CN108825239B - 一种降低废石混入率的采矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低废石混入率的采矿方法，属于井下采矿工艺技术领域。该方法通过合理设置第一爆破区域、第二爆破区域、爆破方式、爆破顺序、出矿方式实现了大部分矿石在空场没有废石混入条件下放出，少部分矿石在崩落覆盖岩层有废石混入的条件下放出，使得废石混入率从30‑45%下降到3‑5%，提高了采场出矿品位，降低了生产成本，提高了开采效益。

Description

一种降低废石混入率的采矿方法

技术领域

本发明涉及井下采矿工艺技术领域，具体是一种降低废石混入率的采矿方法。

背景技术

矿山井下采矿石混入率的高低直接影响到矿山出矿品位，降低废石混入率，提高出矿品位，对降低矿山开采成本、提高开采效益具有十分重要的意义。

露天转地下矿山开采，通常使用的采矿方法是分段崩落法，该方法工艺技术成熟，使用方便，对矿山投产、达产起到了积极作用，但该工艺是在覆盖岩层条件下进行放矿的，随着崩落矿石的放出，废石覆盖岩层也随之放出，这种方法存在以下问题：一是废石混入率难以控制。依据实际现场统计，采用该方法开采时，矿山平均废石混入率高达30-45%；二是增加出矿成本。在出矿过程中混入了大量废石，增加了采场出矿、运输、提升、选矿等成本费用，减少了矿山开采利润。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低废石混入率的采矿方法。以解决现有技术采用分段崩落法存在的废石混入率偏高、出矿成本增加、开采利润减少等问题。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种降低废石混入率的采矿方法，包括以下步骤：

步骤（1）、划分第一、二爆破区域：以回采宽度为准，自回采巷道底至本分段高度70%位置处以下的区域范围为第一爆破区域，分段高度70%位置处以上的区域范围为第二爆破区域；

步骤（2）、布置扇形炮孔：沿回采巷道，在本分段回采宽度范围以内的区域布置若干排垂直向上的扇形中深孔炮孔；

步骤（3）、设置第二爆破区域爆破装置：在中深孔炮孔内由上向下依次充填炸药，安设毫秒延期电雷管的起爆药包，毫秒延期电雷管脚线通过爆破隔离体引入脚线保护体内的脚线储存室中，再向脚线保护体的下方充填炮泥形成缓冲体；

步骤（4）、设置第一爆破区域爆破装置：在中深孔炮孔内缓冲体下装入非电毫秒延期雷管，将非电毫秒延期电雷管脚线引出中深孔炮孔外，向中深孔炮孔内充填炸药，中深孔炮孔口用堵塞体进行堵塞；

步骤（5）、使用起爆系统按段别起爆整排第一爆破区中深孔炮孔内的炸药，第一爆破区出矿，待第一爆破区出矿完成后，起爆第二爆破区，进行出矿。

本发明步骤（3）中，所述的爆破隔离体为直径小于中深孔炮孔直径，中心设置10mm圆孔的圆柱体。

本发明步骤（3）中，所述脚线保护体的直径与爆破隔离体相同，其内设长度260mm，直径50mm的柱形腔为所述脚线储存室。

优选的，步骤（3）中，在第二爆破区域中深孔炮孔上部位安置的起爆药包，该药包内安设延期时间为100-200ms段别为同一段别的毫秒延期电雷管。

优选的，步骤（4）中，第一爆破区域，从回采巷道侧帮起顺序为奇数的中深孔炮孔内设置延期时间为100-250ms段别为同一段别的延期雷管，从回采巷道侧帮起顺序为偶数的中深孔炮孔内设置延期时间为300-450ms段别为同一段别的延期雷管。

进一步的，本发明步骤（5）中，通过脚线保护体底部的挂钩将脚线储存室内存放的毫秒延期电雷管脚线引出中深孔炮孔外，连接在中深孔炮孔外起爆系统上，起爆整排第二爆破区中深孔炮孔内的炸药，进行出矿，直到整个回采巷道以上矿体回采结束。

