CN110939443A - 一种环形布置进路采矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种环形布置进路采矿方法，适用于中厚及以上矿体，施工步骤如下：于圈定矿体内施工三条采场主联络道，一步进路沿采场主联络道处平行于矿体走向施工至左采采场联络道、右采采场联络道，二步进路沿左右采场边界施工至采场主联络道；一步进路有专用胶结充填泄水井，二步进路预留专用通风井且采用分级尾砂充填工艺；上下两个分段的进路开采顺序、充填及通风等工艺互换，减少采场采准工作量，直至采场回采结束，采场一步进路及二步进路交替结顶充填上行式开采，减少拉底工程量；交替施工分级尾砂充填与胶结充填，降低充填成本，劳动效率高、采准工程量相对较小，充填体强度大，通风效果良好等优点。
Description
技术领域
本发明实施例涉及模型试验技术领域，具体涉及一种环形布置进路采矿方法。
背景技术
随着采矿工艺的逐渐发展，金属及非金属矿山采矿方法多种多样，现有的采矿方法各有优点：一方面确保高效生产，如深孔、中深孔落矿，采准工程量少，但安全性及损失、贫化两率较高问题一直未得到解决；一方面着重突出损失、贫化两率降低，确保安全生产，在贵重高品位金属非金属矿山尤为明显，如浅孔分层落矿，但生产效率较低。
进路式采矿方法为现在比较成熟的采矿工艺，由于进路跨度小、采场顶板暴露面积小，安全生产系数高，贫损两率低，能够最大限度的回收矿产资源。
现绝大多数的采矿进路主要采用沿脉式脉外平巷作为主要的出矿巷，于脉外巷开口布置穿脉向回采进路。穿脉式进路回采工艺在平坡及下坡段可结顶充填，确保左右相邻进路的回采，然而在进路上坡段结顶充填难度较大。穿脉式进路回采阶段高度小，采准工程量较大，采矿成本较高。再有采场充填下坡段充填长时间积水破坏充填体的强度，部分进路受积水影响出现胶固粉及硅酸盐水泥出现严重跑漏现象。最后，普通进路式回采通风受充填堵塞脉内回风井影响，出现堵头掘进情况。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种环形布置进路采矿方法，解决进路式回采通风效果差、胶结充填体强度不稳定及降低采准工程量的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种环形布置进路采矿方法，包括如下步骤：
S100、按照一定的间距分段巷道施工主联络道、左采采场联络道、右采采场联络道探明矿体；
S200、于圈定矿体内沿采场主联络道左右按照一定的间距平行施工沿脉掘进，分别与左采采场联络道、右采采场联络道贯通，施工切割工作至一步进路规格；
S300、于左采采场联络道、右采采场联络道贯通处进路中心线位置顶板向上施工垂直式通风泄水井；于左采采场联络道、右采采场联络道贯通处施工混凝土挡墙后形成胶结充填面；
S400、选取主采场联络道未施工二步进路两帮边合理位置，紧贴壁边帮垂直架设铁筒至一步进路胶结充填面的高度；
S500、重复上述步骤，直至采场主联络道坡度满足铲运机爬坡极限，所有一步进路进行结顶充填，所有混凝土挡墙结顶密封；
S600、于左采采场联络道、右采采场联络道施工二步进路掘进贯通至主采场联络道，二步进路规格与一步进路相同；将现场揭露铁筒经焊割处理，将铁筒内高分子材料清理完毕，确保二步进路污风回流至主采场联络道；
S700、在上向分段施工采准工程贯通至采场下盘，将上分段各采场联络道施工混凝土挡墙，并进行分级尾砂充填，充填面标高与二步进路充填面一致，上向分段的二步进路变为本分段的一步进路重复上述步骤直至本分段回采结束，并直至本中段正常回采结束。
进一步，在S200中，靠近矿体的上下盘边界的一步进路的规格可根据实际情况减小施工规格。
进一步，S300中，采场泄水井可根据实际情况调整施工长度与角度，如采场的上盘矿岩界破碎，降低施工长度禁止贯通至破碎带。
进一步，S300中选取合理位置施工混凝土挡墙，平均厚度不小于800mm，壁帮处利用螺纹钢或圆钢固定。
进一步，S400中采场主联络道铁筒高度不得高出采场充填面20mm以上，内置高分子块强度满足铲运机正常通行。
进一步，回采过程中破碎区域等支护措施及时跟进，确保安全生产。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：安全而高效地完成回采流程，最大限度的回收矿产资源。
进一步，步骤4中，充填挡墙不得超过混凝土挡墙高度0.2m以上。
