CN108625856A - 一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,沿着矿体走向将矿体划分为若干矿块,矿块长度40~80m,每个矿块再划分为矿房和矿柱,矿房和矿柱的底部中间设有间柱;沿矿体走向布置上盘沿脉回风巷和下盘沿脉运输巷,下盘沿脉运输巷布置在矿体外并与矿体走向平行;溜井布置在下盘沿脉运输巷另一侧;当矿体厚度大于40m时,矿房和矿柱垂直于矿体走向布置,出矿巷在两采场底部中间垂直矿体走向布置,采场长度为矿块长度,采场宽度为13‑20m,采场高度为40~100m,凿岩硐室布置在上中段底部。本发明方法中二步骤回采时,无需在充填体内掘进,生产能力大、采准工程量小、高效的新方法。

Description

一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法
[0001]
技术领域: 本发明属于地下矿山采矿技术领域,是一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿 方法。主要适用于矿岩稳固性好,矿体厚度大于26m倾斜矿体。
[0002]背景技术: 在矿山开采中,采用矿房中间施工凿岩巷,在矿房两边的矿柱中间施工出矿巷,向矿房 凿岩巷施工出矿进路。底部采用V型堑沟受矿,从矿房两侧出矿。在进行二步骤回采时,出矿 巷在充填体内掘进,施工困难,需要型钢支护,然后浇筑混凝土,施工成本高,进度慢、安全 风险高。中、深孔落矿嗣后充填采矿法生产能力大,作业人员安全性高,对地表环境影响 小。高浓度胶结充填技术已广泛应用,充填体强度能满足开采实际需要,为矿山规模、高 效、安全开采,提供了安全有力保障。
[0003]中国专利号ZL 2〇l610439450.X的《一种地下矿山双采场协同开采的新方法》中, 在矿块内划分左矿房和右矿房,最后左矿房堆积较高残矿,难以回收。文中没说明采用无人 遥控铲运机出残矿,即使采用无人遥控铲运机出矿,在采空区内出堆积较多残矿,无人遥控 铲运机可能被冒落矿石砸到,废弃在采空区内;二步骤回采时,在开采矿柱,需要在充填体 内掘进,施工困难,支护成本高。没有解决减少采准工程量和在充填体内掘进施工困难,支 护成本高的难题。
[0004]
发明内容: 本发明目的就是为了弥补己有技术的缺陷,针对现有技术的缺陷,提供一种地下矿山 相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,二步骤回采时,无需在充填体内掘进,生产能力大、 米准工程量小、高效的新方法。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的: 一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征在于:包括有以下步骤: 1)、沿着矿体走向将矿体划分为若干矿块,矿块长度40〜80m,每个矿块再划分为矿房 和矿柱,矿房和矿柱的底部中间设有间柱。
[0006] 2)、沿矿体走向布置上盘沿脉回风巷和下盘沿脉运输巷,下盘沿脉运输巷布置在 矿体外并与矿体走向平行;溜井布置在下盘沿脉运输巷另一侧;当矿体厚度为26〜40m时, 矿房和矿柱平行于矿体走向布置,出矿巷在两采场底部中间平行矿体走向布置,采场长度 为矿块长度,采场宽度为矿体厚度的一半,采场高度为40〜l〇〇m,凿岩硐室布置在上中段底 部。
