CN108343438A - 一种倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法。在倾斜矿体中，将矿体划分为阶段；在阶段沿走向布置连续矿块，并在上部和下部各布置一条兼顾运输与通风的阶段平巷；从下部阶段平巷向下盘围岩中掘进一条沿矿体倾向方向的变角度出矿巷道；通过在该巷道中打上向炮孔进行爆破，使用铲运机运走碎石后，形成变角度的出矿堑沟；以出矿堑沟为中心线，对两侧的矿体进行回采；当落矿完成后，运用铲运机、推土机或电耙将矿石转倒在出矿堑沟中，之后运出。能克服一类不能采用铲运机和自重出矿的矿体开采难题；相对传统方法，采准切割工程量小，能有效减小矿岩采切比；利用铲运机进行出矿，并能有效减少铲运机运距，采矿效率增大，能提高矿山生产能力，降低采矿成本。

Description

一种倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法
技术领域
本发明属于采矿技术领域，具体涉及一种倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法。
背景技术
一般而言，对于水平或缓倾斜(一般小于15°)的矿体，在开采时，可通过铲运机进行出矿；而对于倾角较大(一般大于50°)的矿体，开采时，可利用重力进行放矿；对于这两类矿体，其开采都较易进行，而对于矿体倾角介于两者之间的矿体，其开采难度较大。一方面，由于矿体倾角大于铲运机的爬坡能力，出矿困难；另一方面，由于矿体倾角不够大，不足以利用重力自行放矿。
对于此类矿体，为了便于开采，传统方法一般采用电耙出矿或伪倾斜布置铲运机进路出矿。然而，这种传统方法存在以下两个显著的缺点难以克服：电耙适应性差，出矿能力小；伪倾斜进路线路长且复杂，限制了铲运机能力的发挥。因此，当采用传统方法开采这类矿体时，都存在效率低和生产成本高的难题，不能适应地下矿山大规模集约化开采的趋势。
发明内容
本发明目的在于解决一类不能采用铲运机和自重出矿的矿体开采难题，提供了一种缓倾斜及倾斜矿体变角度堑沟出矿的采矿方法，能有效减小矿岩采切比，减少铲运机运距，降低采矿成本，增大矿山生产能力，具有很好的适应能力和经济效益。
为达到上述目的，采用技术方案如下：
一种倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法，包括以下步骤：
在倾斜矿体中，将矿体划分为阶段；在阶段沿走向布置连续矿块，并在上部和下部各布置一条兼顾运输与通风的阶段平巷；
从下部阶段平巷向下盘围岩中掘进一条沿矿体倾向方向的变角度出矿巷道；通过在该巷道中打上向炮孔进行爆破，使用铲运机运走碎石后，形成变角度的出矿堑沟；以出矿堑沟为中心线，对两侧的矿体进行回采；
当落矿完成后，运用铲运机、推土机或电耙将矿石转倒在出矿堑沟中，之后运用铲运机将堑沟中的矿石从下部阶段平巷中运出。
按上述方案，所述倾斜矿体倾斜角为15°～50°。
按上述方案，所述变角度的出矿堑沟从下往上分为3段或多段；第1段角度较小，近似于水平；随后逐渐增大角度，当某一段角度为铲运机爬坡能力的极限值；其下一段即为最后一段，需要保证其角度大于矿石自然安息角。
按上述方案，所述变角度的出矿堑沟第1段倾角为0～5°，第2段为5～10°，第3段为10～15°；最后一段为大于55°的斜面。
按上述方案，矿体回采以水平线划分区间，分条带进行回采。
按上述方案，分条带进行回采先上后下，对于先采完的条带进行充填以处理采空区。
按上述方案，矿体回采过程中，当矿体厚度较薄时，沿着出矿堑沟两侧同时进行浅孔爆破落矿；当矿体厚度较厚时，先在出矿堑沟两侧的矿块底部沿矿体倾向布置连续的凿岩进路，然后在该进路中打上向扇形炮孔进行爆破落矿。
综上所述，本发明具有以下优点：
1)能克服一类不能采用铲运机和自重出矿的矿体开采难题；
2)相对传统方法，采准切割工程量小，能有效减小矿岩采切比；
3)利用铲运机进行出矿，并能有效减少铲运机运距，采矿效率增大，能提高矿山生产能力，降低采矿成本；
4)利用出矿堑沟进行统一出矿，地点集中，便于管理。
5)可针对不同采矿环境做调整，适应能力好。
附图说明
图1：本发明的俯视图。
图2：图1中的Ⅰ-Ⅰ线剖视图。
图3：图1中的Ⅱ-Ⅱ线剖视图。
图4：图1中的Ⅲ-Ⅲ线剖视图。
图5：图1中的Ⅳ-Ⅳ线剖视图。
图6：较厚矿体开采图。
其中，1-阶段平巷，2-顶住，3-铲运机，4-充填物，5-充填挡墙，6-矿体，7-出矿堑沟，8-水平炮孔，9-底柱，10-围岩，11-爆落矿石，12-凿岩进路，13-上向扇形炮孔。
具体实施方式
以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
参照图1-6所示，本发明倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法，过程如下：
在倾斜矿体中，将矿体划分为阶段；在阶段沿走向布置连续矿块，并在上部和下部各布置一条兼顾运输与通风的阶段平巷1；同时为了安全，设置有顶住2和底柱9。
从下部阶段平巷1向下盘围岩10进一条沿矿体倾向方向的变角度出矿巷道；通过在该巷道中打上向炮孔进行爆破，使用铲运机运走碎石后，形成变角度的出矿堑沟7；以出矿堑沟为中心线，对两侧的矿体6进行回采。
当落矿完成后，运用铲运机3、推土机或电耙将爆落矿石11转倒在出矿堑沟7中，之后运用铲运机将堑沟中的矿石从下部阶段平巷1中运出；对已经采空的区域设置充填物4和充填挡墙5。
如图2所示，所述变角度的出矿堑沟从下往上分为3段或多段；第1段角度较小，近似于水平；随后逐渐增大角度，当某一段角度为铲运机爬坡能力的极限值；其下一段即为最后一段，需要保证其角度大于矿石自然安息角。该方法的具体操作过程如下：首先在阶段中沿走向布置连续矿块，矿块长度最大可达200米，然后在矿块上部和下部布置两条平行的宽度为3～5m的运输巷道1，接着从矿块下部的运输巷道向矿体下盘的围岩中掘进一条沿矿体倾向方向的变角度的出矿巷道，其宽度为3～5米。依角度的不同，该巷道可分为3段，第1段倾角为0～5°，第2段为5～10°，第3段为10～15°。紧接着在巷道中打上向扇形炮孔进行爆破，将爆落岩石运走后，接着打上向竖直炮孔进行爆破，之后再将爆落矿石运走，对于巷道最上部，控制其坡度大于55°(略大于矿石的自然息角)，以便利用自重放矿，最终就形成了分为4段的变角度的出矿堑沟7。
对于矿体厚度相对较薄的情形，以厚度小于6米的较薄矿体开采为例，在出矿堑沟7两侧沿矿体走向将矿块分为多个具有一定宽度的条带，参照附图3和4和5所示。每个条带开采时，打长度为3～5米的水平炮孔8进行爆破落矿，然后运用铲运机3、推土机或电耙将爆落矿石运到出矿堑沟7中，最后在堑沟中运用铲运机进行统一出矿。整个开采过程，从矿块上部到下部一次进行，条带间采用后退式开采，条带中采用前进式开采，对于开采完的采空区可先进行充填，以维护围岩稳定。
以厚度大于6米的较厚矿体开采为例，如图6所示，在出矿堑沟两侧的矿块底部中沿矿体倾向每隔一定距离布置一条凿岩进路12，然后在该进路中打上向扇形炮孔13进行爆破落矿(对特厚矿体，也可采用平行深孔落矿)，落矿完成后，采用铲运机、推土机或电耙将矿石转倒至堑沟7中，之后用铲运机将堑沟内的矿石运出。