进一步，沉淀池规格长*宽*高1.0m*2.0m*2.0m，沉淀池底板标高小于联络道底板标高0.3m以上。
进一步，充填确保充填挡墙高度左采采场联络道、右采采场联络道上坡时采场内沉淀池可废弃使用。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：确保胶结充填质量，提高充填体的强度，单个进路充填时不影响其它临近作业面施工。
作为本发明的一种优选方案，所有矿石均通过主联络道、左采采场联络道、右采采场联络道的采场联络道铲运至溜矿井内。
作为本发明的一种优选方案，在步骤300中通风泄水井的上口与采场本分段设计标高一致；混凝土挡墙的高度确保下一分层进路回采的落矿补偿空间；充填时，自采场主联络道向左采采场联络道、右采采场联络道方向逐渐推进，确保充填积水溢流至左采采场联络道、右采采场联络道，充填工人及时开启水泵将沉淀池积水排出采场。
作为本发明的一种优选方案，在S400中，铁筒的规格为Φ1500*5mm，靠近采场上盘位置可调整至与矿体倾向一致架设至一步进路的胶结充填面的高度；铁筒内填充高分子块体。
作为本发明的一种优选方案，采场主联络道按照原规格压顶确保采场下盘边界处地板与胶结充填面高度一致，将采场主联络道胶结充填至一步进路胶结充填面的高度；将所有充填区域按照进路规格分层落矿完毕。
作为本发明的一种优选方案，主联络道、左采采场联络道、右采采场联络道按照原规格压顶确保采场下盘边界处地板与胶结充填面高度一致，将采场主联络道胶结充填至一步进路充填面高度；将所有充填区域按照进路规格分层落矿完毕。
作为本发明的一种优选方案，所有二步进路均采用分级尾砂充填，控制落矿补偿空间，随左采采场联络道、右采采场联络道压顶逐层回采至铲运机爬坡极限，所有二步进路进行分级尾砂充填，预留落矿补偿空间。
作为本发明的一种优选方案，施工通风泄水井无特殊情况下选取进路中心线位置开口。
作为本发明的一种优选方案，胶结充填面的灰砂比控制在1:10左右。
作为本发明的一种优选方案，所述铁筒焊缝连接密闭，下口铁板密封。
本发明的实施方式具有如下优点：
1)采场主联络道与左采采场联络道、右采采场联络道互为通风回路，确保作业面通风良好。
2)一步进路胶结充填时配备专用的混凝土挡墙泄水，确保胶结充填的强度，二步进路采用分级尾砂充填降低整体的采矿成本。
3)多个工作面可平行作业，通过调节各个作业面的作业顺序避免因采场充填积水等影响作业效率。
4)所有二步进路均采用分级尾砂充填，预留落矿补偿空间，减少采准工程量，加快回采速度，降低采矿成本。
5)采场顶板暴露面积小，安全生产系数高，贫损两率低，能够最大限度的回收矿产资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例2中提供的环形布置进路结构示意图；
图2为本发明实施例2方式中一步进路和二步进路分布结构示意图；
图3为本发明实施例2提供的采场主联络道结构示意图。
图中标号：
1、溜矿井联络道；2、溜矿井；3、穿脉巷道；4、分段巷道；5、中段运输巷；6、采场主联络道；7、间柱；8-1、一步进路；8-2、二步进路；9、混凝土挡墙；10、通风泄水井；11、通风铁筒；12、沉淀池；13、左采采场联络道；14、右采采场联络道。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种环形布置进路采矿方法，包括步骤：
S100、按照一定的间距分段巷道施工主联络道、左采采场联络道、右采采场联络道探明矿体；
S200、于圈定矿体内沿采场主联络道左右按照一定的间距平行施工沿脉掘进，分别与左采采场联络道、右采采场联络道贯通，施工切割工作至一步进路规格；
在进行S200之前，先要确定进路安全生产的规格。
S300、于左采采场联络道、右采采场联络道贯通处进路中心线位置顶板向上施工垂直式通风泄水井；于左采采场联络道、右采采场联络道贯通处施工混凝土挡墙后形成胶结充填面；
S400、选取主采场联络道未施工二步进路两帮边合理位置，紧贴壁边帮垂直架设铁筒至一步进路胶结充填面的高度；
靠近采场上盘位置可调整至与矿体倾向一致架设至一步进路胶结充填面高度；铁筒内填充高分子块体，确保铲运机正常通行；
S500、重复上述S100-S400步骤，直至采场主联络道坡度满足铲运机爬坡极限，所有一步进路进行结顶充填，所有混凝土挡墙结顶密封；
步骤S500的混凝土墙体必须密封牢固，确保安全生产；