[0007] 当矿体厚度大于40m时,矿房和矿柱垂直于矿体走向布置,出矿巷在两采场底部中 间垂直矿体走向布置,采场长度为矿块长度,采场宽度为丨3-2〇m,采场高度为40〜100m,凿 岩硐室布置在上中段底部。
[0008] 3)、米场开采采用隔一米一或隔三采一的方式。
[0009] 4)、在每个矿块的矿房内开凿出与出矿巷呈45。夹角的出矿进路,出矿进路的另一 端均布置有凿岩巷;在矿块上中段底部布置凿岩硐室,当围岩稳固时,边孔靠近矿体边界 线布置,施工硐室时向矿体边界线外扩大0.8m;当围岩稳固性较差或靠近充填体时,硐室施 工在米场边界线上,边孔布置在距边界线lm〜1.5m。
[0010] 5)、所述凿岩巷又为受矿巷,在受矿巷一端布置竖直的切割井,在受矿巷内利用中 孔凿岩机凿岩,以切割井为自由面,切割井和受矿巷为补偿空间挤压控制爆破形成切割槽, 以切割槽和受矿巷为补偿空间爆破形成偏V型受矿堑沟,V型受矿堑沟高度为12〜15m,从出 矿进路将崩落矿山利用铲运机运至溜井; 6) 、在矿块上中段布置深孔凿岩硐室,利用大直径深孔凿岩机施工竖直向下炮孔,采用 控制爆破技术形成切割槽,利用切割槽和偏V型受矿堑沟作为自由面和补偿空间,采用控制 爆破技术进行侧向爆破;爆破下来的矿石,由铲运车运至溜井,提升至地表,完成回采; 7) 、回采结束后,采空区采用嗣后尾砂胶结充填法填充,充填完成一个月后,将每个矿 块重新划分矿房与矿柱,将嗣后尾砂胶结充填作为矿柱,重复步骤4)、5)、6)工艺对矿柱内 的矿石进行回收,矿块回采结束。
[0011] 一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征在于:步骤4)中,在矿 块上中段底部布置凿岩硐室,当围岩稳固时,边孔靠近矿体边界线布置,施工硐室时向矿体 边界线外扩大〇 • 8m;当围岩稳固性较差或靠近充填体时,硐室施工在采场边界线上,边孔布 置在距边界线lm〜1.5m。
[0012] —种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征在于:所述出矿巷、出 矿进路和凿岩巷均为三分之一三心拱。
[0013] —种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征在于:步骤5)中,偏V 型受矿堑沟采用YGZ90中深孔凿岩机凿岩,在凿岩巷道中进行作业,炮孔直径® 70mm,炮孔 排距为1.5m,孔距为1.8〜2.0m。采用BQF-100装药器装药,使用2#岩石或铵松蜡炸药,采用 非电毫秒雷管多排微差控制爆破技术,炮孔延米平均崩矿量6〜8吨,回采炸药单耗每吨 0.48公斤。
[00M] —种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征在于:步骤6)中,根据 生产情况进行落矿,在装药前用预制混凝土塞堵孔,填砂1.2〜1.5m后进行装药,采用间隔 装药,装1.6m〜2.0m乳化炸药间隔1.2m砂;用非电起爆系统双路起爆,采用毫秒微差爆破控 制单向药量,每段炸药量不超过300kg,回采炸药单耗每吨〇.37公斤。
[0015] —种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征在于:步骤7)中,在出 矿进路砌筑充填挡墙,上中段架设充填管至采场进行充填,矿房采用全尾砂胶结充填,充填 料浆的浓度控制在68〜75%,采空区底部10m高度的灰砂比为1:4,10m〜20m灰砂比采用1:6, 中间灰砂比为1:18,上部8m灰砂比为1:6;充填矿柱底部10m高度采用的灰砂比1:4胶结充 填,中部采用全尾砂充填,上部8m灰砂比为1:6充填。
