CN108561135B - 一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的机械化回采方法 - Google Patents

Abstract

一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的机械化回采方法，首先根据矿体的垂直埋深划分开采中段，中段高度为50m，在每个开采中段沿矿体走向每200m划分开采盘区，每个盘区划分两个分段，分段高度25m，先开采上分段矿体，再回采下个分段的矿体。分段矿体开采采用两步间隔回采，一步骤回采结束后，立即进行全尾砂胶结充填，待一步骤矿房所有矿房充填结束后，开始二步骤矿房的回采，二步骤矿房回采结束后采用全尾砂非胶结充填。该方法采用中深孔落矿，采用抛掷爆破工艺，铲运机出矿，极大的提高作业效率和回采安全性，适合回采矿体厚度为10‑15m，倾角为15°~30°之间的缓倾斜中厚矿体。

Description

一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的机械化回采方法

技术领域

本发明属于采矿技术领域，涉及缓倾斜矿体的开采方法。

背景技术

缓倾斜矿体的开采一直是采矿领域的难题，缓倾斜矿体由于矿体倾角较小，矿石无法实现自溜，出矿难度大，造成许多缓倾斜矿体难以高效开采。传统的缓倾斜开采方法有全面法、房柱法，这些方法都要求工人暴露在空区下进行作业，采用浅孔落矿，电杷出矿，工人劳动强度大，矿房生产能力较低。尤其在围岩不稳定的情况下，作业人员长期暴露在空区下作业，作业人员的安全受到了极大的威胁，且在实际回采中，由于空区垮塌，不仅造成人员伤亡和设备损坏，如果出现大范围的垮塌，可能会导致整个生产系统进入瘫痪状态，对正常的生产安排产生极大的不利影响。

发明内容

本发明目的是提出一种针对围岩不稳定的条件下，中厚缓倾斜矿体的高效的机械化开采方法。

本发明的技术方案是：一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的机械化回采方法，其步骤是：（1）首先在矿体的垂直埋深高度方向上划分中段，中段的高度为50m，然后在中段内，沿着矿体倾斜走向每200m划分为一个开采盘区；

（2）在一个开采盘区内沿矿体垂直高度方向划分上、下两个分段，每个分段高度为25m；

（3）在分段内，同高度范围内横向上每15-20m划分1个采场；

（4）在矿体一个开采盘区的下盘布置斜坡道，斜坡道距离矿体下盘边界水平方向20-25m，斜坡道的坡度为8%，斜坡道的下部与中段铲运机联络道相连通，上部与分层铲运机联络道相连通；

（5）斜坡道布置完成后，在矿体一个开采盘区的下盘布置出矿联络道，出矿联络道一端与分层铲运机联络道相连，另外一端与采场底部联通，出矿联络道作为铲运机进出采场的通道；

（6）在矿体一个开采盘区的下盘距离矿体水平方向40-50m处布置溜井，每个盘区布置一条溜井，溜井的尺寸为3m×3m；溜井的底部通过巷道与阶段运输大巷相连通；

（7）出矿联络道布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下部边界向上施工倾斜的凿岩巷道，倾角与矿体倾角一致，凿岩巷道下部与出矿联络道一端相连通，凿岩巷道的尺寸为2.8m×2.8m，每个采场布置一条凿岩巷道；

（8）凿岩巷道布置完成后，即可以开始矿体的回采工作，先回采盘区上分段的矿体，矿体回采划分矿房、矿柱，先回采矿房，再回采矿柱，矿房、矿柱尺寸一致，均为15-20m，矿房、矿柱间隔设置，矿房回采结束后，采用全尾砂胶结充填，矿柱回采结束后，采用全尾砂非胶结充填；矿房、矿柱的回采工艺相同，具体回采工艺过程如下：

1）首先在矿房的下端布置拉底巷道，拉底巷道的尺寸为2.0m×2.0m，拉底巷道的长度与矿房宽度一致，拉底巷道施工完成后，在矿房的一侧，布置切割井，切割井垂直于凿岩巷道，切割井从矿体的下盘一直布置到矿体的上盘，切割井尺寸为1.5m×1.5m；然后以切割井为自由面，在拉底巷道内布置上向垂直扇形炮孔、分次爆破形成切割槽，切割槽宽度5m；

2）切割槽布置完成后，即矿房的采准切割工程布置完成，在凿岩巷道内布置垂直于凿岩巷道的上向扇形孔，炮孔直径60mm，孔底距1.8m~2.0m，排间距1.2m，以切割槽为自由面进行爆破；

3）在矿房回采的前期，采用正常的中深孔爆破，当爆破面距离出矿联络道的距离超过15m时，采用抛掷爆破技术将崩落的矿石抛掷到采场底部，方便出矿；

4）中深孔每次爆破1~2排，爆破结束后，通风30min，待采场内的炮眼排干净后即开始出矿，铲运机从斜坡道进入分层铲运机联络道，再从分层铲运机联络道通过出矿联络道进入采场装矿，矿石装满后从出矿联络道进入分层铲运机联络道，再经过分层铲运机联络道后将矿石倒入溜井；

