CN109339783B - 缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，包括步骤：盘区布置：沿矿体走向划分盘区，在盘区间预留间柱；盘区内沿矿体倾向划分若干条形进路采场；在矿体脉外底层沿矿体倾向布置出矿巷道，每一盘区下端预留的矿柱底部布置出矿穿脉，每一盘区内的各条形进路采场底部布置凿岩巷道，出矿穿脉和凿岩巷道分别与出矿巷道连通；在间柱内靠近矿体上盘脉内布置充填通风联络道，以连接各条形进路采场；回采出矿：在凿岩巷道内采用中深孔凿岩台车凿出上向扇形炮孔，集中装药爆破；爆下矿石通过铲运机经过凿岩巷道、出矿巷道和出矿穿脉卸至溜井；充填：待条形进路采场回采结束，集中一次充填。本发明大幅地减少了采切工程量，出矿运输效率高。

Description

缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，尤其是涉及一种缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法。

背景技术

针对倾角为15°～35°、厚度为10m～30m的缓倾斜中厚矿体开采，在国内外一直是一个技术难题。由于矿体倾角缓，矿石无法通过自溜出矿，需要采用机械搬运或扒运，而采场空顶较高，顶板管理困难，存在安全隐患。

据统计，目前常用的方法为房柱法(占50％)、分层充填采矿法(占30％)和分段空场嗣后充填法(占20％)等。房柱法开采缓倾斜中厚矿体时，由于倾角超过铲运机爬坡角度，往往出矿巷道需伪倾斜布置，但由此增加了铲运机的运距，降低其运行效率，且一般凿岩为浅孔布置，铲运机出矿效率较低，留设的矿柱损失率大、采空区应力集中在矿柱内，安全隐患也较大；分层充填采矿法应用较广，尤其是针对品位较高的矿床开采，但此种采矿方法无法一次采矿体全厚，需分多次进行采、充工序，作业效率低；采用分段空场嗣后充填法目前常用的两步骤采场布置方式存在采切工程量大、贫化率损失率高等缺点，且其采场结构尺寸难以适用深井开采环境，矿山应用效果较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，大幅地减少了采切工程量，出矿运输效率高，综合回采成本较低，有利于控制回采贫化率和损失率指标。

根据本发明一方面实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，包括如下步骤：

盘区布置：沿矿体走向划分盘区作为回采生产单元，在所述盘区间预留间柱；每一所述盘区内沿矿体倾向划分若干条形进路采场；在矿体脉外底层沿矿体倾向布置出矿巷道，每一所述盘区下端预留矿柱且在所述矿柱底部布置出矿穿脉，每一所述盘区内的每一所述条形进路采场底部布置凿岩巷道，所述出矿穿脉和所述凿岩巷道分别与所述出矿巷道连通；在所述间柱内靠近矿体上盘脉内顶角布置充填通风联络道，以连接若干所述条形进路采场；所述充填通风联络道通过切割天井与所述凿岩巷道或所述出矿巷道连通；

回采出矿：在所述凿岩巷道内采用中深孔凿岩台车凿出上向扇形上向扇形炮孔，凿岩完毕后，在所述上向扇形炮孔内集中装药、爆破；爆下的矿石通过铲运机经过所述凿岩巷道、所述出矿巷道和所述出矿穿脉卸至所述溜井；

充填：待所述条形进路采场回采结束后，充填体通过所述充填通风联络道集中一次充填已采空的条形进路采场。

根据本发明实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，出矿巷道沿矿体倾斜布置在矿体脉外底层，并与出矿穿脉和各条形进路采场的凿岩巷道连通。当在凿岩巷道内通过中深孔凿岩台车凿出上向扇形上向扇形炮孔，并集中装药、爆破后，爆下的矿石通过铲运机经过凿岩巷道、出矿巷道和出矿穿脉卸至盘区溜井出矿结束后，通过布置在间柱内靠近矿体上盘脉内的充填通风联络道进行采场充填。此布置一方面可有效控制回采贫化率和损失率指标，大幅度地减少了采切工程量；另一方面中深孔落矿可一次回采矿体全厚，充分发挥了铲运机的台班效率，综合回采成本较低。