[0016]矿块上中段布置深孔凿岩硐室,利用大直径深孔凿岩机施工竖直向下炮孔,采用 控制爆破技术形成切割槽,利用切割槽和偏V型受矿堑沟作为自由面和补上空间,采用控制 爆破技术进行侧向爆破。控制偏V型受矿堑沟矿石堆积量,爆破产生冲击波和崩落矿石堆采 场底部结构冲击较大,堆积矿石对采场底部结构有保护作用。
[0017]本发明的优点是: 1)该采矿法适用于矿岩稳固性好的厚大倾斜矿体,在两个采场底部中间掘进出矿巷, 向采场内凿岩巷掘进出矿进路,可实现一条出矿巷对相邻两个采场出矿,采准工程量小。
[0018] 2)根据采场围岩条件布置凿岩硐室具体位置,可有效控制采矿边界。
[0019] 3)不施工切割巷,采用控制爆破技术爆破形成偏V型受矿堑沟。
[0020] 4)上部不施工切割井,采用控制爆破技术爆破形成切割槽,采用控制爆破技术进 行侧向爆破,矿石大块率少。
[0021] 5)控制偏V型受矿堑沟矿石堆积量,爆破对采场底部结构冲击较大,堆积矿石对采 场底部结构有保护作用。
[0022]
附图说明: 图1为矿体厚度26〜40m采场平面图。
[0023]图2为矿体厚度26〜40m采场剖面图。
[0024]图3为矿体厚度大于40m采场平面图。
[0025]图4为矿体厚度大于40m采场剖面图。
[0026]具体实施方式: 参见附图。
[0027] 某铁矿矿带裂隙不发育,岩石力学强度较高,矿岩稳定性较好。采场长50m,宽 16.0m,高50m,避免出矿巷在充填体内施工,充填体内施工困难,安全风险大、成本高、采准 工程量大。为解决这种情况,采用一种一条出矿巷能满足两个相邻采场出矿的采矿方法。具 体实施步骤如下: 采场布置: 沿着矿体走向将矿体划分为若干矿块,矿块长度40〜80m,每个矿块再划分为矿房和矿 柱,矿房和矿柱的底部中间设有间柱5。
[0028] 沿矿体走向布置上盘沿脉回风巷2和下盘沿脉运输巷1,下盘沿脉运输巷1布置在 矿体外并与矿体走向平行;下盘沿脉运输巷内布设有溜井7。 沿矿体走向布置上盘沿脉回风巷2和下盘沿脉运输巷1,下盘沿脉运输巷1布置在矿体 外并与矿体走向平行;下盘沿脉运输巷内布设有溜井7。当矿体厚度为26〜40m时,矿房和矿 柱平行于矿体走向布置,出矿巷6在两采场底部中间平行矿体走向布置,采场长度为矿块长 度,采场宽度为矿体厚度的一半,采场高度为40〜100m,凿岩硐室布置在上中段底部。当矿 体厚度大于40m时,矿房和矿柱垂直于矿体走向布置,出矿巷6在两采场底部中间垂直矿体 走向布置,采场长度为矿块长度,采场宽度为13-20m,采场高度为40〜100m,凿岩硐室布置 在上中段底部。采场开采采用隔一采一或隔三采一的方式。
[0029] 采准切割: 在两采场底部中间施工出矿巷6,出矿进路3与出矿巷6呈45°角,出矿巷6和出矿进路3 为三分之一三心拱,断面规格:4.4m X 3 • 5m (宽X高)。在出矿巷另一侧布置凿岩巷4,同时又 是受矿巷,三分之一三心拱,其断面规格:2 • 8m X 3.0m (宽X高)。在采场上盘凿岩巷一端布 置切割井8,其断面规格:1.8mX 1.8m,高度为14m。利用中孔凿岩机凿岩,以切割井为自由 面,切割井和受矿巷为补偿空间挤压控制爆破形成偏V型切割槽,以切割槽和受矿巷为补偿 空间爆破形成偏V型受矿堑沟,高度为12〜15m。在采场上中段底部布置深孔凿岩硐室,当矿 岩比较稳固时,边孔靠近矿体边缘线布置,施工硐室时向外扩大0.8m,便于潜孔钻机凿岩; 当围岩稳固性较差和靠近充填体时,硐室施工在采场边界线上,边孔布置在距边界线lm〜 1.5m。利用大直径深孔凿岩机施工竖直向下炮孔,采用控制爆破技术形成切井,利用切井和 偏V型受矿堑沟作为自由面和补上空间,阶梯式向上分层控制爆破技术进行爆破进行拉井, 然后进行侧向控制爆破技术进行爆破。侧向爆破大块率少,深孔主要采用^侧向爆破。控制受 矿巷内崩落矿石堆积量,矿石未出空前进行爆破,受矿巷内堆积矿石对采场底部结构有保 护作用。
