CN112112650B - 一种适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法 - Google Patents
一种适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，所述方法包括：一、采场切顶工艺方法：a、对于直接顶板厚度<1.7m，矿体厚度>6.0m，采用切顶部矿体方法，矿体分层开采；b、对于直接顶板厚度1.7m～3.5m，矿体厚度3.0m～6.0m，采用切直接顶板方法；二、采场护顶工艺方法：c、对于矿体厚≤3.0m，采用液压支柱控顶方法；d、对于直接顶板厚度<1.7m，矿体厚度3.0m～6.0m时，采用锚杆网护顶方法；e、对于直接顶板厚度>3.5m，矿体厚度>3m，采用留矿壁护顶开采方法。该方法大大提高了采场的回收率，有效的延长矿山服务年限，提高了安全性，有效控制直接顶板对生产安全造成的威胁，确保回采作业的正常进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝土矿开采方法，尤其涉及一种适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，属于铝土矿开采技术领域。
背景技术
针对铝矿矿体为缓倾斜薄至中厚矿体，矿体厚度变化大，形态复杂。矿体的直接顶板为粘土岩，岩体厚度一般为0～15.62m，平均厚度为1.77m，岩层顶板起伏变化大，稳定性差。随着采场矿石的回采，采场顶板暴露面积不断扩大以及暴露时间延长，采动过程中地压活动加剧，采场顶板可能出现崩塌冒落现象，造成矿石损失、设施损毁，将势必影响回采作业的安全进行。如何在保证安全开采的前提条件下提高采场的回收率，这是需要解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，该方法大大提高了采场的回收率，有效的延长矿山服务年限，提高了安全性，有效控制直接顶板对生产安全造成的威胁，确保回采作业的正常进行，有效的解决了上述存在的问题。
本发明的技术方案为：一种适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，所述方法包括：一、采场切顶工艺方法：a、对于直接顶板厚度<1.7m，矿体厚度>6.0m，采用切顶部矿体方法，矿体分层开采；b、对于直接顶板厚度1.7m～3.5m，矿体厚度3.0m～6.0m，采用切直接顶板方法；二、采场护顶工艺方法：c、对于矿体厚≤3.0m，采用液压支柱控顶方法；d、对于直接顶板厚度<1.7m，矿体厚度3.0m～6.0m时，采用锚杆网护顶方法；e、对于直接顶板厚度>3.5m，矿体厚度>3m，采用留矿壁护顶开采方法。
所述切顶部矿体方法即为预切顶部矿体中深孔房柱法，采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m，为保证回采作业安全，减少矿石贫化，回采过程中在靠近矿体顶板处留设0.3～0.8m厚的护顶矿层。
所述切直接顶板方法即为预切顶部粘土岩中深孔房柱法，采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m。
所述液压支柱控顶方法为：采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m。
所述锚杆网护顶方法为：采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m。
所述留矿壁护顶开采方法为：采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，采用本发明的技术方案，经计算，护锚杆顶房柱法试验采场材料消耗单价为18.11元/t，矿山常规采场材料消耗单价为19.80元/t，所以锚杆护顶房柱法试验采场材料消耗单价低于矿山常规采场常规采场材料消耗单价，有效的达到了节能高效的目标。