优选的，本发明步骤（5）中，第一爆破区域中深孔炮孔内的炸药爆破后，按照崩落矿体1：1的比例进行出矿。

优选的，本发明步骤（5）中，第二爆破区域中深孔炮孔内的炸药爆破后，按照崩落矿体1：0.75的比例进行出矿。

本发明相对于现有技术，有益效果为：

1、本发明合理设置了第一爆破区域、爆第二爆破区域，有效地控制了废石混入率。通过将70%的回采矿体设置为第一爆破区域、30%的回采矿体设置为第二爆破区域，实现了大部分矿石在没有废石混入条件下放出，少部分矿石在废石覆盖岩层3有废石混入的条件下放出的方式，从根本上有效地控制了废石混入率。

2、本发明通过在在第一爆破区域2和第二爆破区域1分界线位置中深孔7炮孔内依次安置爆破隔离体11、脚线保护体13、缓冲体16；第一爆破区域2中深孔7炮孔爆破出矿后，再爆破第二爆破区域1中深孔7炮孔进行出矿，直到整个回采巷道4以上矿体回采结束。实现了少量废石混入的放矿，采空区得到了及时处理。第二爆破区域1中深孔7炮孔爆破后，废石覆盖岩层3和其下方的崩落矿石贯通，随着崩落矿石的放出，废石覆盖岩层3也随之放出，在出矿过程中，采空区在不暴露的情况下得到了废石覆盖岩层3的填充。先在空场条件下放矿是没有废石混入的放矿，后在覆盖岩层条件下75%的控制出矿是少量废石混入的放矿，整个放矿过程是少量废石混入的放矿。

3、本发明使用合理设置出矿比例，对放矿量进行了有效地控制。第一爆破区域2中深孔7炮孔装药爆破后，崩落的爆堆为纯矿石，按照崩落矿体1：1的比例进行出矿，出来的为纯矿石；第二爆破区域1中深孔7炮孔装药爆破后，崩落的爆堆下方为纯矿石，上方为废石覆盖岩层3，按照崩落矿体1：0.75的比例进行出矿，出来的基本为纯矿石，避免了废石覆盖岩层3的大量混入造成废石混入率过高的问题发生。

4、本发明大幅度降低了废石混入率，提高了出矿品位、降低了生产成本。通过合理设置第一爆破区域2、爆第二爆破区域1，合理设置第一爆破区域2和第二爆破区域1的出矿比例，使得废石混入率从30-45%下降到3-5%，从而提高了采场出矿品位，降低了生产成本，提高了开采效益。

附图说明

图1为本发明采矿方法的爆破区域示意图；

图2为采场结构正视图；

图3为图2的左视图；

图4为本发明爆破方式示意图；

图5为第二爆破区域中深孔炮孔装置示意图；

图6为第一爆破区域中深孔炮孔装置示意图。

图中：1、第二爆破区域，2、第一爆破区域，3、废石覆盖岩层，4、回采巷道，5、分段高度，6、回采宽度，7、中深孔，8、炸药，9、起爆药包，10、毫秒延期电雷管，11、爆破隔离体，12、电雷管脚线，13、脚线保护体，14、脚线储存室，15、挂钩，16、缓冲体，17、非电毫秒延期雷管，18、堵塞体，19、非电雷管脚线，20、脉外联络巷道。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步详细说明；