[0030] 回采工作 1、凿岩爆破 偏V型受矿堑沟采用YGZ90中深孔凿岩机凿岩,在凿岩巷道中进行作业,炮孔直径0 70mm,炮孔排距为1.5m,孔距为1 • 8〜2 • 0m。采用BQF-100装药器装药,使用2#岩石(或铵松 錯)炸药,采用非电毫秒雷管多排微差控制爆破技术,炮孔延米平均崩矿量6〜8吨,回采炸 药单耗每吨0.48公斤。
[0031] 在采场上中段布置深孔凿岩硐室,高度为3.8m,当矿岩比较稳固时,边孔靠近矿体 边缘线布置,施工硐室时向外扩大〇 • 8m,便于潜孔钻机凿岩;当围岩稳固性较差和靠近充填 体时,硐室施工在采场边界线上,边孔布置在距边界线1 •〇m〜1.5m。米用T_15〇潜孔钻机凿 岩,大直径深孔直径〇 165mm,施工垂直或倾斜深孔,炮孔间距4. 〇m,排距3 • Om。切割天井位 置增加5个竖直孔,拉槽形成4. Om X 4. Om切割天井,这样拉槽爆破受到夹制小,爆破效果好。 爆破形成切割槽,以切割槽为自由面进行侧向崩矿,侧向爆破矿石大块少、效果好。采场凿 岩一次完成,根据生产情况进行落矿,在装药前用预制混凝土塞堵孔,填砂1 • 2〜1 • 5111后进 行装药,采用间隔装药,装1.6m〜2.0m乳化炸药间隔l.2m砂。采用非电起爆系统双路起爆, 采用毫秒微差爆破控制单向药量,每段炸药量不超过3〇〇kg,回采炸药单耗每吨〇.37公斤。 爆破控制受矿巷内崩落矿石堆积量,受矿巷内堆积矿石对采场底部结构有保护作用。
[0032] 2、采场通风 新鲜风流由下层沿脉运输巷经出矿巷进入采场工作面,污风经采场进入上中段回风 巷,经回风井排出地表。
[0033] 3、出矿: 爆破下来的矿石,利用6m3 JCCY-6铲运机从出矿进路运至溜井,溜至下阶段运输巷,经 过电机车牵引矿车,送至溜破系统,提升至地表。
[0034] 4、充填 采场出矿完毕后,在出矿进路砌筑充填挡墙,上中段架设充填管至采场进行充填,矿房 采用全尾砂胶结充填,充填料浆的浓度控制在68〜75%,采空区底部l〇m高度的灰砂比为1: 4,10m〜20m灰砂比采用1:6,中间灰砂比为1:18,上部8m灰砂比为1:6;充填矿柱底部10m高 度采用的灰砂比1:4胶结充填,中部采用全尾砂充填,上部8m灰砂比为1:6充填。

Claims (6)

1.一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征在于:包括有以下步骤: 1) 、沿着矿体走向将矿体划分为若干矿块,矿块长度40〜80m,每个矿块再划分为矿房 和矿柱,矿房和矿柱的底部中间设有间柱; 2) 、沿矿体走向布置上盘沿脉回风巷和下盘沿脉运输巷,下盘沿脉运输巷布置在矿体 外并与矿体走向平行;溜井布置在下盘沿脉运输巷另一侧; 当矿体厚度为26〜40m时,矿房和矿柱平行于矿体走向布置,出矿巷在两采场底部中间 平行矿体走向布置,采场长度为矿块长度,采场宽度为矿体厚度的一半,采场高度为40〜 100m,凿岩硐室布置在上中段底部; 