CN113530549A - 一种缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，属于采矿技术领域，所述的采矿方法包括以下步骤：(1)设置盘区、回采单元；(2)布置采准系统；(3)切割；(4)凿岩爆破；(5)崩矿；(6)出矿。本发明在凿岩堑沟沿堑沟方向按照矿石自然安息角进行布置预裂炮孔，降低了向上扇形孔的钻凿量，提高了下向大直径深孔崩矿量，有效的形成爆破预裂缝，降低矿石场内损失，提高矿石回采率，降低矿石直接采矿成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，属于采矿技术领域。
背景技术
现有采矿方法下向平行大孔分段空场胶结矿柱两步骤连续回采法，矿房主要采用大直径中深孔与中深孔结合侧向挤压爆破，切割槽采用由切割平巷沿矿体底板向上开掘切割天井，在切割平巷内钻凿平行下向大直径深孔，以切割天井为自由面，爆破形成切割槽。在爆破过程中由于出矿进路的存在造成爆破后切割槽“V”型槽边界会形成台阶面，首先会造成矿房爆破对应部分矿房矿量损失；其次是由于台阶面的存在使供矿期间矿石易堆积，场内损失较大；若要达到设计回采矿量将需要超深部分大直径深孔，此做法将对出矿进路形成极大的破坏，极大影响采矿技术经济指标，不利于成本管控。
目前现行采矿方法存在以下缺陷：若直接采用大孔控制自然安息角，大孔需要超深造成，大孔破坏出矿进路及自然安息角形成台阶状，后期矿量随时严重，下部需要布置向上扇孔形成矿石堆积自然安息角，增加了深孔量。
发明内容
针对现有采矿方法中存在的问题，本发明提供一种缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，本发明在凿岩堑沟沿堑沟方向按照矿石自然安息角进行布置预裂炮孔，以降低向上扇形施工量减低采矿直接费用，利用预裂爆破形成光滑的自然安息角，降低矿石的损失量。
一种缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于，所述的采矿方法包括以下步骤：(1)设置盘区、回采单元；(2)布置采准系统；(3)切割；(4)凿岩爆破；(5)崩矿；(6)出矿。
进一步为，本发明所述的采矿方法的步骤具体为：
步骤(1)设置盘区、回采单元：盘区高度与可采矿体厚度相同，盘区内沿矿体倾向分区，回采单元内沿走向留间柱，相邻回采单元之间沿倾向方向留间柱；
步骤(2)布置采准系统：沿矿体走向下盘布置采准干线，采准干线向矿体掘进出矿进路，在分段采准干线布置溜井连通底部运输穿脉，沿矿体走向在上盘布置充填回风平巷，充填回风平巷通过充填回风联络道或天井与采场连通，形成采场充填和回风通道；
步骤(3)切割：盘区出矿进路沿走向方向掘进堑沟，利用盘区顶端的充填回风平巷在矿体顶板掘进切顶联络道，垂直充填平巷切割出凿岩平巷以作为下向大孔施工的凿岩工作面，分段采准干线向矿体底板开掘出矿进路，再开掘切割平巷，从切割平巷往上开掘切割天井，布置大孔爆破形成切割槽；
步骤(4)凿岩爆破：利用凿岩堑沟垂直凿岩堑沟方向钻凿上向扇形预裂炮孔，利用切割平巷向下开凿下向深孔；
步骤(5)崩矿：盘区从采场中央沿走向向两端后退式回采，切割槽形成后，沿走向分次爆破崩矿；
步骤(6)出矿：采用留矿空场法的方式进行盘区出矿。
进一步为，本发明所述的(6)出矿：采用留矿空场法的方式进行盘区出矿具体方法为：每个盘区在每次崩矿后只进行松动出矿，待单元内矿石崩落完毕后再进行出矿；在出矿进路中进行二次破碎矿石，崩落矿石经集矿堑沟运至分段矿石溜井内并下放至中段运输水平巷，然后经溜井装入矿车内，再牵引至中段主溜井。
进一步为，本发明所述的步骤(5)崩矿步骤中，包括堑沟装矿平巷的爆破炮孔为施工向上扇形预裂炮孔。
进一步为，本发明步骤(1)采矿体厚度为20～80m，盘区内沿矿体倾向分 3-4个区，间柱宽6-8m。
进一步为，本发明所述的步骤(2)采准干线距矿体底板15-20m，相邻出矿进路的间距为10-12m，出矿进路长度不小于无轨出矿设备长度与矿堆占用长度的和。
进一步为，本发明所述的步骤(4)深孔距离预裂炮孔1.5-2.0m。
进一步为，本发明所述的步骤(5)扇形预裂炮孔的孔径为76mm，排距 0.6m～0.8m，扇形预裂炮孔的深度不大于10m，预裂炮孔爆破延时超前主炮孔 75-110ms。
进一步为，本发明所述的步骤(4)凿岩爆破中，上向扇形预裂炮孔直径为 76mm，深孔直径为165mm。
