电缆长度超过200m，每台铲运机可负担多个矿块的出矿，运距可达到200m，具体开采步骤如下，
S101，根据中深孔凿岩设备的凿岩深度、矿体倾角和矿岩稳固性确定为15m，中段高度60m，每个中段划分4个开采分段；
S102,根据出矿设备的合理运距及围岩的稳固性，盘区垂直矿体走向布置，宽度为矿体厚度，长度为114m，盘区内划分6个矿块，矿块宽度18m；
S103,每个盘区至少布置一条溜井2下放矿石和岩石，溜井2布置在盘区下盘中部脉外联络道4外部围岩稳固的地段；
S104，每个盘区至少布置一条天井3用于盘区通风。天井3布置在盘区中部脉外联络道4外部围岩稳固的地段，用于盘区内采掘作业的回风；
S105，每个分段布置一条脉外联络道4和一条脉内凿岩巷道8；
S106,盘区内矿块分两步回采，间隔布置，一步采矿块采用胶结充填，二步采矿块采用尾砂充填，矿块的回采顺序自上而下，先采上部矿块，后采下部矿块；
S107，盘区内每个分段内每个矿块的下盘布置一个集矿漏斗11，集矿漏斗11的上口正对该矿块的下盘，集矿漏斗11的下口与下部相邻分段装矿进路5的端部相连；
S108，盘区内每个分段内每个矿块布置一条装矿进路5，装矿进路55一端与上部相邻分段集矿漏斗11的下口相连，另一端与本分段外侧的脉外联络道4相通；
S109，盘区内每个分段内二步采矿块的一侧布置一条凿岩联络道7，凿岩联络道7一端与本分段脉内凿岩巷道8相通，另一端与本分段脉外联络道4相通，切割平巷10将岩体掉入到集矿漏斗11中；
S110，盘区间留设盘区间柱，宽度6m，隔离相邻盘区，增强盘区的稳固性。
具体而言，现有的缓倾斜中厚矿体充填采矿法分主要有两类：一类是分层充填采矿法，这类采矿方法采用浅孔凿岩，人员设备在采场内作业，适用范围较广，工程量较大，生产效率低，安全性差；另一类是分段充填采矿法，这类采矿方法采用中深孔、深孔凿岩，人员设备在巷道内作业，划分盘区开采时，盘区内矿块分段独立采掘，工程量大，生产效率较低，安全性较差；连续开采时，仅设一个采掘作业面，初期工程量大，生产效率低，安全性较差，而本发明采用自上而下的回采顺序，上部分段的矿体崩落后在下部相邻分段运出，凿岩与出矿不在同一分段，互不影响，效率高；一步采矿块不设凿岩联络道，通过脉内凿岩巷道与二步采矿块的凿岩联络道与脉外联络道相通，工程量少；巷道数量减少，间距增大，分段内矿体的凿岩和出矿在不同分段进行，相互干扰小，安全性较好。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，包括：
步骤S1，缓倾斜中厚矿体根据中深孔凿岩设备的凿岩深度和矿体倾角划分开采分段；
步骤S2，对缓倾斜中厚矿体划分盘区和矿块；
步骤S3，盘区内每个分段内每个矿块的下盘布置一个集矿漏斗，集矿漏斗的上口正对该矿块的下盘，集矿漏斗的下口与其下部相邻分段装矿进路的端部相连通，每个分段分别布置一条脉外联络道和一条脉内凿岩巷道；
步骤S4，每个盘区至少布置一条天井，用于对盘区通风；
步骤S5，每个盘区至少布置一条溜井，用于下放矿石和岩石，溜井布置在盘区下盘中部脉外联络道外部围岩地段；
步骤S6，盘区内每个分段内每个矿块布置一条装矿进路，装矿进路一端与其上部相邻分段集矿漏斗的下口相连，另一端与本分段外侧的脉外联络道相连通；
步骤S7，盘区内矿块分两步回采，间隔布置，一步采矿块采用胶结充填，二步采矿块采用尾砂充填，矿块的回采顺序自上而下，先采上部矿块，后采下部矿块。
2.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，还包括；
步骤S8，盘区内每个分段内二步采矿块的一侧布置一条凿岩联络道，凿岩联络道一端与本分段脉内凿岩巷道相通，另一端与本分段脉外联络道相通。
3.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，
在步骤S1中，当中深孔凿岩设备的凿岩深度大和矿体的倾角大时，则分段高度要大，反之分段高度要小。
4.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，
在步骤S4中，当布置一条天井时，天井布置在盘区中部的脉外联络道外部围岩的地段，用于回风或与相邻矿块构成一条进风井和一条回风井的对角式通风系统。
5.根据权利要求4所述的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，
当盘区内需风量大时，每个盘区再增加一条天井，用于盘区通风。
6.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，
在步骤S5中，采掘作业产生的岩石量大时，增加一条溜井或与相邻盘区共用一条溜井。
7.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，
缓倾斜中厚矿体的倾角范围为15度至30度。
8.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，
在盘区之间设置盘区间柱，盘区间柱的宽度为6m。
9.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，
每个盘区垂直矿体走向布置，盘区的宽度为矿体的厚度。
10.根据权利要求9所述的缓倾斜中厚矿体盘区充填采矿方法，其特征在于，
盘区的长度为114m，矿块的宽度为18m。
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