CN108104818A - 一种厚大块状矿体的地下开采方法 - Google Patents

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严文炳
张海磊
李�浩
雷明礼
焦满岱
柴衡山
孟慧媚
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    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
    • E21C41/22—Methods of underground mining; Layouts therefor for ores, e.g. mining placers

Abstract

本发明属于地下采矿方法技术领域，具体涉及一种厚大块状矿体的地下开采方法。该方法包括划分生产分段结构参数、采准作业、切割作业、回采作业、出矿作业等步骤，将一个完整厚大矿体作为一个矿块开采，沿矿体垂深每隔一定距离划分生产分段，分段内，围绕矿体周长开掘分段环形运输巷，从分段环形运输巷开掘相互平行的分段凿岩巷道，同时从分段环形运输巷开掘一条垂直于分段凿岩巷道的分段切割平巷，作为分段落矿的自由面。崩下的矿石用铲运机倒运至溜井，或从各分段凿岩巷道装载到矿用汽车由阶段运输巷道运输。本发明能够最大程度的回收资源；同时，通过布置分段环形运输巷实现了多分段、分段内多条凿岩巷同时作业，大大提高了采矿生产能力。

Description

一种厚大块状矿体的地下开采方法
技术领域
本发明涉及地下采矿方法技术领域，具体涉及一种厚大块状矿体的地下开采方法。
背景技术
矿床地下开采时，往往将一个完整矿体划分为多个长条形矿块为独立的回采单元进行采准、切割、回采、出矿工作。矿块长度通常为矿块宽度的2-10倍，当矿体厚度较小时，矿块沿矿体走向布置，以矿体厚度为矿块宽度，沿矿体布置每隔2-10矿体厚度距离，将矿体划分为多个矿块；当矿体厚大时，矿块垂直矿体走向布置，以矿体宽度为矿块长度，沿矿体布置每隔1/10-1/2矿体厚度距离划分矿体宽度，将矿体划分为多个矿块。厚大块状矿体由于其矿体厚度与矿体走向长度接近，上述矿块划分标准在开采厚大块状矿体时遇到瓶颈。工程师们通常通过在厚大块状矿体中留设“十”字形、“井”字形、“丰”字形隔离矿柱将矿体划分为多组条状矿块。隔离矿柱的留设造成了厚大块状矿体严重的矿量损失，现有技术无法解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决在现有技术厚大块状矿体开采中造成厚大块状矿体矿量损失严重的问题，提供了一种厚大块状矿体的地下开采方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种厚大块状矿体的地下开采方法，包括以下步骤：
1）划分生产分段结构参数：将一个完整厚大矿体作为一个矿块开采，且矿块内不再划分矿柱，沿矿体垂深每隔10-25m划各分生产分段；
2）采准作业：首先掘进阶段运输巷道，从阶段运输巷道掘进分段联络斜坡道至各分段环形运输巷，分段环形运输巷围绕矿体圆周布置在距矿体界限外20-50m处，从分段环形运输巷每隔20-35m开掘相互平行的各分段凿岩巷道，同时从分段环形运输巷开掘一条垂直于分段凿岩巷道的分段切割平巷；
3）切割作业：在分段切割平巷的中心掘进切割井，在分段切割平巷内钻凿切割炮孔，以切割井为自由面，向两端后退式爆破形成切割槽；
4）回采作业：在分段凿岩巷道凿扇形炮孔，扇形炮孔的孔深和抵抗线依据凿岩设备而不同，以切割槽为自由面进行爆破；
5）出矿作业：当矿山采用有轨运输方式时，铲运机将各分段崩落的矿石从各分段凿岩巷道经分段环形运输巷倒运至溜井，之后从阶段运输巷道运输；当矿山采用无轨运输方式时，由装载机将各分段崩落的矿石从各分段凿岩巷道装载到矿用汽车，汽车经分段环形运输巷、分段联络斜坡道后从阶段运输巷道运输。
进一步地，生产分段同时作业，且上—生产分段的工作面须超前下一生产分段的工作面6-8m，使各生产分段的工作面呈梯段状。
进一步地，在开采实施前，计算出矿体的最大允许暴露面积，矿体开采不允许超过最大允许暴露面积。
进一步地，在开采实施后，及时处理采空区。
进一步地，矿体为垂高小于100m、周长小于500m的厚大块状矿体。
本发明的一种厚大块状矿体的地下开采方法摒弃传统的通过在厚大块状矿体中留设“十”字形、“井”字形、“丰”字形隔离矿柱将矿体划分为多组条状矿块的厚大块状矿体开采方法，直接将一个完整厚大矿体作为一个矿块开采，且矿块内不再划分矿柱进行开采，能够最大程度的回收资源；同时，通过布置分段环形运输巷实现了多分段、分段内多条凿岩巷同时作业，大大提高了采矿生产能力。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为图1的Ⅰ-Ⅰ向剖视图。
图3为图1的Ⅱ-Ⅱ向剖视图。
附图标记含义如下：1. 阶段运输巷道；2. 分段联络斜坡道；3. 分段环形运输巷；4. 分段凿岩巷道；5. 分段切割平巷；6. 切割井；7. 溜井；8. 矿体界限；9.扇形炮孔。
具体实施方式
新疆哈密某铜矿采用斜坡道无轨开采方式，生产规模80万吨/年，矿山一采区460m中段主要有两个块矿矿体组成；原设计两个块状矿体均采用分段空场法采矿，其中，在1#块状矿体留设“十”字形隔离矿柱2组条状矿块，在5#矿体内留设“井”字形隔离矿柱将矿体划分为3组条状矿块。目前铜价上涨，矿山希望尽可能的充分回收矿体，为此，设计单位提出了本发明所述的一种厚大块状矿体的地下开采方法，矿山反应良好。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1-3所示，本发明的厚大块状矿体的地下开采方法在该矿的具体实施方式为：
1）划分生产分段结构参数：将一个完整厚大矿体作为一个矿块开采，且矿块内不再划分矿柱，沿矿体垂深每隔10-25m划分生产分段。具体为：
①1#块状矿体赋存高度480-530m，垂深45m，设计设置480m、500m、520m三个生产分段开采；
②5#块状矿体赋存高度460-535m，垂深75m，设计设置460m、480m、500m、520m四个生产分段开采。
2）采准作业：首先掘进阶段运输巷道1，从矿山460m阶段运输巷道1掘进分段联络斜坡道2分别连通1#块状矿体、5#块状矿体各分段环形运输巷3，分段环形运输巷3围绕矿体生产分段圆周，布置在距矿体界限8 外20-50m处，1#块状矿体480m、500m、520m三个生产分段的环形运输巷3长度分别为320m、389m、375m，5#块状矿体460m、480m、500m、520m四个生产分段的环形运输巷3长度分别为510m、470m、605m、376m；从分段环形运输巷3每隔20-35m开掘相互平行的分段凿岩巷道4，同时从分段环形运输巷3开掘一条垂直于分段凿岩巷道4的分段切割平巷5。
3）切割作业：在分段切割平巷5的中心掘进切割井6，切割井（6）高度20m（1#块状矿体520m生产分段为10m，5#块状矿体520m生产分段为15m）在分段切割平巷5内钻凿切割炮孔9，以切割井6为自由面，向两端后退式爆破形成切割槽。
4）回采作业：在各分段凿岩巷道4凿扇形炮孔9，扇形炮孔9的孔深和抵抗线依据凿岩设备而不同，以切割槽为自由面进行爆破。
5）出矿作业：当矿山采用有轨运输方式时，铲运机将各分段崩落的矿石从各分段凿岩巷道4经分段环形运输巷3倒运至溜井7，之后从阶段运输巷道1运输；当矿山采用无轨运输方式时，由装载机将各分段崩落的矿石从各分段凿岩巷道4装载到矿用汽车，汽车经分段环形运输巷3、分段联络斜坡道2后从阶段运输巷道1运输。生产分段可以同时作业，但上—生产分段的工作面须超前下一生产分段的工作面6-8m，使各生产分段的工作面呈梯段状。
在开采实施前，计算出矿体的最大允许暴露面积，矿体开采不允许超过最大允许暴露面积。在开采实施后，及时处理采空区。