5）依次类推，直至整个矿房的矿石回采结束，矿房回采结束后，在矿房底部的出矿巷道内布置充填挡墙，充填挡墙上安设滤水管；充填挡墙布置完成后，即开始对采场进行充填；

（9）待盘区上分段内所有矿房和矿柱回采充填结束后，即转至盘区下分段进行回采，下分段的回采工艺和技术与上分段相同。

出矿联络道采用喷射混凝土+锚杆+钢丝网联合支护形式，每个采场布置一条出矿联络道。

本发明的有益效果是：矿房生产能力大、损失率小，工人的工作环境安全。采用抛掷爆破工艺，铲运机出矿，极大的提高作业效率和回采安全性，适合回采矿体厚度为10-15m、倾角为15°~30°之间的缓倾斜中厚矿体。

附图说明

图1是本发明一个开采盘区的断面示意图；

图2是本发明矿房、矿柱充填状况示意图；

图3是本发明炮孔布置示意图；

图中：1-斜坡道、2-中段铲运机联络道、3-分层铲运机联络道、4-出矿联络道、5-溜井、6-阶段运输大巷、7-凿岩巷道、8-胶结充填体、9-非胶结充填体、10-炮孔、11-崩落矿石。

具体实施方式

一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的机械化回采方法，其步骤是：（1）首先在矿体的垂直埋深高度方向上划分中段，中段的高度为50m，然后在中段内，沿着矿体倾斜走向每200m划分为一个开采盘区；

（2）在一个开采盘区内沿矿体垂直高度方向划分上、下两个分段，每个分段高度为25m；

（3）在分段内，同高度范围内横向上每15-20m划分1个采场；

（4）在矿体一个开采盘区的下盘布置斜坡道1，斜坡道1距离矿体下盘边界水平方向20-25m，斜坡道1的坡度为8%，斜坡道1的下部与中段铲运机联络道2相连通，上部与分层铲运机联络道3相连通；

（5）斜坡道布置完成后，在矿体一个开采盘区的下盘布置出矿联络道4，出矿联络道4一端与分层铲运机联络道3相连，另外一端与采场底部联通，出矿联络道4作为铲运机进出采场的通道必须加强支护，一般情况下，采用喷射混凝土+锚杆+钢丝网联合支护形式，每个采场布置一条出矿联络道；

（6）在矿体一个开采盘区的下盘距离矿体水平方向40-50m处布置溜井5，每个盘区布置一条溜井5，溜井5的尺寸为3m×3m；溜井5的底部通过巷道与阶段运输大巷6相连通；

（7）出矿联络道4布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下部边界向上施工倾斜的凿岩巷道7，倾角与矿体倾角一致，凿岩巷道7下部与出矿联络道4一端相连通，凿岩巷道7的尺寸为2.8m×2.8m，每个采场布置一条凿岩巷道；

（8）凿岩巷道7布置完成后，即可以开始矿体的回采工作，先回采盘区上分段的矿体，矿体回采划分矿房、矿柱，先回采矿房，再回采矿柱，矿房、矿柱尺寸一致，均为15-20m，矿房、矿柱间隔设置，矿房回采结束后，采用全尾砂胶结充填，矿柱回采结束后，采用全尾砂非胶结充填；矿房、矿柱的回采工艺相同，具体回采工艺过程如下：

1）首先在矿房的下端布置拉底巷道，拉底巷道的尺寸为2.0m×2.0m，拉底巷道的长度与矿房宽度一致，拉底巷道施工完成后，在矿房的一侧，布置切割井，切割井垂直于凿岩巷道7，切割井从矿体的下盘一直布置到矿体的上盘，切割井尺寸为1.5m×1.5m；然后以切割井为自由面，在拉底巷道内布置上向垂直扇形炮孔、分次爆破形成切割槽，切割槽宽度5m；

2）切割槽布置完成后，即矿房的采准切割工程布置完成，在凿岩巷道7内布置垂直于凿岩巷道的上向扇形孔，炮孔直径60mm，孔底距1.8m~2.0m，排间距1.2m，以切割槽为自由面进行爆破；

3）在矿房回采的前期，由于爆破面距离矿房底部的出矿联络道比较近，采用正常的中深孔爆破，随着工作面的推进，爆破面距离出矿联络道的距离增大，当爆破面距离出矿联络道4的距离超过15m时，采用抛掷爆破技术将崩落的矿石抛掷到采场底部，方便出矿；

4）中深孔每次爆破1~2排，爆破结束后，通风30min，待采场内的炮眼排干净后即开始出矿，铲运机从斜坡道1进入分层铲运机联络道3，再从分层铲运机联络道3通过出矿联络道4进入采场装矿，矿石装满后从出矿联络道4进入分层铲运机联络道3，再经过分层铲运机联络道3后将矿石倒入溜井5；

