CN108708721B - 一种机械化上向分段回采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械化上向分段回采方法,所述回采方法包括以下步骤:(1)采场分段;(2)炮孔布置:沿采场的分段线布置第0排炮孔,按照距离第0排炮孔从近到远的顺序,在第一段布置第‑1排至第‑i排炮孔,在第二段布置第1排至第n排炮孔;第0排炮孔的孔口在分段线上,第0排与第‑1排炮孔的孔口排距为1.4m,孔底排距为0.8m;第1排与第0排炮孔的孔口排距为2.3m,孔底排距为1.4m;第2排与第1排炮孔的孔口排距为0.5m,孔底排距为1.5m;第3排与第2排炮孔的孔口排距为1.0m,孔底排距为1.5m;第‑1排至第‑i排炮孔、第3排至第n排炮孔均为竖直上向炮孔,排距为1.4m;(3)分段爆破与出矿。本发明所述的回采方法具有安全性高、回采效果好、矿损小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及矿山开采技术领域,具体涉及一种机械化上向分段回采方法。
背景技术
目前,矿山广泛采用机械化上向中深孔分层充填采矿法。分段回采是先回采离进路远端的一段,再回采近端的一段,对于宽度为8m、长度超过50m的矿房采场,往往要将采场由里向外分成两段,再用8m宽的台车分段进行回采,而对于长度超过70m的采场,甚至可能要将采场由里向外分三段进行回采。分段回采可以减少一次炸药用量,从而降低爆破震动破坏,提高安全性,便于铲矿遥控操作和减少损失。
请参阅图1-3,图1为常规分段回采方法在第一段爆破前的炮孔布置平面图,图2为图1的A-A向纵剖面图,图3为常规分段回采方法在第一段爆破后的采场纵剖图。以宽8m、长超过50m的矿房采场为例,常规分段回采方法为:首先,沿采场的宽度方向划定分段线,将采场由里向外划分为第一段和第二段;然后,采用自动接杆台车钻凿多排仰角为90°的上向炮孔,每相邻两排炮孔的间隔为1.4m,每排布置6个炮孔,每个炮孔的直径为51mm,深度约5m左右;最后,先对第一段进行爆破,然后出矿,接着进行松石处理,再对第二段进行爆破,然后出矿,松石处理是指人工和松石台车进入采场内对未爆破段处理顶板和边帮松石,确保第二段需要人员作业的区域顶板和边帮安全。
然而,上述常规分段回采方法存在以下两个问题;一、如图3所示,第一段爆破形成的分段切口位置产生的松石多,且因空间高和无法反向处理松石,松石冒落导致铲出第一段爆破落下的矿石时存在极大的安全隐患;二、第二段爆破位置与分段切口的距离近,进行第二段爆破作业时存在严重的安全隐患。
为了消除上述两方面的安全隐患,需要对分段回采方法进行改进,以提高作业的安全性。
发明内容
基于此,本发明的目的在于,提供一种机械化上向分段回采方法,该回采方法通过合理的炮孔布置方式,消除爆破、出矿作业的安全隐患,具有安全性高、回采效果好、损失率小的优点。
本发明采取的技术方案如下:
一种机械化上向分段回采方法,包括以下步骤:
(1)采场分段:
按照采场的长度方向,将采场由里向外划分为第一段和第二段,在第一段与第二段之间划定分段线;
(2)炮孔布置:
沿采场的分段线布置第0排炮孔,按照距离第0排炮孔从近到远的顺序在第一段布置平行于分段线的第-1排、第-2排、……、第-i排炮孔,i为大于等于4的自然数,按照距离第0排炮孔从近到远的顺序在第二段布置平行于分段线的第1排、第2排、……、第n排炮孔,n为大于等于4的自然数;
第0排炮孔的孔口在分段线上,第0排与第-1排炮孔的孔口排距为1.4m,孔底排距为0.8m;第1排与第0排炮孔的孔口排距为2.3m,孔底排距为1.4m;第2排与第1排炮孔的孔口排距为0.5m,孔底排距为1.5m;第3排与第2排炮孔的孔口排距为1.0m,孔底排距为1.5m;第-1排至第-i排炮孔均为竖直上向炮孔,排距为1.4m;第3排至第n排炮孔均为竖直上向炮孔,排距为1.4m;
(3)分段爆破与出矿:
先对第一段进行爆破,然后出矿,再对第二段进行爆破,然后出矿。