Claims (7)

1.一种倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法，其特征在于包括以下步骤：
在倾斜矿体中，将矿体划分为阶段；在阶段沿走向布置连续矿块，并在上部和下部各布置一条兼顾运输与通风的阶段平巷；
从下部阶段平巷向下盘围岩中掘进一条沿矿体倾向方向的变角度出矿巷道；通过在该巷道中打上向炮孔进行爆破，运走碎石后，形成变角度出矿堑沟；以出矿堑沟为中心线，对两侧的矿体进行回采；
当落矿完成后，运用铲运机、推土机或电耙将矿石转倒在出矿堑沟中，之后运用铲运机将堑沟中的矿石从下部阶段平巷中运出。
2.如权利要求1所述的倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法，其特征在于所述倾斜矿体倾斜角为15°～50°。
3.如权利要求1所述的倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法，其特征在于所述变角度出矿堑沟从下往上分为3段或多段；第1段角度较小，近似于水平；随后逐渐增大角度，当某一段角度为铲运机爬坡能力的极限值；其下一段即为最后一段，需要保证其角度大于矿石自然安息角。
4.如权利要求3所述的倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法，其特征在于所述变角度出矿堑沟第1段倾角为0～5°，第2段为5～10°，第3段为10～15°；最后一段为大于55°的斜面。
5.如权利要求1所述的倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法，其特征在于矿体回采以水平线划分区间，分条带进行回采。
6.如权利要求1所述的倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法，其特征在于分条带进行回采先上后下，对于先采完的条带进行充填以处理采空区。
7.如权利要求1所述的倾斜矿体变角度堑沟出矿采矿方法，其特征在于矿体回采过程中，当矿体厚度较薄时，沿着出矿堑沟两侧同时进行浅孔爆破落矿；当矿体厚度较厚时，先在出矿堑沟两侧的矿块底部沿矿体倾向布置连续的凿岩进路，然后在该进路中打上向扇形炮孔进行爆破落矿。
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