Claims (5)

1.一种厚大块状矿体的地下开采方法，其特征是，包括以下步骤：
1）划分生产分段结构参数：将一个完整厚大矿体作为一个矿块开采，且矿块内不再划分矿柱，沿矿体垂深每隔10-25m划分各生产分段；
2）采准作业：首先掘进阶段运输巷道（1），从阶段运输巷道（1）掘进分段联络斜坡道（2）至各分段环形运输巷（3），分段环形运输巷（3）围绕矿体圆周布置在距矿体界限（8）外20-50m处，从分段环形运输巷（3）每隔20-35m开掘相互平行的各分段凿岩巷道（4），同时从分段环形运输巷（3）开掘一条垂直于分段凿岩巷道（4）的分段切割平巷（5）；
3）切割作业：在分段切割平巷（5）的中心掘进切割井（6），在分段切割平巷（5）内钻凿切割炮孔，以切割井（6）为自由面，向两端后退式爆破形成切割槽；
4）回采作业：在各分段凿岩巷道（4）钻凿扇形炮孔（9），扇形炮孔（9）的孔深和抵抗线依据凿岩设备而不同，以切割槽为自由面进行爆破；
5）出矿作业：当矿山采用有轨运输方式时，铲运机将各分段崩落的矿石从各分段凿岩巷道（4）经分段环形运输巷（3）倒运至溜井（7），之后从阶段运输巷道（1）运输；当矿山采用无轨运输方式时，由装载机将各分段崩落的矿石从各分段凿岩巷道（4）装载到矿用汽车，矿用汽车经分段环形运输巷（3）、分段联络斜坡道（2）后从阶段运输巷道（1）运输。
2.根据权利要求1所述的一种厚大块状矿体的地下开采方法，其特征是：所述各生产分段同时作业，且上—生产分段的工作面须超前下一生产分段的工作面6-8m，使各生产分段的工作面呈梯段状。
3.根据权利要求1所述的一种厚大块状矿体的地下开采方法，其特征是：在开采实施前，计算出矿体的最大允许暴露面积，矿体开采不允许超过最大允许暴露面积。
4.根据权利要求1所述的一种厚大块状矿体的地下开采方法，其特征是：在开采实施后，及时处理采空区。
5.根据权利要求1所述的一种厚大块状矿体的地下开采方法，其特征是：所述矿体为垂高小于100m、周长小于500m的厚大块状矿体。
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