如图1-3所示，一种降低废石混入率的采矿方法，自回采巷道4底板至本分段高度5的70%位置处以下高度范围、回采宽度6范围以内的区域范围做为第一爆破区域2；本分段高度5的70%位置处以上、回采宽度6范围以内的区域范围做为第二爆破区域1；沿回采巷道4，在回采宽度6范围以内的本分段布置若干排垂直向上的扇形中深孔7炮孔；本发明的每个炮孔爆破可以按照第一爆破区域2、第二爆破区域1设置范围计算出每个中深孔7炮孔在第一、第二爆破区域的设置长度。使用装药器按照第二爆破区炮孔设置长度向炮孔内预充填炸药8，将内部安设毫秒延期电雷管10的起爆药包9紧贴爆破隔离体11安置，用黑胶布与隔离体11缠绕在一起，毫秒延期电雷管脚线12通过爆破隔离体11上的圆孔引入脚线保护体13上的脚线储存室14内后，再将连接好后带有毫秒延期电雷管10的起爆药包9、爆破隔离体11、脚线保护体13送到紧靠已充填炸药8的第二爆破区和第一爆破区炮孔分界位置，然后再向脚线保护体13的下方充填炮泥形成缓冲体16；在缓冲体16下方300-500mm位置装入非电毫秒延期雷管17，将非电毫秒延期电雷管脚线19引出中深孔7炮孔外，向中深孔7炮孔内充填炸药8，中深孔7炮孔口用炮泥进行堵塞。

使用起爆系统按段别起爆整排第一爆破区中深孔7炮孔内的炸药8，待第一爆破区中深孔7炮孔爆破、按照设置的出矿比例进行出矿完成后，通过挂钩15将脚线保护体13脚线储存室14内存放的毫秒延期电雷管脚线12引出中深孔7炮孔外，连接在中深孔7炮孔外起爆系统上起爆整排第二爆破区中深孔7炮孔内的炸药8，按照设置的出矿比例进行出矿。

实施例

如图1所示，本发明一种降低废石混入率的采矿方法，包括以下步骤：

步骤（1）、划分第一、二爆破区域：自回采巷道4底板至本分段高度5的70%位置处以下高度范围、回采宽度6范围以内的区域范围做为第一爆破区域2；本分段高度5的70%位置处以上、回采宽度6范围以内的区域范围做为第二爆破区域1；

步骤（2）、布置扇形炮孔：如图2所示，沿回采巷道4，在回采宽度6范围以内的本分段布置若干排垂直向上的扇形中深孔7炮孔；

步骤（3）、设置第二爆破区域爆破装置：如图4、图5所示，在中深孔7炮孔内由上向下依次充填炸药8，安设毫秒延期电雷管10的起爆药包9，毫秒延期电雷管脚线12通过爆破隔离体11内的圆孔引入脚线保护体13内的柱形空腔脚线储存室14中，再向脚线保护体13的下方充填炮泥形成缓冲体16；

所述的爆破隔离体11的长度大于使用炸药8的殉爆距离，直径为小于中深孔7炮孔直径5mm，材质为木材，轴向开10mm的圆孔；脚线保护体13的长度为300mm，直径与爆破隔离体11相同，材质为聚氯乙烯，从上端开始，其内有长度为260mm，直径为50mm圆柱体空腔作为脚线储存室14，爆破隔离体11的底部装有挂钩15；所述缓冲体16为长度100mm、直径与中深孔7炮孔直径相同的圆柱体炮泥。

在第二爆破区域1中深孔7炮孔上部位置安置起爆药包9，药包内安设延期时间为100-200ms段别为同一段别的毫秒延期电雷管10。

步骤（4）、设置第一爆破区域爆破装置：如图4、图6所示，在中深孔7炮孔内炮泥缓冲体16向下装入非电毫秒延期雷管17，将非电毫秒延期电雷管脚线19引出中深孔7炮孔外，向中深孔7炮孔内充填炸药8，中深孔7炮孔口用堵塞体18进行堵塞；

上述非毫秒延期电雷管分段，从回采巷道侧帮起顺序为奇数的中深孔7炮孔内设置延期时间为100-250ms段别为同一段别的延期雷管，从回采巷道侧帮起顺序为偶数的中深孔7炮孔内设置延期时间为300-450ms段别为同一段别的延期雷管。

步骤（5）、使用起爆系统按段别起爆整排第一爆破区中深孔7炮孔内的炸药8，第一爆破区出矿；待第一爆破区出矿完成后，起爆第二爆破区，通过脚线保护体13底部的挂钩15将脚线储存室14内存放的毫秒延期电雷管脚线12引出中深孔7炮孔外，连接在中深孔7炮孔外起爆系统上，起爆整排第二爆破区中深孔7炮孔内的炸药8，进行出矿，直到整个回采巷道4以上矿体回采结束。