据矿山提供数据，全矿已闭坑所有房柱采矿法采场回收率约为50%，而本试验采场回收率达到65.45%，与全矿平均回收率50%相比，提高了30.91%，回收率达到本科研项目预定的回收率提高5%~10%的目标。
矿山已有的护顶房柱法采场平均生产能力约320t/d，本锚杆护顶工业试验采场回采过程中生产能力达到了约390.00t/d，比已有的护顶房柱法采场生产能力提高了21.88%，达到了预定的采场生产能力提高10%的目标。
矿山已有的护顶房柱法采场平均生产能力约320t/d，本切顶部矿体房柱法工业试验采场回采过程中生产能力达到了426.05t/d，比矿山目前已有的采矿采场生产能力提高了33.14%，达到了预定的采场生产能力提高10%的目标。
在锚杆护顶房柱法和切顶部矿体房柱法工业试验采场回采过程中及回采后，采场顶板依旧保持稳固，无任何垮塌。所以这两种采矿方法的应用对矿山往后的生产中可产生减少损失贫化和保证回采安全的目的。同时采场回采率较现有采矿方法采场高，可以有效的延长矿山服务年限。
采用本试验研究推荐的锚杆（网、索）护顶房柱采矿法和切顶部矿体房柱法开采矿山全部相应矿体，总计可以多回收507.99万吨矿石，多产出的矿石价值约22.35亿元，产生的额外经济效益约10.42亿元。有效的延长了矿山服务年限的同时，也促进了矿产资源的合理利用和矿山的可持续发展。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步的详细描述。
实施例1：一种适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，所述方法包括：一、采场切顶工艺方法：a、对于直接顶板厚度<1.7m，矿体厚度>6.0m，采用切顶部矿体方法，矿体分层开采；b、对于直接顶板厚度1.7m～3.5m，矿体厚度3.0m～6.0m，采用切直接顶板方法；二、采场护顶工艺方法：c、对于矿体厚≤3.0m，采用液压支柱控顶方法；d、对于直接顶板厚度<1.7m，矿体厚度3.0m～6.0m时，采用锚杆网护顶方法；e、对于直接顶板厚度>3.5m，矿体厚度>3m，采用留矿壁护顶开采方法。
所述切顶部矿体方法即为预切顶部矿体中深孔房柱法，采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m，为保证回采作业安全，减少矿石贫化，回采过程中在靠近矿体顶板处留设0.3～0.8m厚的护顶矿层。
其采准切割工程为：采准切割工程主要包括铲运机联络道、切割平巷、人行通风天井、人行通风联络道、矿石溜井、切顶上山等。
中段运输平巷布置在矿体下盘，每个矿块在铲运机联络平巷附近布置一条采场溜矿井，共2条溜井，掘进人行通风天井联通中段运输平巷与铲运机联络道。由于矿体垂直厚度相对较大，需分两层回采，采切工程在上分层矿内，由两条切割上山将矿块分割成两个条形采场，切割上山连通分段铲运机道，与采场天井形成采场通风风路。回采工作由切割平巷开始，由下而上回采。
其回采工艺：
凿岩爆破：矿体分两层回采，采切工程布置与两层之间，首先回采上分层矿体，即切顶层矿体，上分层回采厚度2.5~3.5m，矿体倾角大于13°时，采用浅孔设备凿岩，炮孔直径Φ38mm~42mm，药卷直径Φ32mm，孔深2.4m，最小抵抗线1.0m，炮孔排距1.0m，间距1.0m，靠近顶板及间柱的炮孔间距为0.5m；当矿体倾角小于13°时，采用凿岩台车凿岩，炮孔直径Φ45mm~64mm，药卷直径Φ32mm，孔深3.4m，最小抵抗线1.05m，炮孔排距1.0m，间距1.0m；下分层采用凿岩台车凿岩，炮孔直径Φ45mm~64mm，药卷直径Φ32mm，孔深3.4m，最小抵抗线1.05m，炮孔排距1.0m，间距1.0m；靠近间柱的炮孔间距为0.5m。上分层回采工作面超前下分层工作面5.0~8.0m。上分层回采时进行顶板处理及护顶工作。
装药：采用人工装药，每个药卷长200mm，雷管装在孔底处的药卷中，然后用炮泥堵塞炮孔；