根据本发明的一个实施例，在所述回采出矿步骤中，所述盘区内条形进路采场回采方式为自下而上依次间隔回采条形进路采场。

进一步的，在所述回采出矿步骤中，所述盘区内条形进路采场回采方式为自下而上依次每间隔一个条形进路采场进行回采。

根据本发明的一个实施例，所述盘区布置还包括出矿中段沿脉和辅助斜坡道，其中，所述出矿中段沿脉在从每一所述出矿穿脉与所述出矿巷道的连通部位延伸至所述辅助斜坡道。

进一步的，所述盘区布置还包括出矿中段穿脉，所述出矿中段穿脉与所述出矿中段沿脉连通且与所述出矿穿脉并行设置。

根据本发明的一个实施例，所述盘区布置还包括位于与所述溜井下端连通的运输中段沿脉和与所述运输中段沿脉连通的运输中段穿脉。

根据本发明的一个实施例，在所述回采出矿步骤中，所述上向扇形炮孔的排距为1.5-2.0m，孔底距为1.5-2.5m，钻孔直径为76mm。

根据本发明的一个实施例，所述装药爆破采用粒状铵油炸药和非电导爆系统起爆，每次爆2-3排孔。

根据本发明的一个实施例，在所述充填步骤中，所述条形进路采场回采完毕后，安设好泄水管，打好挡墙，采用全尾砂胶结充填，其中灰砂比为1:10-1:15。

根据本发明另一方面实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，包括如下步骤：

盘区布置：沿矿体走向划分盘区作为回采生产单元，在所述盘区间预留间柱；每一所述盘区内沿与矿体走向的垂直方向划分若干条形进路采场；在矿体脉外底层沿矿体倾向布置出矿巷道，每一所述盘区下端预留矿柱且在所述矿柱底部布置出矿穿脉，每一所述盘区内的每一所述条形进路采场底部布置凿岩巷道，所述出矿穿脉和所述凿岩巷道分别与所述出矿巷道连通；在所述间柱内靠近矿体上盘脉顶角内布置充填通风联络道，以连接若干所述条形进路采场；所述充填通风联络道通过切割天井与所述凿岩巷道或所述出矿巷道连通；在所述出矿巷道的一侧布置辅助斜坡道，从每一所述出矿穿脉与所述出矿巷道的连通部位至所述辅助斜坡道之间布置出矿中段沿脉，所述出矿中段沿脉连通于与所述出矿穿脉并行布置的出矿中段穿脉；所述出矿穿脉与溜井连通，所述溜井下端连通于运输中段沿脉，所述运输中段沿脉连通于运输中段穿脉；

回采出矿：所述盘区内条形进路采场回采方式为自下而上依次每间隔一个条形进路采场进行回采；在所述凿岩巷道内采用中深孔凿岩台车凿出上向扇形炮孔，凿岩完毕后，在所述上向扇形炮孔内集中装药、爆破；爆下的矿石通过铲运机灵活地从所述凿岩巷道、所述出矿巷道、所述出矿穿脉、所述出矿中段沿脉、所述出矿中段穿脉和所述辅助斜坡道中选择运输路线卸至溜井；

充填：待所述条形进路采场回采结束后，充填体通过所述充填通风联络道集中一次充填已采空的条形进路采场。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法中的盘区布置的示意图。

图2是图1中A-A的示意图。

图3是图1中B-B的示意图。

附图标记：

运输中段沿脉1 运输中段穿脉2 出矿中段穿脉3 辅助斜坡道4 出矿穿脉5 出矿巷道6 凿岩巷道7 充填通风联络道8 切割天井9 溜井10 上向扇形炮孔11 挡墙12 充填体13 出矿中段沿脉14

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法适用于矿体厚度大于等于10m且倾角大于12°的缓倾斜中厚矿体。

