CN111520142A - 一种连续开采的采矿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种连续开采的采矿方法,属于金属矿床地下开采技术领域。本发明所述方法先将矿块划分为阶段,阶段划分为分段,分段内划分沿走向采场,采场内划分沿走向的I步骤条带和Ⅱ步骤条带两步骤条带,条带内划分分层,I步骤条带和Ⅱ步骤条带采准在走向上交错布置;每个分段采场中部由分段干线处按15%~18%的坡度向下布置一条回采联道开掘至矿体底板,之后水平开掘至矿体顶板,并由回采联道端部矿体上盘矿岩边界上掘采场脉内中央回风充填斜井与上分段贯通,以形成完整的回风充填系统。本发明所述方法在传统的点柱式上向水平分层充填采矿法的基础上,取消点柱式矿柱,采用两步骤回采,降低了采矿损失率,提高了回采的安全性。

Description

一种连续开采的采矿方法
技术领域
本发明涉及一种连续开采的采矿方法,属于金属矿床地下开采技术领域。
背景技术
传统的上向分层充填采矿法根据矿岩稳固性主要有进路式上向分层充填法和点柱式上向分层充填法;进路式上向充填法一般应用于矿岩不稳固,但进路式断面能够保障回采安全的采矿方法;点柱式上向分层充填采矿法一般使用于矿岩中稳及以上的缓倾斜、倾斜、中厚及以上单层和多层矿体,由于该采矿方法分层充填采场的空区有限和充填体具有帮壁支护作用,所以其具有安全高效、低贫损的特点;对于矿岩较稳固的矿体,为支护顶板,采场内留设点柱,由此造成损失率偏大,造成了资源永久损失,同时因点柱受到爆破破坏,其对顶板支撑作用降低,采场回采安全风险增大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于中稳、中厚及以上的缓倾斜、倾斜单层和多层矿体的开采的采矿方法,胶结充填体代替矿柱支撑采场顶板,提高资源开采的回采率。
本发明通过以下技术方案实现:
(1)矿块划分:沿矿体走向布置矿块,将矿块划分为阶段,阶段划分为分段,分段内划分沿走向采场,采场内划分沿走向的I步骤条带和Ⅱ步骤条带,条带内划分分层,分层高度为3~5m。
(2)采切工程布置:在矿体下盘布置阶段运输巷道及沿脉干线,从阶段穿脉运输巷道施工矿石溜井至各分段沿脉采准干线,沿脉干线与矿体相距一定距离,每个分段采场中部每隔50m由分段沿脉干线处按15%-18%的坡度向下布置一条回采联道开掘至矿体底板,之后水平开掘至矿体顶板,并由回采联道端部矿体上盘矿岩边界上矿体边界上掘采场脉内充填回风上山与上分段段贯通,以形成完整的回风充填系统。
(3)回采和充填:采用两步骤分层回采,首先回采I步骤条带,I步骤条带采用胶结充填,Ⅱ步骤条带在相邻两个I步骤条带回采充填结束后再进入回采,Ⅱ步骤条带至少滞后I步骤条带一个分段高度,以保证I步骤条带胶结充填体强度达到要求;每条回采进路承担两侧分别走向长50m范围,由此形成I、Ⅱ步骤条带沿走向交错布置的形式;回采过程中,随着回采分层的上升,则逐步将回采联道脉外段刷顶挑高,并用渣子垫高其底板,形成至各分层的回采联道;在垂直方向,在条带内将矿体按分层高度3~5m再划分为分层上向开采;每一分层爆破落矿后,再进行充填。
优选的,本发明步骤(2)中所述I步骤条带带宽为6~8m,Ⅱ步骤条带宽8~10m。
