CN110714798A - 一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法 - Google Patents

一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法 Download PDF

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    • E21D9/14—Layout of tunnels or galleries; Constructional features of tunnels or galleries, not otherwise provided for, e.g. portals, day-light attenuation at tunnel openings

Abstract

本发明公开了一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法，包括在阶段高度上按照一定的数值划分成一组分段，每个分段平面内布置采准进路，采准进路之间通过联络巷道相连接，同一条采准进路在走向上呈水平布置，不设水流坡度，相邻两个矿块之间在剖面方向形成两头高中间低的布局，使得两头的水往中间低处流，采场内水流总体流向为：两头最高的采准进路→联络巷道→中间最低的排水巷道→泄水井→运输水平。本发明的优点是保证无底柱矿山采场内水流顺畅、降低涌水对采矿生产的影响，简化采准工程的设计与施工。

Description

一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法
技术领域
本发明涉及地下采矿技术领域，尤其涉及一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法。
背景技术
无底柱分段崩落法是一种结构简单、安全高效、管理方便的采矿方法，在我国冶金、有色、化工等行业地下矿山中有着广泛的应用。采用无底柱分段崩落法开采的特点如下：根据矿体的赋存条件，在阶段高度上按照一定的数值划分成若干个分段作为生产水平，并以相邻两个生产水平进路底板间的矿量作为分段矿量，将每个分段划分成若干个生产矿块，上、下各分段内的采准进路（或回采进路）呈菱形排列结构，在分段平面内布置采准进路（或回采进路）、出矿联络巷、切割巷道、通风巷道等一系列巷道。当矿体厚度较大时，采准进路（或回采进路）一般采取穿脉布置的方式。
大型铁矿山原采用露天开采方式，坑底标高为-15m，现采用竖井与斜坡道联合开拓、无底柱分段崩落法采矿。矿山地下开采阶段高度为120m，0m、-120m为阶段运输水平，在露天采坑内首采分段为-15~-30m，受大气降水、地下涌水和生产用水影响，采场内水量大，需及时排出。为了保障采矿生产安全、降低涌水对采矿生产的影响，需要将采场内积水有序排放到阶段运输水平，并通过矿山排水系统排出矿井。通常情况下，采用各分段的下盘脉外联络巷道作为排水巷道，以采场进风井、回风井或专用泄水井井口标高为基准，按照3~5‰的流水坡度设计和施工联络巷道，以保证采场涌水顺畅流入采场进风井、回风井或专用泄水井；同时，以联络巷道与采准进路交叉点的底板标高为基准，按照3~5‰的流水坡度设计和施工采准进路，以保证采场涌水顺畅流入联络巷道。使用此方法，采场内水流总体流向为：切割巷道→采准进路→下盘脉外联络巷道→进风井、回风井、专用泄水井→运输水平（专用排水水平）。其中，3~5‰的流水坡度是指最高与最低相差300~500mm。
但是，切割巷道位于矿体的上盘，因而需要在采准进路与联络巷道、切割巷道两个方向上控制巷道底板坡度和采准进路的底板标高，随着采准进路长度变化，矿体上盘采准进路底板标高增加，当相邻采准进路长度不同时，切割巷道底板呈波浪形态，影响采矿生产。当采准进路长度较大时，其底板在上盘与下盘高差会很大。采准工程的设计与施工较为复杂、周期长、效率低。
发明内容
本发明目的就是为了解决现有无底柱矿山采场排水方法复杂、周期长、效率低的问题，提供了一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法，保证无底柱矿山采场内水流顺畅、降低涌水对采矿生产的影响，简化采准工程的设计与施工。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法，包括在阶段高度上按照一定的数值划分成一组分段，每个分段平面内布置采准进路，采准进路之间通过联络巷道、切割巷道相连接，上下分段内的采准进路按照菱形结构分布，具体步骤如下：
（1）矿山在设计和施工采准进路时将每个分段划分成一组矿块；
（2）以矿块为单元，同一分段内的采准进路的底板标高呈逐级降低，相邻采准进路底板标高相差60~200mm；
（3）同一矿块内，同一分段的采准进路在底板标高上具有一定的高差，最高与最低相差300~1000mm，即流水坡度在3~10‰；