本发明的有益效果：本发明在凿岩堑沟沿堑沟方向按照矿石自然安息角进行布置预裂炮孔，降低了向上扇形孔的钻凿量，提高了下向大直径深孔崩矿量，有效的形成爆破预裂缝，降低矿石场内损失，提高矿石回采率，降低矿石直接采矿成本。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步解释。
附图说明
图1为本发明底部工程平面布置图；
图2为沿着图1中I-I剖面图(切割槽剖面)；
图3为沿着图1中IV-IV剖面图(矿房剖面预裂孔布置)；
图4为本发明顶部工程平面布置图。
图中标号对应名称为：1-中段运输巷道、2-中段穿脉装矿平巷、3-堑沟装矿平巷、4-出矿进路、5-采准干线、6-溜井、7-切割天井、8-凿岩巷道、9-矿柱、 10-充填回风联络道、11-切顶联络道(充填回风道)、12-条柱、13-大孔、14-预裂孔、15-切割槽、16-切割平巷。
具体实施方式
下面结合具体实施方式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。
一种缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于，所述的采矿方法包括以下步骤：(1)设置盘区、回采单元；(2)布置采准系统；(3)切割；(4)凿岩爆破；(5)崩矿；(6)出矿。
进一步为，本发明所述的采矿方法的步骤具体为：
步骤(1)设置盘区、回采单元：盘区高度与可采矿体厚度相同，盘区内沿矿体倾向分区，回采单元内沿走向留间柱，相邻回采单元之间沿倾向方向留间柱；
步骤(2)布置采准系统：沿矿体走向下盘布置采准干线，采准干线向矿体掘进出矿进路，在分段采准干线布置溜井连通底部运输穿脉，沿矿体走向在上盘布置充填回风平巷，充填回风平巷通过充填回风联络道或天井与采场连通，形成采场充填和回风通道；
步骤(3)切割：盘区出矿进路沿走向方向掘进堑沟，利用盘区顶端的充填回风平巷在矿体顶板掘进切顶联络道，垂直充填平巷切割出凿岩平巷以作为下向大孔施工的凿岩工作面，分段采准干线向矿体底板开掘出矿进路，再开掘切割平巷，从切割平巷往上开掘切割天井，布置大孔爆破形成切割槽；
步骤(4)凿岩爆破：利用凿岩堑沟垂直凿岩堑沟方向钻凿上向扇形预裂炮孔，利用切割平巷向下开凿下向深孔；
步骤(5)崩矿：盘区从采场中央沿走向向两端后退式回采，切割槽形成后，沿走向分次爆破崩矿；
步骤(6)出矿：采用留矿空场法的方式进行盘区出矿。
进一步为，本发明所述的(6)出矿：采用留矿空场法的方式进行盘区出矿具体方法为：每个盘区在每次崩矿后只进行松动出矿，待单元内矿石崩落完毕后再进行出矿；在出矿进路中进行二次破碎矿石，崩落矿石经集矿堑沟运至分段矿石溜井内并下放至中段运输水平巷，然后经溜井装入矿车内，再牵引至中段主溜井。
进一步为，本发明所述的步骤(5)崩矿步骤中，包括堑沟装矿平巷的爆破炮孔为施工向上扇形预裂炮孔。
进一步为，本发明步骤(1)采矿体厚度为20～80m，盘区内沿矿体倾向分3-4个区，间柱宽6-8m。
进一步为，本发明所述的步骤(2)采准干线距矿体底板15-20m，相邻出矿进路的间距为10-12m，出矿进路长度不小于无轨出矿设备长度与矿堆占用长度的和。
进一步为，本发明所述的步骤(4)深孔距离预裂炮孔1.5-2.0m。
进一步为，本发明所述的步骤(5)扇形预裂炮孔的孔径为76mm，排距 0.6m～0.8m，扇形预裂炮孔的深度不大于10m，预裂炮孔爆破延时超前主炮孔 75-110ms。
进一步为，本发明所述的步骤(4)凿岩爆破中，上向扇形预裂炮孔直径为 76mm，深孔直径为165mm。
实施例：
一种缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，具体步骤如下：
步骤(1)设置盘区、回采单元：盘区高度与可采矿体厚度相同，盘区内沿矿体倾向分区，回采单元内沿走向留间柱，相邻回采单元之间沿倾向方向留间柱；其中采矿体厚度为20-70m，盘区内沿矿体倾向分3-4个区，间柱宽6-8m；
步骤(2)布置采准系统：沿矿体走向下盘布置采准干线5，采准干线向矿体掘进出矿进路4，在分段采准干线布置溜井6连通底部运输穿脉2，沿矿体走向在上盘布置充填回风平巷10，充填回风平巷通过切顶联络道(充填回风道) 11与采场连通，形成采场充填和回风通道；其中采准干线(5)距矿体底板15-20m，相邻出矿进路4的间距为10-12m，出矿进路长度不小于无轨出矿设备长度与矿堆占用长度的和；
步骤(3)切割：盘区出矿进路沿走向方向掘进堑沟3，利用盘区顶端的10 在矿体顶板掘进切顶联络道11，垂直充填平巷切割出凿岩平巷8以作为下向大孔13施工的凿岩工作面，分段采准干线向矿体底板开掘出矿进路4，再开掘切割平巷(16)，从切割平巷往上开掘切割天井7，布置大孔爆破形成切割槽15；