优选的,本发明步骤(3)中所述I步骤条带采用胶结充填,各分层底层充填体抗压强度1~1.5Mpa,0.4~0.6m的面层抗压强度1.5~2MPa,Ⅱ步骤条带先采用尾砂、废石充填,随后充填0.4~0.6m的厚胶结面层,面层抗压强度1.5~2MPa;充填管道由上一分段回采联道接入充填回风上山,每一分层回采结束后即进行充填。
优选的,本发明步骤(3)中第一分层由回采联道进入在条带内施工切割巷道,以切割巷道为补偿空间进行浅孔爆破,第一分层回采高度5m,其它分层高度3~4m,第一分层回采结束进入充填,充填高度3~4m,留1~2m高的空间作为下一分层爆破补偿空间。
本发明所述矿块沿走向布置,沿走向长50m布置采场;倾向斜长根据矿体倾角按10~20m分段高度作控制,采场内沿倾向划分条带,因条带相互穿插,I、Ⅱ步骤条带采准在走向上交错布置。
本发明所述方法主要采用3m3柴油铲运机出矿;在距离溜井较远的部位或地段,可采用15~20t卡车配合铲运机出矿。
本发明所述采场的新鲜风从回采分段下盘沿脉干线进风端引入,经下盘沿脉干线、回采联道进入采场;污风经矿块回风上山、上部分段回采联道、分段沿脉干线及回风联道,进入回风系统。
本发明的有益效果:
(1)本发明所述方法在传统的点柱式上向水平分层充填采矿法的基础上,取消点柱式矿柱,采用两步骤回采,降低了采矿损失率,提高了回采的安全性。
(2)本发明采矿损失率为5~8%,贫化率约10%,与机械化点柱式上向水平分层充填采矿法相比,损失率降低约15个百分点,贫化率降低约5个百分点。
(3)本发明I步骤胶结充填体抗压强度1~1.5Mpa满足了充填体自立及支撑采场顶板的要求,控制了充填成本。
附图说明
图1为本发明所述方法的原理图。
图2为图1的剖面图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种高效连续开采的采矿方法,具有包括以下步骤:
(1)采场结构及参数确定:阶段高度100m,分段高度20m,即一个阶段划分为5个分段,阶段矿块采场沿走向50m,采场内沿倾向分别交错布置I、Ⅱ步骤条带,I步骤条带宽6m,Ⅱ步骤条带宽8m。
(2)矿块划分:沿矿体走向布置矿块,将矿块划分为阶段,阶段划分为分段,分段内沿走向长50m布置采场,倾向斜长根据矿体倾角按15m分段高度作控制,采场内划分沿走向的I步骤条带和Ⅱ步骤条带,条带内划分分层,分层高度为3m。
(3)采切工程布置:在矿体下盘布置阶段运输巷道及沿脉干线,从阶段穿脉运输巷道施工矿石溜井至各分段沿脉采准干线,每个分段采场中部每隔50m由分段沿脉干线处按15%的坡度向下布置一条回采联道开掘至矿体底板,之后水平开掘至矿体顶板,并由回采联道端部矿体上盘矿岩边界上矿体边界上掘采场脉内充填回风上山与上分段贯通,以形成完整的回风充填系统。
(4)回采:采用两步骤分层回采,首先回采I步骤条带,Ⅱ步骤条带一般滞后I步骤条带一个分段高度,以保证I步骤条带胶结充填体强度达到要求;每条回采进路承担两侧分别走向长50m范围,由此形成I、Ⅱ步骤条带沿走向交错布置的形式。
第一分层由回采联道进入在条带内施工切割巷道,以切割巷道为补偿空间进行浅孔爆破,第一分层回采高度5m,其它分层根据矿体倾角情况开掘切割巷道或者以前一个分层未充空间为补偿空间进行爆破,高度为3m,采用3m3铲运机出矿至采场溜井;第一分层回采结束进入充填,充填高度3m,留2m高的空间作为下一分层爆破补偿空间。