（4）联络巷道、切割巷道的底板按矿块内采准进路底板的高度差依次平顺连接，使得积水经由采准进路顺着联络巷道由高向低处流去；
（5）将每个矿块内最低标高的采准进路设置为排水巷道，并在排水巷道的端部布置泄水井，积水将由高向低处排入排水巷道中，并从排水巷道流至泄水井内；
（6）同一条采准进路在走向上呈水平布置，不设水流坡度，相邻两个矿块之间在剖面方向形成两头高中间低的布局，使得两头的水往中间低处流，采场内水流总体流向为：两头最高的采准进路→联络巷道或切割巷道→中间最低的排水巷道→泄水井→运输水平。
进一步地，联络巷道可以是下盘脉外联络巷道或脉外联络巷道。
进一步地，泄水井可以是进风井或回风井。
本发明的技术方案中，运输水平为专用排水水平，通过这种排水分布方法，矿山在采准工程设计与施工时，仅需依据采场排水要求确定采准进路的底板高度，不需要在采准进路与联络巷道、切割巷道两个方向上控制巷道底板坡度，因而简化了采准工程的设计与施工；同时，依据采准进路的底板标高设计与施工联络巷道、切割巷道，相互间连接平顺，有利于地下矿山生产管理和快速排出涌水。
附图说明
图1为本发明的一种用于无底柱矿山采场的排水分布示意图。
具体实施方式
实施例1
为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1所示，一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法，包括在阶段高度上按照一定的数值划分成一组分段，依次为一分段、二分段、三分段、四分段和五分段，每个分段平面内布置采准进路，采准进路之间通过联络巷道相连接，上下分段内的采准进路按照菱形结构分布，其特征在于：
（1）矿山在设计和施工采准进路时将每个分段划分成一组矿块；
（2）以矿块为单元，同一分段内的采准进路1E5、1E4、1E3、1E2、1E1、10的底板标高呈逐级降低，相邻采准进路底板标高相差60~200mm；
（3）同一矿块内，同一分段的采准进路在底板标高上具有一定的高差，最高的1E5与最低的10相差300~1000mm，即流水坡度在3~10‰；
（4）联络巷道的底板按矿块内采准进路底板的高度差依次平顺连接，使得积水经由采准进路顺着联络巷道由高向低处流去；
（5）将每个矿块内最低标高的采准进路设置为排水巷道10，并在排水巷道的端部布置泄水井，积水将由高向低处排入排水巷道中，并从排水巷道流至泄水井内。
以一分段为例，采准进路在走向上呈水平布置，不设水流坡度，相邻两个矿块之间在剖面方向形成两头的1W5和1E5高，中间的10低的布局，使得两头的水往中间低处流，采场内水流总体流向为：两头最高的采准进路1W5、1E5→联络巷道→中间最低的排水巷道10→泄水井→运输水平。
通过这种排水分布方法，矿山在采准工程设计与施工时，仅需依据采场排水要求确定采准进路的底板高度，不需要在采准进路与联络巷道、切割巷道两个方向上控制巷道底板坡度，因而简化了采准工程的设计与施工；同时，依据采准进路的底板标高设计与施工联络巷道、切割巷道，相互间连接平顺，有利于地下矿山生产管理和快速排出涌水。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于无底柱矿山采场的排水分布方法，包括在阶段高度上按照一定的数值划分成一组分段，每个分段平面内布置采准进路，采准进路之间通过联络巷道相连接，上下分段内的采准进路按照菱形结构分布，其特征在于：
（1）矿山在设计和施工采准进路时将每个分段划分成一组矿块；
（2）以矿块为单元，同一分段内的采准进路的底板标高呈逐级降低；
（3）同一矿块内，同一分段的采准进路在底板标高上具有一定的高差；
（4）联络巷道的底板按矿块内采准进路底板的高度差依次平顺连接，使得积水经由采准进路顺着联络巷道由高向低处流去；
（5）将每个矿块内最低标高的采准进路设置为排水巷道，并在排水巷道的端部布置泄水井，积水将向低处排入排水巷道中，并从排水巷道流至泄水井内；
（6）同一条采准进路在走向上呈水平布置，不设水流坡度，相邻两个矿块之间在剖面方向形成两头高中间低的布局，使得两头的水往中间低处流，采场内水流总体流向为：两头最高的采准进路→联络巷道→中间最低的排水巷道→泄水井→运输水平。
2.根据权利要求1所述的用于无底柱矿山采场的排水分布方法，其特征在于：
相邻采准进路底板标高相差60~200mm。
3.根据权利要求1或2所述的用于无底柱矿山采场的排水分布方法，其特征在于：同一矿块内、同一分段的采准进路在底板标高的高度差为300~1000mm。
4.根据权利要求1或2所述的用于无底柱矿山采场的排水分布方法，其特征在于：联络巷道为下盘脉外联络巷道、脉外联络巷道或切割巷道。
5.根据权利要求1或2所述的用于无底柱矿山采场的排水分布方法，其特征在于：泄水井可以是进风井或回风井。
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