CN111119895B - 金属矿残柱回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种金属矿残柱回收方法，包括：S1、在已经完成开采的采出空间内确定残柱位置，并在所述残柱的设定位置开设工作面；S2、在所述工作面上开设至少一个切眼，在所述切眼内设置液压支架，并使液压支架的前进方向指向所述工作面；S3、开采，在工作面处进行落矿，并运输至设定地点。本发明提供的金属矿残柱回收方法，通过对房柱式开采完成后的残柱进行回收开采，有效的提高金属矿资源的开采率，而且对液压支架高度范围内的矿体进行爆破或割矿并对液压支架高度范围外的矿体进行直接落矿的方式，能够保证液压支架的有效支撑，提高残柱回收过程中工人作业安全性。

Description

金属矿残柱回收方法
技术领域
本发明涉及金属矿开采领域，特别是一种金属矿残柱回收方法。
背景技术
金属被广泛应用于建筑、交通、电力、航空航天、军工、化工等多个行业，是我国支柱产业的生存之基和发展之本。金属矿资源的开发和利用是决定工业发展的基本条件。目前，我国仅有的几个金属矿(如铝土矿、金矿、钾盐矿等)均采用传统的房柱式开采方法，然而开采后，残留的柱体多直接废弃不采。矿柱遗留不仅会造成大量的资源浪费，而且由于矿柱存在易造成地表沉降不均，造成地表损伤更严重。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种提高金属矿资源回收率的金属矿残柱回收方法。
一种金属矿残柱回收方法，包括：
S1、在已经完成开采的采出空间内确定残柱位置，并在所述残柱的设定位置开设工作面；
S2、在所述工作面上开设至少一个切眼，在所述切眼内设置液压支架，并使液压支架的前进方向指向所述工作面；
S3、开采，在工作面处进行落矿回填，并将落矿后的矿体运输至设定地点。
在步骤S1中，所述采出空间由房柱式开采方法形成。
在步骤S2中，所述液压支架包括底座和支撑顶梁，所述支撑顶梁设置于所述底座上，且所述支撑顶梁能够随所述底座的移动而移动，所述支撑顶梁上设置有落矿口。
在步骤S3中，根据液压支架的高度将残柱分为处于液压支架高度范围内的直采区和处于液压支架高度以上的落矿区，对处于所述直采区内的矿体进行爆破开采，对处于所述落矿区内的矿体通过落矿口进行落矿。
所述落矿口处设置有天窗，所述天窗具有封闭所述落矿口的第一状态和打开所述落矿口的第二状态，且使所述天窗处于第一状态和第二状态之间切换实现对液压支架高度以上的残柱通过落矿口进行落矿。
所述液压支架还包括铲料槽，所述铲料槽设置于所述底座上，且所述铲料槽承接所有落矿。
所述铲料槽的纵截面为L形，且所述天窗在处于第二状态时，所述天窗的自由端与所述L形的上端密封配合。
对液压支架高度以下的残柱采用爆破法或割矿方式进行开采。
在步骤S1中，还包括：对所述采出空间进行修整和/或开设巷道。
所述巷道包括矿体运输通道、通风通道和开采通道中的一种或几种。
在步骤S3中，还包括：将落矿通过三轮车和/或运输皮带运输至设定区域。
在步骤S3中，利用落矿完成后的残柱上方岩体垮落实现回填。
所述金属矿残柱回收方法适用于铝土矿。
本发明提供的金属矿残柱回收方法，通过对房柱式开采完成后的残柱进行回收开采，有效的提高金属矿资源的开采率，而且对液压支架高度范围内的矿体进行爆破或割矿并对液压支架高度范围外的矿体进行直接落矿的方式，能够保证液压支架的有效支撑，提高残柱回收过程中工人作业安全性。
附图说明
图1为本发明提供的金属矿残柱回收方法的实施例中残柱分布示意图；
图2为本发明提供的金属矿残柱回收方法的实施例中液压支架的结构示意图；
图3为本发明提供的金属矿残柱回收方法的实施例中支撑顶梁俯视图；
图中：
1、底座；2、支撑顶梁；3、落矿口；4、天窗；5、铲料槽；10、残柱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，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。
一种金属矿残柱回收方法，包括：
S1、在已经完成开采的采出空间内结合矿井地质条件确定残柱10位置(如图1所示)，并在所述残柱10的设定位置开设工作面，若不受条件限制，可以布置多个工作面，主要根据残柱的尺寸大小来定，工作面一般可设定为20m左右，若残柱尺寸较小，则一个工作面足矣；若残柱残留较多，尺寸较大，则可布置多个工作面，采完一个工作面可以再布置另一个工作面继续回采；
S2、在所述工作面上开设至少一个切眼，在所述切眼内设置液压支架，并使液压支架的前进方向指向所述工作面，使得在开采过程中，能够沿开采方向不断移动液压支架形成连续的开采过程；
S3、开采，在工作面处进行落矿回填，并将落矿后的矿体运输至设定地点。
在步骤S1中，所述采出空间由房柱式开采方法形成。
如图2和图3所示，在步骤S2中，所述液压支架包括底座1和支撑顶梁2，所述支撑顶梁2设置于所述底座1上，且所述支撑顶梁2能够随所述底座1的移动而移动，所述支撑顶梁2上设置有落矿口3，使得支撑顶梁2以上的残柱10矿体能够通过落矿口3落入支撑顶梁2的下方，从而完成落矿开采，图2和图3中的落矿口均处于开启状态。