(5)充填:I步骤条带采用胶结充填,胶结体强度根据充填力学理论计算确定,Ⅱ步骤条带底层采用尾砂、废石充填,面层采用胶结充填,胶结面层厚0.5m,面层抗压强度1.8MPa;第一分层回采高度5m,充填高度3.3m,留1.7m作为下一分层回采爆破补偿空间;因各个I步骤条带相互连通,故可以多次充填接顶。
本发明采矿损失率为5%,贫化率约10%,与机械化点柱式上向水平分层充填采矿法相比,损失率降低约15个百分点,贫化率降低约5个百分点。
实施例2
一种高效连续开采的采矿方法,具有包括以下步骤:
(1)采场结构及参数确定:阶段高度100m,分段高度20m,即一个阶段划分为5个分段,阶段矿块采场沿走向50m,采场内沿倾向分别交错布置I、Ⅱ步骤条带,I步骤条带宽8m,Ⅱ步骤条带宽10m。
(2)矿块划分:沿矿体走向布置矿块,将矿块划分为阶段,阶段划分为分段,分段内沿走向长50m布置采场,倾向斜长根据矿体倾角按20m分段高度作控制,采场内划分沿走向的I步骤条带和Ⅱ步骤条带,条带内划分分层,分层高度为4m。
(3)采切工程布置:在矿体下盘布置阶段运输巷道及沿脉干线,从阶段穿脉运输巷道施工矿石溜井至各分段沿脉采准干线,每个分段采场中部每隔50m由分段沿脉干线处按18%的坡度向下布置一条回采联道开掘至矿体底板,之后水平开掘至矿体顶板,并由回采联道端部矿体上盘矿岩边界上矿体边界上掘采场脉内充填回风上山与上分段贯通,以形成完整的回风充填系统。
(4)回采:采用两步骤分层回采,首先回采I步骤条带,Ⅱ步骤条带一般滞后I步骤条带一个分段高度,以保证I步骤条带胶结充填体强度达到要求;每条回采进路承担两侧分别走向长50m范围,由此形成I、Ⅱ步骤条带沿走向交错布置的形式。
第一分层由回采联道进入在条带内施工切割巷道,以切割巷道为补偿空间进行浅孔爆破,第一分层回采高度5m,其它分层根据矿体倾角情况开掘切割巷道或者以前一个分层未充空间为补偿空间进行爆破,高度为4m,采用3m3铲运机出矿至采场溜井;第一分层回采结束进入充填,充填高度4m,留1m高的空间作为下一分层爆破补偿空间。
(5)充填:I步骤条带采用胶结充填,胶结体强度根据充填力学理论计算确定,Ⅱ步骤条带底层采用尾砂、废石充填,面层采用胶结充填,胶结面层厚0.5m,面层强度2MPa;第一分层回采高度5m,充填高度3.3m,留1.7m作为下一分层回采爆破补偿空间;因各个I步骤条带相互连通,故可以多次充填接顶。
本发明采矿损失率为8%,贫化率约10%,与机械化点柱式上向水平分层充填采矿法相比,损失率降低约15个百分点,贫化率降低约5个百分点。
实施例3
一种高效连续开采的采矿方法,具有包括以下步骤:
(1)采场结构及参数确定:阶段高度100m,分段高度20m,即一个阶段划分为5个分段,阶段矿块采场沿走向50m,采场内沿倾向分别交错布置I、Ⅱ步骤条带,I步骤条带宽7m,Ⅱ步骤条带宽9m。
(2)矿块划分:沿矿体走向布置矿块,将矿块划分为阶段,阶段划分为分段,分段内沿走向长50m布置采场,倾向斜长根据矿体倾角按10m分段高度作控制,采场内划分沿走向的I步骤条带和Ⅱ步骤条带,条带内划分分层,分层高度为5m。
(3)采切工程布置:在矿体下盘布置阶段运输巷道及沿脉干线,从阶段穿脉运输巷道施工矿石溜井至各分段沿脉采准干线,每个分段采场中部每隔50m由分段沿脉干线处按16%的坡度向下布置一条回采联道开掘至矿体底板,之后水平开掘至矿体顶板,并由回采联道端部矿体上盘矿岩边界上矿体边界上掘采场脉内充填回风上山与上分段贯通,以形成完整的回风充填系统。