爆破：采用导爆管雷管起爆，微差爆破方式，靠近间柱及顶板的炮孔采用不耦合装药，最后起爆，减小对顶板及间柱的损坏；
出矿：上分层采用电耙或辅助人工进行出矿，矿石落至下分层后采用EST-2D铲运机统一运至溜井。
采场回风：爆破后，新鲜风流自中段主运输巷经采场通风天井、采场联络道、切割平巷进入采场，洗刷工作面的污风经切顶上山、人行通风天井汇入上中段回风巷道，后经回风斜井排出地表。采场通风不良时，必须安装局扇，加强通风。
回采顺序：采场内由下而上阶梯回采。
顶板管理：采场通风后，必须马上清理采场顶板浮石，由于采场顶板为粘土岩，采场顶板应预留0.5~0.8m护顶矿壁，同时根据采场顶板稳定情况，采用水泥砂浆锚杆或锚索支护顶板，锚杆及锚索端部应深入顶板稳固岩层1.0~1.2m，确保采场安全。安装网度视顶板情况采用（1.0～1.5）m×（1.0～1.5）m。金属网采用φ6.5mm钢筯，间距150mm×150mm。
采空区处理：采场回采结束后，在采空区各出入口砌筑挡墙将采空区封闭，但需与外界保证有1～2个出口连通。空区封闭处理前，有条件时可采用掘进废石对采空区进行充填处理。
所述切直接顶板方法即为预切顶部粘土岩中深孔房柱法，采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m。
其采准切割工程：采准切割工程主要包括铲运机联络道、切割平巷、人行通风天井、人行通风联络道、矿石溜井、切顶上山等。
中段运输平巷布置在矿体下盘，每个矿块在铲运机联络平巷附近布置一条采场溜矿井，共2条溜井，掘进人行通风材料井联通中段运输平巷与铲运机联络道，作为采场部分人员及材料的进出通道，采切巷道布置于矿体顶板，由两条切割上山将矿块分割成三个条形采场，切割上山连通分段铲运机道，与采场天井形成采场通风风路。先回采顶部粘土岩，一个条形采场粘土岩顶板回采结束后，并完成顶板支护工作后，再回采矿体。
其回采工艺：
凿岩爆破：粘土岩切顶层厚度2.0~2.5m（采用1.5立方铲运机出渣可切至2.5m），当矿体倾角大于13°时，采用一般浅孔设备凿岩时，炮孔直径Φ38mm~42mm，药卷直径Φ32mm，孔深2.4m，最小抵抗线1.0m，炮孔排距1.0m，间距1.0m，靠近顶板及间柱的炮孔间距为0.5m；当矿体倾角小于13°时，采用凿岩台车凿岩，炮孔直径Φ45mm~64mm，药卷直径Φ32mm，孔深3.4m，最小抵抗线1.05m，炮孔排距1.0m，间距1.0m。
切顶工作面从切割上山和切割平巷交汇处开始，由下至上分条进行，并同时进行顶板处理及护顶工作，以确保下分层矿体回采时顶板安全。待切顶结束后，开始下部矿体回采，采用凿岩台车凿岩，炮孔直径Φ45mm~64mm，药卷直径Φ32mm，孔深3.4m，最小抵抗线1.05m，炮孔排距1.0m，间距1.0m，靠近间柱的炮孔间距为0.5m。
装药：采用人工装药，每个药卷长200mm，雷管装在孔底处的药卷中，然后用炮泥堵塞炮孔；
爆破：采用导爆管雷管起爆，微差爆破方式，靠近间柱及顶板的炮孔采用不耦合装药，最后起爆，减小对顶板及间柱的损坏；
出渣：切顶层主要为粘土岩废石，采用1.5m3铲运机或电耙+铲运机运至溜井或就近运至附近空区。
出矿：采用EST-2D铲运机运至溜井。
采场回风：爆破后，新鲜风流自中段主运输巷经采场通风天井、采场联络道、切割平巷进入采场，洗刷工作面的污风经切顶上山、人行通风天井汇入上中段回风巷道，后经回风斜井排出地表。采场通风不良时，必须安装局扇，加强通风。
回采顺序：采场内由下而上回采，先完成各分条区域的全部切顶工作并完成了采矿顶板处理及护顶工作，后进行矿体回采工作。
顶板管理：切顶爆破后，必须马上清理采场顶板浮石，并进行顶板支护工作，以确保矿体回采时顶板安全。由于采场直接顶板粘土岩厚薄不一，切顶工作进行时，应注意直接顶板的厚度变化，当厚度大于3.0时应停止切顶工作，采用水泥砂浆锚杆或锚索+挂网支护顶板，锚杆及锚索端部应深入顶板稳固岩层1.0~1.2m，确保采场安全。安装网度视顶板情况采用（1.0～1.5）m×（1.0～1.5）m。金属网采用φ6.5mm钢筯，间距150mm×150mm。