在上述步骤中的一步进路采用后退式回采工艺，采场上下盘边界进路规格可根据现场条件调整，确保安全生产，降低贫化率。
S600、于左采采场联络道、右采采场联络道施工二步进路掘进贯通至主采场联络道，二步进路规格与一步进路相同；将现场揭露铁筒经焊割处理，将铁筒内高分子材料清理完毕，确保二步进路污风回流至主采场联络道；
S700、在上向分段施工采准工程贯通至采场下盘，将上分段各采场联络道施工混凝土挡墙，并进行分级尾砂充填，充填面标高与二步进路充填面一致，上向分段的二步进路变为本分段的一步进路重复上述步骤直至本分段回采结束，并直至本中段正常回采结束。
所有矿石均通过主联络道、左采采场联络道、右采采场联络道的采场联络道铲运至溜矿井内。
在步骤300中通风泄水井的上口与采场本分段设计标高一致；混凝土挡墙的高度确保下一分层进路回采的落矿补偿空间；充填时，自采场主联络道向左采采场联络道、右采采场联络道方向逐渐推进，确保充填积水溢流至左采采场联络道、右采采场联络道，充填工人及时开启水泵将沉淀池积水排出采场。
在S400中，铁筒的规格为Φ1500*5mm，靠近采场上盘位置可调整至与矿体倾向一致架设至一步进路的胶结充填面的高度；铁筒内填充高分子块体。
采场主联络道按照原规格压顶确保采场下盘边界处地板与胶结充填面高度一致，将采场主联络道胶结充填至一步进路胶结充填面的高度；将所有充填区域按照进路规格分层落矿完毕。
主联络道、左采采场联络道、右采采场联络道按照原规格压顶确保采场下盘边界处地板与胶结充填面高度一致，将采场主联络道胶结充填至一步进路充填面高度；将所有充填区域按照进路规格分层落矿完毕。
所有二步进路均采用分级尾砂充填，控制落矿补偿空间，随左采采场联络道、右采采场联络道压顶逐层回采至铲运机爬坡极限，所有二步进路进行分级尾砂充填，预留落矿补偿空间，二步进路回采过程中注意控制进路边界，降低贫化率。
施工通风泄水井无特殊情况下选取进路中心线位置开口。
胶结充填面的灰砂比控制在1:10左右。
所述铁筒焊缝连接密闭，下口铁板密封。
实施例2：
结合图1、图2以及图3所示，以某矿区-140中段54-55线采场回采为例：
步骤1.按照一定的间距沿分段巷道4施工三条采场联络道6探明矿体，采场联络道6规格均为3.6m*3.2m，所有矿石均铲运机经溜矿井联道1铲入溜矿井2；
步骤2.于圈定矿体内沿采场主联络道6左右间隔10m开口，平行矿体走向施工沿脉掘进，掘进规格3.0m*3.0m，分别与左采采场联络道13、右采采场联络道14贯通，将一步进路8-1掘进刷大至5.0m*3.8m规格；
步骤3.于左采采场联络道13、右采采场联络道14贯通处进路中心线位置顶板向上施工垂直式通风泄水井10，通风泄水井10的长度8m，规格R＝1m；
步骤4.于左采采场联络道13、右采采场联络道14贯通处施工混凝土挡墙9后进行胶结充填，胶结充填灰砂比1:10，混凝土挡墙9厚度1.0m，高度2.2m，确保密封性；充填时，自采场主联络道向左采采场联络道13、右采采场联络道14方向逐渐推进，确保充填积水溢流至左采采场联络道13、右采采场联络道14，充填工人及时开启水泵将沉淀池12积水排出采场。
步骤5.选取主采场联络道6未施工二步进路8-2两帮合理位置，紧贴壁帮垂直架设Φ1500*5mm通风铁筒至一步进路8-1胶结充填面高度，靠近采场上盘位置可调整至与矿体倾向一致架设至一步进路8-1胶结充填面高度；通风铁筒11内填充高分子块体，块体选用Φ50mm聚乙烯材料充满，确保铲运机正常通行；
步骤6.采场主联络道6按照原规格压顶确保采场下盘边界处底板与胶结充填面高度一致，将采场主联络道胶结充填至一步进路8-1充填面高度；将所有充填区域按照进路规格分层落矿完毕，分层落矿高度2.0-2.2m；
步骤7.重复步骤1-步骤6，直至采场主联络道6坡度9°-11°，所有一步进路8-1进行结顶充填，所有混凝土挡墙9结顶密封；
步骤8.于左采采场联络道13、右采采场联络道14施工二步进路8-2掘进贯通至主采场联络道，二步进路8-2规格与一步进路8-1相同；将现场揭露Φ1500*5mm通风铁筒11经焊割处理，将通风铁筒11内聚乙烯材料等清理完毕，确保二步进路8-2污风回流至主采场联络道6。
步骤9.所有二步进路8-2均采用分级尾砂充填，控制落矿补偿空间在1.5m-1.7m，随左采采场联络道13、右采采场联络道14压顶逐层回采至铲运机爬坡极限9°-11°，所有二步进路8-2进行分级尾砂充填，预留落矿补偿空间1.5m-1.7m；