5）依次类推，直至整个矿房的矿石回采结束，矿房回采结束后，在矿房底部的出矿巷道内布置充填挡墙，充填挡墙上安设滤水管；充填挡墙布置完成后，即开始对采场进行充填；

（9）待盘区上分段内所有矿房和矿柱回采充填结束后，即转至盘区下分段进行回采，下分段的回采工艺和技术与上分段相同。

应用实例：

以甘肃陇南厂坝铅锌矿李家沟矿区1#矿体回采为例：

采用该方法将甘肃陇南厂坝铅锌矿李家沟矿区1#矿体900m中段~1150中段矿体回采为例，该段矿体厚度为15m，矿体倾角19°，属于典型的中厚缓倾斜矿体，矿体上盘围岩不稳定，下盘围岩中等稳固，采用本发明方法进行开采，取得了较好的效果。主要参数如下：盘区长度200m，矿房宽度15m，分段高度25m，中深孔爆破，铲运机出矿，矿房实际生产能力为300t/d左右，损失率5%，贫化率6%，千吨采切比3.67m，矿房回采采用1:4全尾砂胶结充填，矿柱回采采用全尾砂非胶结充填。

Claims (2)

1.一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的机械化回采方法，其步骤是：（1）首先在矿体的垂直埋深高度方向上划分中段，中段的高度为50m，然后在中段内，沿着矿体倾斜走向每200m划分为一个开采盘区；

（2）在一个开采盘区内沿矿体垂直高度方向划分上、下两个分段，每个分段高度为25m；

（3）在分段内，同高度范围内横向上每15-20m划分1个采场；

（4）在矿体一个开采盘区的下盘布置斜坡道（1），斜坡道（1）距离矿体下盘边界水平方向20-25m，斜坡道（1）的坡度为8%，斜坡道（1）的下部与中段铲运机联络道（2）相连通，上部与分层铲运机联络道（3）相连通；

（5）斜坡道布置完成后，在矿体一个开采盘区的下盘布置出矿联络道（4），出矿联络道（4）一端与分层铲运机联络道（3）相连，另外一端与采场底部联通，出矿联络道（4）作为铲运机进出采场的通道；

（6）在矿体一个开采盘区的下盘距离矿体水平方向40-50m处布置溜井（5），每个盘区布置一条溜井（5），溜井（5）的尺寸为3m×3m；溜井（5）的底部通过巷道与阶段运输大巷（6）相连通；

（7）出矿联络道（4）布置完成后，在每个采场的中部，沿着矿体下部边界向上施工倾斜的凿岩巷道（7），倾角与矿体倾角一致，凿岩巷道（7）下部与出矿联络道（4）一端相连通，凿岩巷道（7）的尺寸为2.8m×2.8m，每个采场布置一条凿岩巷道；

（8）凿岩巷道（7）布置完成后，即可以开始矿体的回采工作，先回采盘区上分段的矿体，矿体回采划分矿房、矿柱，先回采矿房，再回采矿柱，矿房、矿柱尺寸一致，均为15-20m，矿房、矿柱间隔设置，矿房回采结束后，采用全尾砂胶结充填，矿柱回采结束后，采用全尾砂非胶结充填；矿房、矿柱的回采工艺相同，具体回采工艺过程如下：

1）首先在矿房的下端布置拉底巷道，拉底巷道的尺寸为2.0m×2.0m，拉底巷道的长度与矿房宽度一致，拉底巷道施工完成后，在矿房的一侧，布置切割井，切割井垂直于凿岩巷道（7），切割井从矿体的下盘一直布置到矿体的上盘，切割井尺寸为1.5m×1.5m；然后以切割井为自由面，在拉底巷道内布置上向垂直扇形炮孔、分次爆破形成切割槽，切割槽宽度5m；

2）切割槽布置完成后，即矿房的采准切割工程布置完成，在凿岩巷道（7）内布置垂直于凿岩巷道的上向扇形孔，炮孔直径60mm，孔底距1.8m~2.0m，排间距1.2m，以切割槽为自由面进行爆破；

3）在矿房回采的前期，采用正常的中深孔爆破，当爆破面距离出矿联络道（4）的距离超过15m时，采用抛掷爆破技术将崩落的矿石抛掷到采场底部，方便出矿；

4）中深孔每次爆破1~2排，爆破结束后，通风30min，待采场内的炮眼排干净后即开始出矿，铲运机从斜坡道（1）进入分层铲运机联络道（3），再从分层铲运机联络道（3）通过出矿联络道（4）进入采场装矿，矿石装满后从出矿联络道（4）进入分层铲运机联络道（3），再经过分层铲运机联络道（3）后将矿石倒入溜井（5）；

5）依次类推，直至整个矿房的矿石回采结束，矿房回采结束后，在矿房底部的出矿巷道内布置充填挡墙，充填挡墙上安设滤水管；充填挡墙布置完成后，即开始对采场进行充填；

（9）待盘区上分段内所有矿房和矿柱回采充填结束后，即转至盘区下分段进行回采，下分段的回采工艺和技术与上分段相同。

2.如权利要求1所述的一种适合缓倾斜围岩不稳定中厚矿体的机械化回采方法，其特征是：出矿联络道（4）采用喷射混凝土+锚杆+钢丝网联合支护形式，每个采场布置一条出矿联络道（4）。