所述液压支柱控顶方法为：采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m。
其采准切割工程为：采准切割工程主要包括铲运机联络道、切割平巷、人行通风天井、人行通风联络道、矿石溜井等。
中段运输平巷布置在矿体下盘，每个矿块在铲运机联络平巷与采场上山交汇处布置一条采场溜矿井，掘进人行通风材料井联通中段运输平巷与铲运机联络道；沿矿体倾斜方向上掘二条采场上山，至上中段或上分段铲运机联络道，形成完整的采场通风风路；在采场底柱上方开掘切割平巷，形成采场最初的回采工作面。
其回采工艺：
凿岩爆破：回采工作面自采场一端向另一端分梯段向上逐步推进，采用浅孔设备凿岩，炮孔直径Φ38mm~42mm，药卷直径Φ32mm，孔深2.4m，最小抵抗线1.0m，炮孔排距1.0m，间距1.0m，靠近顶板及间柱的炮孔间距为0.5m。
装药：采用人工装药，每个药卷长200mm，雷管装在孔底处的药卷中，然后用炮泥堵塞炮孔；
爆破：采用导爆管雷管起爆，微差爆破方式，靠近间柱及顶板的炮孔采用不耦合装药，最后起爆，减小对顶板及间柱的损坏；
出矿：采用1.5m3铲运机铲装，运至采场溜矿井，下放后再有轨运输中段振动放矿机装矿，电机车牵引中至矿石破碎站主溜井。
采场回风：爆破后，新鲜风流自中段主运输巷经采场通风天井、采场联络道、切割平巷进入采场，洗刷工作面的污风经切割上山、人行通风天井汇入上中段回风巷道，后经回风斜井排出地表。采场通风不良时，必须安装局扇，加强通风。
顶板管理：采场通风后，必须马上清理采场顶板浮石，由于矿体厚度小于3m，采场回采时须在矿体与顶板粘土岩之间留出0.3m～0.5m厚的矿体作为护顶保护层，对于不稳固的顶板，采用液压支柱护顶，防止采场顶板出现冒落。同时针对局部高品位矿体，可采用液压支柱替代采场点柱，以提高采场的矿石回收率。
所述锚杆网护顶方法为：采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m。
其采准切割工程：采准切割工程主要包括铲运机联络道、切割平巷、人行通风天井、人行通风联络道、矿石溜井等。
中段运输平巷布置在矿体下盘，每个矿块在铲运机联络平巷与采场上山交汇处布置一条采场溜矿井，掘进人行通风材料井联通中段运输平巷与铲运机联络道；沿矿体倾斜方向上掘二条采场上山，至上中段或上分段铲运机联络道，形成完整的采场通风风路；在采场底柱上方开掘切割平巷，形成采场最初的回采工作面。
其回采工艺：
凿岩爆破：回采工作面自采场一端向另一端分梯段向上逐步推进，采用凿岩台车凿岩，炮孔直径Φ45mm~64mm，药卷直径Φ32mm，孔深3.4m，最小抵抗线1.05m，炮孔排距1.0m，间距1.0m。
装药：采用人工装药，每个药卷长200mm，雷管装在孔底处的药卷中，然后用炮泥堵塞炮孔；
爆破：采用导爆管雷管起爆，微差爆破方式，靠近间柱及顶板的炮孔采用不耦合装药，最后起爆，减小对顶板及间柱的损坏；
出矿：采用EST-2D电动铲运机铲装，运至采场溜矿井，下放后再有轨运输中段振动放矿机装矿，电机车牵引中至矿石破碎站主溜井；
采场回风：爆破后，新鲜风流自中段主运输巷经采场通风天井、采场联络道、切割平巷进入采场，洗刷工作面的污风经切割上山、人行通风天井汇入上中段回风巷道，后经回风斜井排出地表。采场通风不良时，必须安装局扇，加强通风。
顶板管理：采场通风后，必须马上清理采场顶板浮石，由于采场顶板为粘土岩，采场顶板应预留0.5~0.8m护顶矿壁，同时根据采场顶板稳定情况，采用水泥砂浆锚杆或锚索支护顶板，锚杆及锚索端部应深入顶板稳固岩层1.2~1.5m，确保采场安全。安装网度视顶板情况采用（1.0～1.5）m×（1.0～1.5）m。金属网采用φ6.5mm钢筯，间距150mm×150mm。
所述留矿壁护顶开采方法为：采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m。