下面参考图1至图3来描述根据本发明实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法。

如图1至图3所示，根据本发明一方面实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，包括如下步骤：

盘区布置：沿矿体走向划分盘区作为回采生产单元，在盘区间预留间柱；每一盘区内沿矿体倾向划分若干条形进路采场；在矿体脉外底层沿矿体倾向布置出矿巷道6，每一盘区下端预留矿柱且在矿柱底部布置出矿穿脉5，每一盘区内的每一条形进路采场底部布置凿岩巷道7，出矿穿脉5和凿岩巷道7分别与出矿巷道6连通；在间柱内靠近矿体上盘脉内顶角布置充填通风联络道8，以连接若干条形进路采场；充填通风联络道8通过切割天井9与凿岩巷道7或出矿巷道6连通；

回采出矿：在凿岩巷道7内采用中深孔凿岩台车凿出上向扇形炮孔11，凿岩完毕后，在上向扇形炮孔11内集中装药、爆破；爆下的矿石通过铲运机经过凿岩巷道7、出矿巷道6和出矿穿脉5卸至溜井10；

充填：待条形进路采场回采结束后，充填体13通过充填通风联络道8集中一次充填已采空的条形进路采场。

根据本发明实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，出矿巷道6沿矿体倾斜布置在矿体脉外底层，并与出矿穿脉5和各条形进路采场的凿岩巷道7连通。当在凿岩巷道7内通过中深孔凿岩台车凿出上向扇形炮孔11，并集中装药、爆破后，爆下的矿石通过铲运机经过凿岩巷道7、出矿巷道6和出矿穿脉5卸至盘区溜井10，出矿结束后，通过布置在间柱靠近矿体上盘内的充填通风联络道8进行采场充填。此布置一方面可有效控制回采贫化率和损失率指标，大幅度地减少了采切工程量；另一方面，中深孔落矿一次回采矿体全厚，充分发挥了铲运机的台班效率，综合回采成本较低。

根据本发明的一个实施例，在回采出矿步骤中，盘区内条形进路采场回采方式为自下而上依次间隔回采条形进路采场。进一步地说，盘区内条形进路采场回采方式为自下而上依次每间隔一个条形进路采场进行回采，一个条形进路采场回采结束后，一方面从充填通风联络道8向已采空的条形进路采场进行充填，另一方面，再向上间隔一个条形进路采场再对下一个条形进路采场进行回采，这样依次间隔向上回采，待盘区内上端的条形进路采场开采完毕后，此时，原盘区下端的已回采的条形进路采场中的充填体已养护好，再回到盘区内下端对原间隔未回采的条形进路采场进行自下而上依次间隔回采。由此，盘区内条形进路采场通过自下向上间隔式回采及相应的间隔式充填，有利于提高回采的安全性，且生产效率得到提高。

根据本发明的一个实施例，盘区布置还包括有出矿中段沿脉14和辅助斜坡道4，其中，出矿中段沿脉14在从每一出矿穿脉5与出矿巷道6的连通部位延伸至辅助斜坡道4。通过设置出矿中段沿脉14和辅助斜坡道4，可以有效地解决铲运机爬坡能力有限的问题，以使铲运机顺利爬坡，提高铲运机的运输效率，从而提高出矿的工作效率。

进一步的，盘区布置还包括出矿中段穿脉3，出矿中段穿脉3与出矿中段沿脉14连通且与出矿穿脉5并行设置。通过设置出矿中段穿脉3，有利于在出矿穿脉5占用或不通行时，铲运机可以从出矿中段穿脉3运输，以提高铲运机的运输效率。

根据本发明的一个实施例，盘区布置还包括位于与溜井10下端连通的运输中段沿脉1和与运输中段沿脉1连通的运输中段穿脉2。

通过在溜井10下端布置运输中段沿脉1和运输中段穿脉2，有利于矿石运输。

根据本发明的一个实施例，在盘区布置步骤中，每个盘区长200m，盘区间预留10m间柱，盘区内的每一条形进路采场宽12m，长80m，高为矿体垂直厚度。在回采出矿步骤中，在凿岩巷道7内凿出的上向扇形炮孔11为上向扇形上向扇形炮孔11，上向扇形炮孔11的排距为1.5-2.0m，孔底距为1.5-2.5m，钻孔直径为76mm。装药爆破采用粒状铵油炸药和非电导爆系统起爆，每次爆2-3排孔。这样，有利于提高回采效率。