本发明所述的回采方法对炮孔布置方式进行改进设计,通过缩小第0排与第-1排炮孔的孔底排距,有效保证第一段爆破时分段切口形成光面效果,大大减少切口位置无法处理的松石量,减小第一段爆破后台车出矿操作的安全隐患;通过加大第1排与第0排炮孔的孔口排距,确保第二段爆破位置与切口之间有足够的距离,以保证人员爆破作业的安全;通过调整第2、3排炮孔的孔口和孔底位置,使第3排以后的炮孔恢复常规的简单布置方式,有利于确保爆破效果,同时提高布孔效率。
本发明所述的回采方法适用于台车回采井下较长矿房采场,采取上述改进后的布孔方式回采,可充分保证分段采场切口处的爆破、出矿作业安全,同时又能实现充分回收采场矿石,达到良好回采效果和高回采效率。
进一步地,所述采场的长度超过50m。
进一步地,步骤(2)中,第0排共布置7个炮孔,第-1排至第-i排每排布置6个炮孔,第1排共布置7个炮孔,第2排至第n排每排布置6个炮孔。在切口前一排炮孔(第0排炮孔)进行加密布置,有利于提高爆破效果,使第一段爆破时分段切口形成光面效果,减少切口位置的松石量。
进一步地,步骤(2)中,第0排的每一炮孔内装有多段高度为0.5m的炸药,且每相邻两段炸药之间用高度为0.5m的废纸皮间隔,孔内设有导爆索引爆各段炸药。切口前一排炮孔(第0排炮孔)采取间隔装药方式,有利于提高爆破效果,使第一段爆破时分段切口形成光面效果,减少切口位置的松石量。
进一步地,步骤(2)中,每排炮孔中的孔距相等。
进一步地,步骤(2)中,每排炮孔的孔径均为51mm。
进一步地,步骤(3)中,按照第-i排、第-(i-1)排、……、第-2排、第-1排、第0排的顺序引爆各排炮孔,完成对第一段的爆破。
进一步地,步骤(3)中,按照第1排、第2排、……、第n-1排、第n排的顺序引爆各排炮孔,完成对第二段的爆破。
进一步地,步骤(3)中,对第二段进行爆破之前,必须对第1排炮孔边及以外顶板和边帮进行松石处理,确保采场环境安全,有利于第二段爆破的顺利进行。
为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为常规分段回采方法在第一段爆破前的炮孔布置平面图;
图2为图1的A-A向纵剖面图;
图3为常规分段回采方法在第一段爆破后的采场纵剖图;
图4为本发明回采方法在第一段爆破前的炮孔孔口布置平面图;
图5为图4的B-B向纵剖面图;
图6为第0段炮孔的装药结构示意图。
具体实施方式
请同时参阅图4和图5,图4为本发明回采方法在第一段爆破前的炮孔孔口布置平面图,图5为图4的B-B向纵剖面图。
使用本发明的高分层机械化上向回采方法对某长度超过50m的采场进行回采,具体包括以下步骤:
(1)采场分段:
按照采场的长度方向,将采场由里向外划分为第一段和第二段,并在第一段与第二段之间划定分段线。第一段距离采场进路较远,第二段距离采场进路较近。
(2)炮孔布置:
沿采场的分段线布置第0排炮孔,按照距离第0排炮孔从近到远的顺序在第一段布置平行于分段线的第-1排、第-2排、……、第-i排炮孔,i为大于等于4的自然数,按照距离第0排炮孔从近到远的顺序在第二段布置平行于分段线的第1排、第2排、……、第n排炮孔,n为大于等于4的自然数。
布置的孔网参数如下:
第0排炮孔为上向炮孔,其孔口在分段线上,第0排与第-1排炮孔的孔口排距为1.4m,孔底排距为0.8m。第1排炮孔为上向炮孔,第1排与第0排炮孔的孔口排距为2.3m,孔底排距为1.4m。第2排炮孔为上向炮孔,第2排与第1排炮孔的孔口排距为0.5m,孔底排距为1.5m。第3排与第2排炮孔的孔口排距为1.0m,孔底排距为1.5m。
第-1排至第-i排炮孔均为竖直上向炮孔,采用自动接杆台车以仰角为90°钻凿所得,每相邻两排炮孔之间的排距为1.4m。
第3排至第n排炮孔均为竖直上向炮孔,采用自动接杆台车以仰角为90°钻凿所得,每相邻两排炮孔之间的排距为1.4m。
第0排共布置7个炮孔,第-1排至第-i排每排布置6个炮孔,第1排共布置7个炮孔,第2排至第n排每排布置6个炮孔。
每排炮孔中的孔距相等,每排炮孔的孔径均为51mm。