(4)回采:采用两步骤分层回采,首先回采I步骤条带,Ⅱ步骤条带一般滞后I步骤条带一个分段高度,以保证I步骤条带胶结充填体强度达到要求;每条回采进路承担两侧分别走向长50m范围,由此形成I、Ⅱ步骤条带沿走向交错布置的形式。
第一分层由回采联道进入在条带内施工切割巷道,以切割巷道为补偿空间进行浅孔爆破,第一分层回采高度5m,其它分层根据矿体倾角情况开掘切割巷道或者以前一个分层未充空间为补偿空间进行爆破,高度为3m,采用3m3铲运机出矿至采场溜井;第一分层回采结束进入充填,充填高度3m,留2m高的空间作为下一分层爆破补偿空间。
(5)充填:I步骤条带采用胶结充填,胶结体强度根据充填力学理论计算确定,Ⅱ步骤条带底层采用尾砂、废石充填,面层采用胶结充填,胶结面层厚0.5m,面层强度1.5MPa;第一分层回采高度5m,充填高度3.3m,留1.7m作为下一分层回采爆破补偿空间;因各个I步骤条带相互连通,故可以多次充填接顶。
本发明采矿损失率为6%,贫化率约10%,与机械化点柱式上向水平分层充填采矿法相比,损失率降低约15个百分点,贫化率降低约5个百分点。

Claims (4)

1.一种连续开采的采矿方法,其特征在于,具有包括以下步骤:
(1)矿块划分:沿矿体走向布置矿块,将矿块划分为阶段,阶段划分为分段,分段内划分沿走向采场,采场内划分沿走向的I步骤条带和Ⅱ步骤条带,条带内划分分层,分层高度为3~5m;
(2)采切工程布置:在矿体下盘布置阶段运输巷道及沿脉干线,从阶段穿脉运输巷道施工矿石溜井至各分段沿脉采准干线,每个分段采场中部每隔50m由分段沿脉采准干线处按15%-18%的坡度向下布置一条回采联道开掘至矿体底板,之后水平开掘至矿体顶板,并由回采联道端部矿体上盘矿岩边界矿体边界上掘采场脉内充填回风上山与上分段贯通,以形成完整的回风充填系统;
(3)回采和充填:回采和充填:采用两步骤分层回采,在垂直方向,在条带内将矿体按分层高度3~5m再划分为分层上向开采;每一分层爆破落矿后,再进行充填;首先回采I步骤条带,I步骤条带采用胶结充填,Ⅱ步骤条带在相邻两个I步骤条带回采充填结束后再进入回采,Ⅱ步骤条带至少滞后I步骤条带一个分段高度,每条回采进路承担两侧分别走向长50m范围,由此形成I、Ⅱ步骤条带沿走向交错布置的形式;回采过程中,随着回采分层的上升,则逐步将回采联道脉外段刷顶挑高,并用渣子垫高其底板,形成至各分层的回采联道;在垂直方向,在条带内将矿体按分层高度3~5m再划分为分层上向开采;每一分层爆破落矿后,再进行充填。
2.根据权利要求1所述连续开采的采矿方法,其特征在于:步骤(1)中所述I步骤条带带宽为6~8m,Ⅱ步骤条带宽8~10m。
3.根据权利要求1所述连续开采的采矿方法,其特征在于:步骤(3)中所述I步骤条带采用胶结充填,各分层底层充填体抗压强度1~1.5Mpa,0.4~0.6m的面层抗压强度1.5~2MPa,Ⅱ步骤条带先采用尾砂、废石充填,随后充填0.4~0.6m的厚胶结面层,面层抗压强度1.5~2MPa。
4.根据权利要求1所述连续开采的采矿方法,其特征在于:步骤(3)中所述第一分层回采高度5m,其它分层高度3~4m,第一分层回采结束进入充填,充填高度3~4m,留1~2m高的空间作为下一分层爆破补偿空间。
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