根据本发明的一个实施例，在充填步骤中，条形进路采场回采完毕后，安设好泄水管，打好挡墙12，采用全尾砂胶结充填，其中全尾砂胶的灰砂比为1:10-1:15。

需要说明的是，为提高作业人员安全，本发明实施例的出矿铲运机均采用遥控铲运机；出矿穿脉5、凿岩巷道7、出矿巷道6、辅助斜坡道4等各种巷道，需要根据矿山具体岩体揭露条件确定其支护形式。

根据本发明实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，有利于保持采场通风，为保证作业区域的各种巷道中具有新鲜的空气，创作良好的工作环境，新鲜风流顺序经过辅助斜坡道4、出矿巷道6、凿岩巷道7、切割天井9、充填通风联络道8，最终排出地表。

根据本发明实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，通过脉内布置辅助斜坡道4和上盘充填通风联络道8，解决铲运机爬坡能力有限的问题；采用上向中深孔扇形上向扇形炮孔11落矿和遥控铲运机出矿，实现采切比最小条件下采场生产能力的最大化。考虑到回采作业面之间的相互影响，设备完好率、利用率以及维护等综合因素，单条进路采场综合生产能力确定为550t/d。实际生产需要考虑多进路采场同时协同作业，可以叠加凿岩、出矿、充填的部分循环时间，充分发挥遥控铲运机的高效出矿效率。

如图1至图3所示，根据本发明另一方面实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，包括如下步骤：

盘区布置：沿矿体走向划分盘区作为回采生产单元，在盘区间预留间柱；每一盘区内沿矿体倾向划分若干条形进路采场；在矿体脉外底层沿矿体倾向布置出矿巷道6，每一盘区下端预留矿柱且在矿柱底部布置出矿穿脉5，每一盘区内的每一条形进路采场底部布置凿岩巷道7，出矿穿脉5和凿岩巷道7分别与出矿巷道6连通；在间柱内靠近矿体上盘脉顶角内布置充填通风联络道8，以连接若干条形进路采场；充填通风联络道8通过切割天井与凿岩巷道7或出矿巷道6连通；在出矿巷道6的一侧布置辅助斜坡道4，从每一出矿穿脉5与出矿巷道6的连通部位至辅助斜坡道4之间布置出矿中段沿脉14，出矿中段沿脉14连通于与出矿穿脉5并行布置的出矿中段穿脉3；出矿穿脉5与溜井10连通，溜井10下端连通于运输中段沿脉1，运输中段沿脉1连通于运输中段穿脉2；

回采出矿：盘区内条形进路采场回采方式为自下而上依次每间隔一个条形进路采场进行回采；在凿岩巷道7内采用中深孔凿岩台车凿出上向中深孔扇形上向扇形炮孔11，凿岩完毕后，在上向扇形炮孔11集中装药、爆破；爆下的矿石通过铲运机灵活地从凿岩巷道7、出矿巷道6、出矿穿脉5、出矿中段沿脉14、出矿中段穿脉3和辅助斜坡道4中选择运输路线卸至溜井10；

充填：待条形进路采场回采结束后，充填体13通过充填通风联络道8集中一次充填已采空的条形进路采场。

根据本发明另一方面实施例的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，通过脉内布置出矿巷道6、辅助斜坡道4和上盘充填通风联络道8，解决铲运机爬坡能力有限的问题；采用上向中深孔扇形上向扇形炮孔11落矿和遥控铲运机出矿，实现采切比最小条件下采场生产能力的最大化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，其特征在于，包括如下步骤：

盘区布置：沿矿体走向划分盘区作为回采生产单元，在所述盘区间预留间柱；每一所述盘区内沿矿体倾向划分若干条形进路采场；在矿体脉外底层沿矿体倾向布置出矿巷道，每一所述盘区下端预留矿柱且在所述矿柱底部布置出矿穿脉，每一所述盘区内的每一所述条形进路采场底部布置凿岩巷道，所述出矿穿脉和所述凿岩巷道分别与所述出矿巷道连通；在所述间柱内靠近矿体上盘脉顶角内布置充填通风联络道，以连接若干所述条形进路采场；所述充填通风联络道通过切割天井与所述凿岩巷道或所述出矿巷道连通；