其采准切割工程：采准切割工程主要包括铲运机联络道、切割平巷、人行通风天井、人行通风联络道、矿石溜井等。
中段运输平巷布置在矿体下盘，每个矿块在铲运机联络平巷与采场上山交汇处布置一条采场溜矿井，掘进人行通风材料井联通中段运输平巷与铲运机联络道；沿矿体倾斜方向上掘二条采场上山，至上中段或上分段铲运机联络道，形成完整的采场通风风路；在采场底柱上方开掘切割平巷，形成采场最初的回采工作面。由于矿体顶板粘土岩厚度大于3.5m，采场回采时须在矿体与顶板粘土岩之间留出0.5m～1m厚的矿体作为护顶保护层，防止采场顶板出现大面积冒落。
其回采工艺：
凿岩爆破：回采工作面自采场一端向另一端分梯段向上逐步推进，采用凿岩台车凿岩，炮孔直径Φ45mm~64mm，药卷直径Φ32mm，孔深3.4m，最小抵抗线1.05m，炮孔排距1.0m，间距1.0m。
装药：采用人工装药，每个药卷长200mm，雷管装在孔底处的药卷中，然后用炮泥堵塞炮孔；
爆破：采用导爆管雷管起爆，微差爆破方式，靠近间柱及顶板的炮孔采用不耦合装药，最后起爆，减小对顶板及间柱的损坏；
出矿：采用EST-2D电动铲运机铲装，运至采场溜矿井，下放后再有轨运输中段振动放矿机装矿，电机车牵引中至矿石破碎站主溜井。
采场回风：爆破后，新鲜风流自中段主运输巷经采场通风天井、采场联络道、切割平巷进入采场，洗刷工作面的污风经切割上山、人行通风天井汇入上中段回风巷道，后经回风斜井排出地表。采场通风不良时，必须安装局扇，加强通风。
顶板管理：采场通风后，必须马上清理采场顶板浮石，由于矿体顶板粘土岩厚度大于3.5m，采场回采时须在矿体与顶板粘土岩之间留出0.8m～1.2m厚的矿体作为护顶保护层，防止采场顶板出现大面积冒落。同时根据采场顶板稳定情况，采用锚索支护顶板，锚索端部应深入顶板稳固岩层1.2~1.5m，确保采场安全。
经计算，护锚杆顶房柱法试验采场材料消耗单价为18.11元/t，矿山常规采场材料消耗单价为19.80元/t，所以锚杆护顶房柱法试验采场材料消耗单价低于矿山常规采场常规采场材料消耗单价，有效的达到了节能高效的目标。
据矿山提供数据，全矿已闭坑所有房柱采矿法采场回收率约为50%，而本试验采场回收率达到65.45%，与全矿平均回收率50%相比，提高了30.91%，回收率达到本科研项目预定的回收率提高5%~10%的目标。
矿山已有的护顶房柱法采场平均生产能力约320t/d，本锚杆护顶工业试验采场回采过程中生产能力达到了约390.00t/d，比已有的护顶房柱法采场生产能力提高了21.88%，达到了预定的采场生产能力提高10%的目标。
经计算，切顶部矿体房柱法试验采场材料消耗单价为18.22元/t， 矿山常规采场材料消耗单价为19.80元/t，所以切顶部矿体房柱法试验采场材料消耗单价低于矿山常规采场常规采场材料消耗单价。
据矿山提供数据，目前全矿2018年所有房柱采矿法采场回收率约为50.00%，而本切顶部矿体房柱法工业试验采场回收率达到63.87%，与2018年全矿平均回收率50%相比，提高了27.74%，达到本科研项目预定的回收率提高5%~10%的目标。
矿山已有的护顶房柱法采场平均生产能力约320t/d，本切顶部矿体房柱法工业试验采场回采过程中生产能力达到了426.05t/d，比矿山目前已有的采矿采场生产能力提高了33.14%，达到了预定的采场生产能力提高10%的目标。
据矿山提供数据，全矿2018年所有房柱采矿法采场回收率约为50%，锚杆护顶房柱采矿法工业试验采场回收率达到65.45%，与2018年全矿平均回收率50%相比，提高了30.91%，切顶部矿体房柱法工业试验采场回收率达到63.87%，与2018年全矿平均回收率50%相比，提高了27.74%，回收率均达到本科研项目预定的回收率提高5%~10%的目标。矿山已有的护顶房柱法采场平均生产能力约320t/d，锚杆护顶房柱采矿法工业试验采场回采过程中生产能力达到了约390.00t/d，比已有的护顶房柱法采场生产能力提高了21.88%，切顶部矿体房柱法工业试验采场回采过程中生产能力达到了426.05t/d，比矿山目前已有的采矿采场生产能力提高了33.14%，达到了预定的采场生产能力提高10%的目标。