如图6所示,第0排的每一炮孔内装有多段高度为0.5m的炸药,孔底装有炸药,且每相邻两段炸药之间用高度为0.5m的废纸皮间隔,孔内设有导爆索用于引爆各段炸药,孔口设有炮泥塞。
(3)分段爆破与出矿:
先对第一段进行爆破,然后出矿,再对第二段进行爆破,然后出矿。具体步骤如下:
按照第-i排、第-(i-1)排、……、第-2排、第-1排、第0排的顺序引爆各排炮孔,完成对第一段的爆破,接着将台车从进路驶入到采场内,遥控铲出落下的矿石。具体地,采场的天井处设置有拉槽区,由于切割天井的位置不确定,所以拉槽区在采场中的位置也不确定,一般是按照拉槽区、第-i排、第-(i-1)排、……、第-2排、第-1排、第0排的顺序引爆各排炮孔,完成对第一段的爆破。
然后,对第1排炮孔边及以外顶板和边帮进行松石处理,再按照第1排、第2排、……、第n-1排、第n排的顺序引爆各排炮孔,完成对第二段的爆破,接着将台车从进路驶入到采场内,遥控铲出落下的矿石。
相对现有技术,本发明经过大量的探讨和实验,对分段切口处的炮孔布置方式、炮孔装药结构等多方面进行改进和设计,最终得到的所述回采方法能有效消除爆破、出矿作业的安全隐患,具有安全性高、回采效果好、矿损小的优点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种机械化上向分段回采方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)采场分段:
按照采场的长度方向,将采场由里向外划分为第一段和第二段,在第一段与第二段之间划定分段线;
(2)炮孔布置:
沿采场的分段线布置第0排炮孔,按照距离第0排炮孔从近到远的顺序在第一段布置平行于分段线的第-1排、第-2排、……、第-i排炮孔,i为大于等于4的自然数,按照距离第0排炮孔从近到远的顺序在第二段布置平行于分段线的第1排、第2排、……、第n排炮孔,n为大于等于4的自然数;
第0排炮孔的孔口在分段线上,第0排与第-1排炮孔的孔口排距为1.4m,孔底排距为0.8m;第1排与第0排炮孔的孔口排距为2.3m,孔底排距为1.4m;第2排与第1排炮孔的孔口排距为0.5m,孔底排距为1.5m;第3排与第2排炮孔的孔口排距为1.0m,孔底排距为1.5m;第-1排至第-i排炮孔均为竖直上向炮孔,排距为1.4m;第3排至第n排炮孔均为竖直上向炮孔,排距为1.4m;
(3)分段爆破与出矿:
先对第一段进行爆破,然后出矿,再对第二段进行爆破,然后出矿。
2.根据权利要求1所述的机械化上向分段回采方法,其特征在于:所述采场的长度超过50m。
3.根据权利要求1或2所述的机械化上向分段回采方法,其特征在于:步骤(2)中,第0排共布置7个炮孔,第-1排至第-i排每排布置6个炮孔,第1排共布置7个炮孔,第2排至第n排每排布置6个炮孔。
4.根据权利要求3所述的机械化上向分段回采方法,其特征在于:步骤(2)中,第0排的每一炮孔内装有多段高度为0.5m的炸药,且每相邻两段炸药之间用高度为0.5m的废纸皮间隔,孔内设有导爆索引爆各段炸药。
5.根据权利要求3所述的机械化上向分段回采方法,其特征在于:步骤(2)中,每排炮孔中的孔距相等。
6.根据权利要求3所述的机械化上向分段回采方法,其特征在于:步骤(2)中,每排炮孔的直径均为51mm。
7.根据权利要求1或2所述的机械化上向分段回采方法,其特征在于:步骤(3)中,按照第-i排、第-(i-1)排、……、第-2排、第-1排、第0排的顺序引爆各排炮孔,完成对第一段的爆破。
8.根据权利要求7所述的机械化上向分段回采方法,其特征在于:步骤(3)中,按照第1排、第2排、……、第n-1排、第n排的顺序引爆各排炮孔,完成对第二段的爆破。
9.根据权利要求8所述的机械化上向分段回采方法,其特征在于:步骤(3)中,对第二段进行爆破之前,对第1排炮孔边及以外顶板和边帮进行松石处理。
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