当矿体厚度大于40m时,矿房和矿柱垂直于矿体走向布置,出矿巷在两采场底部中间垂 直矿体走向布置,采场长度为矿块长度,采场宽度为13-20m,采场高度为40〜100m,凿岩硐 室布置在上中段底部;, 3) 、采场开采采用隔一采一或隔三采一的方式; 4) 、在矿房内施工凿岩巷和出矿进路,出矿进路与出矿巷呈45°夹角;在矿块上中段底 部布置凿岩硐室; 5) 、所述凿岩巷又为受矿巷,在受矿巷一端布置竖直的切割井,在受矿巷内利用中孔凿 岩机凿岩,以切割井为自由面,切割井和受矿巷为补偿空间挤压控制爆破形成切割槽,以切 割槽和受矿巷为补偿空间爆破形成偏V型受矿堑沟,V型受矿堑沟高度为12〜15m,从出矿进 路将崩落矿山利用铲运机运至溜井; 6) 、在矿块上中段布置深孔凿岩硐室,利用大直径深孔凿岩机施工竖直向下炮孔,采用 控制爆破技术形成切割槽,利用切割槽和偏V型受矿堑沟作为自由面和补偿空间,采用控制 爆破技术进行侧向爆破;爆破下来的矿石,由铲运车运至溜井,提升至地表,完成回采; 7) 、回采结束后,采空区采用嗣后尾砂胶结充填法填充,充填完成一个月后,将每个矿 块重新划分矿房与矿柱,将嗣后尾砂胶结充填作为矿柱,重复步骤4)、5)、6)工艺对矿柱内 的矿石进行回收,矿块回采结束。
2. 根据权利要求1所述的一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征 在于:步骤4)中,在矿块上中段底部布置凿岩硐室,当围岩稳固时,边孔靠近矿体边界线布 置,施工硐室时向矿体边界线外扩大0.8m;当围岩稳固性较差或靠近充填体时,硐室施工在 采场边界线上,边孔布置在距边界线lm〜1.5m。
3. 根据权利要求1所述的一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征 在于:所述出矿巷、出矿进路和凿岩巷均为三分之一三心拱。
4. 根据权利要求1所述的一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征 在于:步骤5)中,偏V型受矿堑沟采用YGZ90中深孔凿岩机凿岩,在凿岩巷道中进行作业,炮 孔直径①70mm,炮孔排距为1.5m,孔距为1.8〜2.0m;采用BQF-100装药器装药,使用2#岩石 或铵松蜡炸药,采用非电毫秒雷管多排微差控制爆破技术,炮孔延米平均崩矿量6〜8吨,回 采炸药单耗每吨0.48公斤。
5. 根据权利要求1所述的一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征 在于:步骤6)中,根据生产情况进行落矿,在装药前用预制混凝土塞堵孔,填砂1.2〜1 • 5m后 进行装药,采用间隔装药,装1 • 6m〜2.0m乳化炸药间隔1 • 2m砂;用非电起爆系统双路起爆, 采用毫秒微差爆破控制单向药量,每段炸药量不超过300kg,回采炸药单耗每吨0 • 37公斤。
6.根据权利要求1所述的一种地下矿山相邻两个采场一条出矿巷的采矿方法,其特征 在于:步骤7)中,在出矿进路砌筑充填挡墙,上中段架设充填管至采场进行充填,矿房采用 全尾砂胶结充填,充填料浆的浓度控制在68〜75%,采空区底部高度的灰砂比为I:4,10m 〜20m灰砂比采用I:6,中间灰砂比为1:18,上部洳灰砂比为I:6;充填矿柱底部l〇m高度采用 的灰砂比1:4胶结充填,中部采用全尾砂充填,上部細灰砂比为I:6充填。
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