在锚杆护顶房柱法和切顶部矿体房柱法工业试验采场回采过程中及回采后，采场顶板依旧保持稳固，无任何垮塌。所以这两种采矿方法的应用对矿山往后的生产中可产生减少损失贫化和保证回采安全的目的。同时采场回采率较现有采矿方法采场高，可以有效的延长矿山服务年限。
针对猫场铝矿缓倾斜矿体的赋存形态，选择不同的房柱采矿方法实现对猫场铝矿地下开采顶板进行安全控制，适宜猫场铝矿地下开采的控顶技术工艺有：（1）当直接顶板厚度＜1.7m，矿体厚度3.0m～6.0m时，采用的锚杆（网、索）护顶房柱采矿法，约占全矿矿量47%；（2）当直接顶板厚度>1.7m，矿体厚度>3m时，采用的留矿壁护顶房柱采矿法，约占全矿矿量19%；（3）当直接顶板厚度<1.7m，矿体厚度>6.0m时，采用的切顶部矿体房柱采矿法，约占全矿矿量28%。
采用本试验研究推荐的锚杆（网、索）护顶房柱采矿法和切顶部矿体房柱法开采矿山全部相应矿体，总计可以多回收507.99万吨矿石，多产出的矿石价值约22.35亿元，产生的额外经济效益约10.42亿元。有效的延长了矿山服务年限的同时，也促进了矿产资源的合理利用和矿山的可持续发展。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，其特征在于：所述方法包括：一、采场切顶工艺方法：a、对于直接顶板厚度<1.7m，矿体厚度>6.0m，采用切顶部矿体方法，矿体分层开采；b、对于直接顶板厚度1.7m～3.5m，矿体厚度3.0m～6.0m，采用切直接顶板方法；二、采场护顶工艺方法：c、对于矿体厚≤3.0m，采用液压支柱控顶方法；d、对于直接顶板厚度<1.7m，矿体厚度3.0m～6.0m时，采用锚杆网护顶方法；e、对于直接顶板厚度>3.5m，矿体厚度>3m，采用留矿壁护顶开采方法；
所述切顶部矿体方法即为预切顶部矿体中深孔房柱法，采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m；
采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m，为保证回采作业安全，减少矿石贫化，回采过程中在靠近矿体顶板处留设0.3～0.8m厚的护顶矿层。
2.根据权利要求1所述的适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，其特征在于：所述切直接顶板方法即为预切顶部粘土岩中深孔房柱法，采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m；
采场顶柱宽3～6m，底柱宽3～6m，点柱规格（3～6m）×（3～6m）m，其沿走向间距6～10m，沿倾向间距6～10m。
3.根据权利要求1所述的适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，其特征在于：所述液压支柱控顶方法为：采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。
4.根据权利要求1所述的适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，其特征在于：所述锚杆网护顶方法为：采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。
5.根据权利要求1所述的适用于缓倾斜薄矿体至中厚矿体的空场法开采方法，其特征在于：所述留矿壁护顶开采方法为：采场沿矿体走向布置，中段高度20m，采场沿走向长50m，采场间留设3～5m宽间柱，采场沿倾向长60m～100m，当斜长超过50m～60m时，设副中段，分段上、下布置采场，留连续分段矿柱，宽3～6m。
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