步骤10.在上向分段施工采准工程贯通至采场下盘，将上分段各采场联络道施工混凝土挡墙9，并进行分级尾砂充填，充填面标高与二步进路8-2充填面一致，上分段的二步进路8-2变为本分段的一步进路8-1重复步骤1-9直至本分段回采结束；
步骤11.重复步骤1-10直至本中段正常回采结束。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、按照一定的间距分段巷道施工主联络道、左采采场联络道、右采采场联络道探明矿体；
S200、于圈定矿体内沿采场主联络道左右按照一定的间距平行施工沿脉掘进，分别与左采采场联络道、右采采场联络道贯通，施工切割工作至一步进路规格；
S300、于左采采场联络道、右采采场联络道贯通处进路中心线位置顶板向上施工垂直式通风泄水井；于左采采场联络道、右采采场联络道贯通处施工混凝土挡墙后形成胶结充填面；
S400、选取主采场联络道未施工二步进路两帮边合理位置，紧贴壁边帮垂直架设铁筒至一步进路胶结充填面的高度；
S500、重复上述步骤，直至采场主联络道坡度满足铲运机爬坡极限，所有一步进路进行结顶充填，所有混凝土挡墙结顶密封；
S600、于左采采场联络道、右采采场联络道施工二步进路掘进贯通至主采场联络道，二步进路规格与一步进路相同；将现场揭露铁筒经焊割处理，将铁筒内高分子材料清理完毕，确保二步进路污风回流至主采场联络道；
S700、在上向分段施工采准工程贯通至采场下盘，将上分段各采场联络道施工混凝土挡墙，并进行分级尾砂充填，充填面标高与二步进路充填面一致，上向分段的二步进路变为本分段的一步进路重复上述步骤直至本分段回采结束，并直至本中段正常回采结束。
2.根据权利要求1所述的一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，所有矿石均通过主联络道、左采采场联络道、右采采场联络道的采场联络道铲运至溜矿井内。
3.根据权利要求1所述的一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，在步骤300中通风泄水井的上口与采场本分段设计标高一致；混凝土挡墙的高度确保下一分层进路回采的落矿补偿空间；充填时，自采场主联络道向左采采场联络道、右采采场联络道方向逐渐推进，确保充填积水溢流至左采采场联络道、右采采场联络道，充填工人及时开启水泵将沉淀池积水排出采场。
4.根据权利要求1所述的一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，在S400中，铁筒的规格为Φ1500*5mm，靠近采场上盘位置可调整至与矿体倾向一致架设至一步进路的胶结充填面的高度；铁筒内填充高分子块体。
5.根据权利要求1所述的一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，采场主联络道按照原规格压顶确保采场下盘边界处地板与胶结充填面高度一致，将采场主联络道胶结充填至一步进路胶结充填面的高度；将所有充填区域按照进路规格分层落矿完毕。
6.根据权利要求1所述的一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，主联络道、左采采场联络道、右采采场联络道按照原规格压顶确保采场下盘边界处地板与胶结充填面高度一致，将采场主联络道胶结充填至一步进路充填面高度；将所有充填区域按照进路规格分层落矿完毕。
7.根据权利要求1所述的一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，所有二步进路均采用分级尾砂充填，控制落矿补偿空间，随左采采场联络道、右采采场联络道压顶逐层回采至铲运机爬坡极限，所有二步进路进行分级尾砂充填，预留落矿补偿空间。
8.根据权利要求1所述的一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，施工通风泄水井无特殊情况下选取进路中心线位置开口。
9.根据权利要求1所述的一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，胶结充填面的灰砂比控制在1:10左右。
10.根据权利要求1所述的一种环形布置进路采矿方法，其特征在于，所述铁筒焊缝连接密闭，下口铁板密封。
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