上述先引爆第一爆破区域2中深孔7炮孔内的炸药8，爆破后，按照崩落矿体1：1的比例进行出矿，出矿完成后再引爆第二爆破区域1中深孔7炮孔内的炸药8，爆破后，按照崩落矿体1：0.75的比例进行出矿。

Claims (8)

1.一种降低废石混入率的采矿方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（1）、划分第一、二爆破区域：以回采宽度（6）为准，自回采巷道（4）底至本分段高度70%位置处以下的区域范围为第一爆破区域（2），分段高度70%位置处以上的区域范围为第二爆破区域（1）；

步骤（2）、布置扇形炮孔：沿回采巷道（4），在本分段回采宽度（6）范围以内的区域布置若干排垂直向上的扇形中深孔（7）炮孔；

步骤（3）、设置第二爆破区域爆破装置：在中深孔（7）炮孔内由上向下依次充填炸药（8），安设毫秒延期电雷管（10）的起爆药包（9），毫秒延期电雷管脚线（12）通过爆破隔离体（11）引入脚线保护体（13）内的脚线储存室（14）中，再向脚线保护体（13）的下方充填炮泥形成缓冲体（16）；

步骤（4）、设置第一爆破区域爆破装置：在中深孔（7）炮孔内缓冲体（16）下装入非电毫秒延期雷管（17），将非电毫秒延期电雷管脚线（19）引出中深孔（7）炮孔外，向中深孔（7）炮孔内充填炸药（8），中深孔（7）炮孔口用堵塞体（18）进行堵塞；

步骤（5）、使用起爆系统按段别起爆整排第一爆破区中深孔（7）炮孔内的炸药（8），第一爆破区出矿，待第一爆破区出矿完成后，起爆第二爆破区，进行出矿。

2.根据权利要求1所述的一种降低废石混入率的采矿方法，其特征在于：步骤（3）中，所述的爆破隔离体（11）为直径小于中深孔（7）炮孔直径，中心设置10mm圆孔的圆柱体。

3.根据权利要求1或2所述的一种降低废石混入率的采矿方法，其特征在于：步骤（3）中，所述脚线保护体（13）的直径与爆破隔离体（11）相同，其内设长度260mm，直径50mm的柱形腔为所述脚线储存室（14）。

4.根据权利要求3所述的一种降低废石混入率的采矿方法，其特征在于：步骤（3）中，在第二爆破区域（1）中深孔（7）炮孔上部位安置的起爆药包（9），该药包内安设延期时间为100-200ms段别为同一段别的毫秒延期电雷管（10）。

5.根据权利要求1或4所述的一种降低废石混入率的采矿方法，其特征在于：步骤（4）中，第一爆破区域，从回采巷道侧帮起顺序为奇数的中深孔（7）炮孔内设置延期时间为100-250ms段别为同一段别的延期雷管，从回采巷道侧帮起顺序为偶数的中深孔（7）炮孔内设置延期时间为300-450ms段别为同一段别的延期雷管。

6.根据权利要求5所述的一种降低废石混入率的采矿方法，其特征在于：步骤（5）中，通过脚线保护体（13）底部的挂钩（15）将脚线储存室（14）内存放的毫秒延期电雷管脚线（12）引出中深孔（7）炮孔外，连接在中深孔（7）炮孔外起爆系统上，起爆整排第二爆破区中深孔（7）炮孔内的炸药（8），进行出矿，直到整个回采巷道（4）以上矿体回采结束。

7. 根据权利要求1、 2、 4或6所述的一种降低废石混入率的采矿方法，其特征在于：步骤（5）中，第一爆破区域（2）中深孔（7）炮孔内的炸药（8）爆破后，按照崩落矿体1：1的比例进行出矿。

8.根据权利要求7所述的一种降低废石混入率的采矿方法，其特征在于：步骤（5）中，第二爆破区域（1）中深孔（7）炮孔内的炸药（8）爆破后，按照崩落矿体1：0.75的比例进行出矿。