在步骤S3中，根据液压支架的高度将残柱10分为处于液压支架高度范围内的直采区和处于液压支架高度以上的落矿区，对处于所述直采区内的矿体进行爆破开采，对处于所述落矿区内的矿体通过落矿口3进行落矿，在开采过程中，先对直采区进行开采，与此同时移动液压支架，使液压支架移动到已经开采完成的直采区区域，此时直采区区域上方的未进行落矿的落矿区因液压支架的移动而处于液压支架的上方，开启落矿口3，使落矿区处的矿体由落矿口3完成落矿。
所述落矿口3处设置有天窗4，所述天窗4具有封闭所述落矿口3的第一状态和打开所述落矿口3的第二状态，且使所述天窗4处于第一状态和第二状态之间切换实现对液压支架高度以上的残柱10通过落矿口3进行落矿，天窗4为板状结构，且所述天窗4的一个边沿铰接设置于所述落矿口3的对应边沿，从而实现天窗4在第一状态和第二状态之间的切换，图2和图3中的天窗4均处于第二状态。
所述液压支架还包括铲料槽5，所述铲料槽5设置于所述底座1上，且所述铲料槽5承接所有落矿，且所述铲料槽5能够在底座1移动过程中对其前方的矿体进行集中，方便运输。
所述铲料槽5的纵截面为L形，且所述天窗4在处于第二状态时，所述天窗4的自由端与所述L形的上端密封配合，也即利用天窗4对铲料槽5的上方进行遮挡，防止在位于液压支架上面的落矿区，对处于底座1上的操作人员造成伤害，又能顺利将顶部的矿体放至铲料槽5上。
对液压支架高度以下的残柱10采用爆破法或割矿方式进行开采，并利用铲料槽将开采的矿物进行处理运输。
在步骤S1中，还包括：对所述采出空间进行修整和/或开设巷道。
所述巷道包括矿体运输通道、通风通道和开采通道中的一种或几种。
在步骤S3中，还包括：将落矿通过三轮车和/或运输皮带运输至设定区域。
在步骤S3中，利用落矿完成后的残柱10上方岩体垮落实现回填，矿体运走后，将液压支架向前移动，当液压支架移动后，其上方的岩体垮落形成回填。不断重复上述循环，直至整个工作面回采完毕，同时也完成填充。
所述金属矿残柱回收方法适用于铝土矿、金矿、钾盐矿等地下开采且残留矿柱的金属矿，不适用于露天开采。
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本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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种金属矿残柱回收方法，其特征在于：包括：
S1、在已经完成开采的采出空间内确定残柱(10)位置，并在所述残柱(10)的设定位置开设工作面；
S2、在所述工作面上开设至少一个切眼，在所述切眼内设置液压支架，并使液压支架的前进方向指向所述工作面，所述液压支架包括底座(1)和支撑顶梁(2)，所述支撑顶梁(2)设置于所述底座(1)上，且所述支撑顶梁(2)能够随所述底座(1)的移动而移动，所述支撑顶梁(2)上设置有落矿口(3)；
S3、开采，在工作面处进行落矿回填，并将落矿后的矿体运输至设定地点，根据液压支架的高度将残柱(10)分为处于液压支架高度范围内的直采区和处于液压支架高度以上的落矿区，对处于所述直采区内的矿体进行爆破开采，对处于所述落矿区内的矿体通过落矿口(3)进行落矿，在矿体运走后，将液压支架向前移动，当液压支架移动后，落矿完成后的残柱(10)上方的岩体垮落进行回填。
2.根据权利要求1所述的金属矿残柱回收方法，其特征在于：在步骤S1中，所述采出空间由房柱式开采方法形成。
3.根据权利要求1所述的金属矿残柱回收方法，其特征在于：所述落矿口(3)处设置有天窗(4)，所述天窗(4)具有封闭所述落矿口(3)的第一状态和打开所述落矿口(3)的第二状态，且使所述天窗(4)处于第一状态和第二状态之间切换实现对液压支架高度以上的残柱(10)通过落矿口(3)进行落矿。
4.根据权利要求3所述的金属矿残柱回收方法，其特征在于：所述液压支架还包括铲料槽(5)，所述铲料槽(5)设置于所述底座(1)上，且所述铲料槽(5)承接所有落矿。
5.根据权利要求4所述的金属矿残柱回收方法，其特征在于：所述铲料槽(5)的纵截面为L形，且所述天窗(4)在处于第二状态时，所述天窗(4)的自由端与所述L形的上端密封配合。
6.根据权利要求1所述的金属矿残柱回收方法，其特征在于：对液压支架高度以下的残柱(10)采用爆破法或割矿方式进行开采。
7.根据权利要求1所述的金属矿残柱回收方法，其特征在于：在步骤S1中，还包括：对所述采出空间进行修整和/或开设巷道。
8.根据权利要求7所述的金属矿残柱回收方法，其特征在于：所述巷道包括矿体运输通道、通风通道和开采通道中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的金属矿残柱回收方法，其特征在于：在步骤S3中，还包括：将落矿通过三轮车和/或运输皮带运输至设定区域。
10.根据权利要求1所述的金属矿残柱回收方法，其特征在于：所述金属矿残柱回收方法适用于铝土矿。
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