回采出矿：在所述凿岩巷道内采用中深孔凿岩台车凿出上向扇形炮孔，凿岩完毕后，在所述上向扇形炮孔内装药、爆破；爆下的矿石通过铲运机经过所述凿岩巷道、所述出矿巷道和所述出矿穿脉卸至溜井；

充填：待所述条形进路采场回采结束后，充填体通过所述充填通风联络道集中一次充填已采空的条形进路采场；

所述盘区布置还包括出矿中段沿脉和辅助斜坡道，其中，所述出矿中段沿脉在从每一所述出矿穿脉与所述出矿巷道的连通部位延伸至所述辅助斜坡道。

2.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，其特征在于，在所述回采出矿步骤中，所述盘区内条形进路采场回采方式为自下而上依次间隔回采条形进路采场。

3.根据权利要求2所述的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，其特征在于，在所述回采出矿步骤中，所述盘区内条形进路采场回采方式为自下而上依次每间隔一个条形进路采场进行回采。

4.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，其特征在于，所述盘区布置还包括出矿中段穿脉，所述出矿中段穿脉与所述出矿中段沿脉连通且与所述出矿穿脉并行设置。

5.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，其特征在于，所述盘区布置还包括位于与所述溜井下端连通的运输中段沿脉和与所述运输中段沿脉连通的运输中段穿脉。

6.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，其特征在于，在所述回采出矿步骤中，所述上向扇形炮孔的排距为1.5-2.0m，孔底距为1.5-2.5m，钻孔直径为76mm。

7.根据权利要求6所述的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，其特征在于，所述装药爆破采用粒状铵油炸药和非电导爆系统起爆，每次爆2-3排孔。

8.根据权利要求1所述的缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，其特征在于，在所述充填步骤中，所述条形进路采场回采完毕后，安设好泄水管，打好挡墙，采用全尾砂胶结充填，其中灰砂比为1:10-1:15。

9.一种缓倾斜中厚矿体的进路空场嗣后充填采矿法，其特征在于，包括如下步骤：

盘区布置：沿矿体走向划分盘区作为回采生产单元，在所述盘区间预留间柱；每一所述盘区内沿矿体倾向划分若干条形进路采场；在矿体脉外底层沿矿体倾向布置出矿巷道，每一所述盘区下端预留矿柱且在所述矿柱底部布置出矿穿脉，每一所述盘区内的每一所述条形进路采场底部布置凿岩巷道，所述出矿穿脉和所述凿岩巷道分别与所述出矿巷道连通；在所述间柱内靠近矿体上盘脉顶角内布置充填通风联络道，以连接若干所述条形进路采场；所述充填通风联络道通过切割天井与所述凿岩巷道或所述出矿巷道连通；在所述出矿巷道的一侧布置辅助斜坡道，从每一所述出矿穿脉与所述出矿巷道的连通部位至所述辅助斜坡道之间布置出矿中段沿脉，所述出矿中段沿脉连通于与所述出矿穿脉并行布置的出矿中段穿脉；所述出矿穿脉与溜井连通，所述溜井下端连通于运输中段沿脉，所述运输中段沿脉连通于运输中段穿脉；

回采出矿：所述盘区内条形进路采场回采方式为自下而上依次每间隔一个条形进路采场进行回采；在所述凿岩巷道内采用中深孔凿岩台车凿出上向扇形炮孔，凿岩完毕后，在所述上向扇形炮孔内装药、爆破；爆下的矿石通过铲运机灵活地从所述凿岩巷道、所述出矿巷道、所述出矿穿脉、所述出矿中段沿脉、所述出矿中段穿脉和所述辅助斜坡道中选择运输路线卸至溜井；

充填：待所述条形进路采场回采结束后，充填体通过所述充填通风联络道集中一次充填已采空的条形进路采场。

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