步骤(4)凿岩爆破：利用凿岩堑沟垂直凿岩堑沟方向钻凿上向扇形预裂炮孔，利用切割平巷向下开凿下向深孔，其中预裂炮孔14直径为76mm，深孔13 直径为165mm；
步骤(5)盘区从采场中央沿走向向两端后退式回采，切割槽形成后，沿走向分次爆破崩矿；其中堑沟装矿平巷的爆破炮孔为施工向上扇形预裂炮孔15；其中扇形预裂炮孔的孔径为76mm，排距0.6m～0.8m，扇形预裂炮孔的深度不大于10m，预裂炮孔爆破延时超前主炮孔75-110ms；
步骤(6)采用留矿空场法的方式进行盘区出矿：每个盘区在每次崩矿后只进行松动出矿，待单元内矿石崩落完毕后再进行出矿；在出矿进路中进行二次破碎矿石，崩落矿石经集矿堑沟运至分段矿石溜井内并下放至中段运输水平巷1，然后经溜井装入矿车内，再牵引至中段主溜井。
以上所述的仅是本发明的具体实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.一种缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于，所述的采矿方法包括以下步骤：(1)设置盘区、回采单元；(2)布置采准系统；(3)切割；(4)凿岩爆破；(5)崩矿；(6)出矿。
2.根据权利要求1所述的缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于，所述的采矿方法的步骤具体为：
步骤(1)设置盘区、回采单元：盘区高度与可采矿体厚度相同，盘区内沿矿体倾向分区，回采单元内沿走向留间柱，相邻回采单元之间沿倾向方向留间柱；
步骤(2)布置采准系统：沿矿体走向下盘布置采准干线，采准干线向矿体掘进出矿进路，在分段采准干线布置溜井连通底部运输穿脉，沿矿体走向在上盘布置充填回风平巷，充填回风平巷通过充填回风联络道或天井与采场连通，形成采场充填和回风通道；
步骤(3)切割：盘区出矿进路沿走向方向掘进堑沟，利用盘区顶端的充填回风平巷在矿体顶板掘进切顶联络道，垂直充填平巷切割出凿岩平巷以作为下向大孔施工的凿岩工作面，分段采准干线向矿体底板开掘出矿进路，再开掘切割平巷，从切割平巷往上开掘切割天井，布置大孔爆破形成切割槽；
步骤(4)凿岩爆破：利用凿岩堑沟垂直凿岩堑沟方向钻凿上向扇形预裂炮孔，利用切割平巷向下开凿下向深孔；
步骤(5)崩矿：盘区从采场中央沿走向向两端后退式回采，切割槽形成后，沿走向分次爆破崩矿；
步骤(6)出矿：采用留矿空场法的方式进行盘区出矿。
3.根据权利要求2所述缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于：所述的(6)出矿：采用留矿空场法的方式进行盘区出矿具体方法为：每个盘区在每次崩矿后只进行松动出矿，待单元内矿石崩落完毕后再进行出矿；在出矿进路中进行二次破碎矿石，崩落矿石经集矿堑沟运至分段矿石溜井内并下放至中段运输水平巷，然后经溜井装入矿车内，再牵引至中段主溜井。
4.根据权利要求2所述缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于：所述的步骤(5)崩矿步骤中，包括堑沟装矿平巷的爆破炮孔为施工向上扇形预裂炮孔。
5.根据权利要求2所述缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于：步骤(1)采矿体厚度为20～80m，盘区内沿矿体倾向分3-4个区，间柱宽6-8m。
6.根据权利要求2所述缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于：所述的步骤(2)采准干线距矿体底板15-20m，相邻出矿进路的间距为10-12m，出矿进路长度不小于无轨出矿设备长度与矿堆占用长度的和。
7.根据权利要求2所述缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于：所述的步骤(4)深孔距离预裂炮孔1.5-2.0m。
8.根据权利要求2所述缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于：所述的步骤(5)扇形预裂炮孔的孔径为76mm，排距0.6m～0.8m，扇形预裂炮孔的深度不大于10m，预裂炮孔爆破延时超前主炮孔75-110ms。
9.根据权利要求2所述缓倾斜矿体中厚矿体侧向预裂爆破采矿方法，其特征在于：所述的步骤(4)凿岩爆破中，上向扇形预裂炮孔直径为76mm，深孔直径为165mm。
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