CN114687742B - 一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，采场垂直矿体走向布置，采场之间留设间柱，采场内划分为矿房与连续条柱，只采矿房，连续条柱暂时不回采，矿房回采时，悬臂式掘进机自联络道进入掘进机姿态调整硐室，旋转调整机身并沿矿房中线上向掘进形成回风上山并与上中段运输巷贯通，悬臂式掘进机倒车退回掘进机姿态调整硐室，再沿矿房倾向全断面切割落矿至采场边界，回采过程中无轨矿用运输设备跟随出矿，然后悬臂式掘进机倒退回掘进机姿态调整硐室，调整姿态并回采下一个矿房，整个采场矿房回采结束后，再将矿房之间的连续条柱削采为点柱。本发明采用非爆机械切割落矿方式进行回采，具有回采作业安全、效率高、成本低等优点。

Description

一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法
技术领域
本发明属于地下采矿领域，特别涉及一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，特别适用于矿石硬度低的缓倾斜薄至中厚矿体的回采。。
背景技术
缓倾斜薄至中厚矿体在我国非煤矿山中占有较高的比例，特别是在贵重金属金、银、锡、钨及化工磷、钾等矿床中。缓倾斜薄至中厚矿体常用点柱式空场法、全面法或长壁式崩落法开采，这些方法的普遍特点是采用钻爆法进行回采，存在着需要打眼爆破，工作面一次落矿量少，作业不连续，采场生产能力低，作业成本高等缺点，特别是难以实现机械化连续开采与无人采矿，严重地制约着矿业现代化的发展。
非爆机械破岩开采与传统钻爆法相比较，非爆机械破岩开采在安全、成本及效率等方面均有显著优势。该种开采方式采用机械切割落矿，生产作业过程中不采用炸药等火工品，不产生有毒有害气体，机械切割时对周边岩体的损伤小，整体作业安全程度较钻爆法大大提高；同时，非爆机械破岩回采作业流程简单连续，机械化程度高，有利于实现自动化和智能化，因此在生产能力和效率方面较钻爆法也有优势，综合回采成本较传统钻爆法低。总的来说，非爆机械破岩开采将从本质上改善金属地下矿山作业安全程度，提升矿山开采整体经济效益和环境效益。目前非爆机械开采煤炭等软岩矿山已大规模应用，已实现工业化生产。但在硬岩金属矿山尚未推广应用。
目前国内外矿山科技工作者在非爆机械破岩开采方面开展了相关研究攻关工作，取得了一定的进展。但制约非爆机械破岩开采的最大问题是悬臂式掘进机设备尺寸及重量过大，受限于地下矿山中有限的井巷断面尺寸，悬臂式掘进机难以在采场中灵活的运行，其运行效率大幅度降低，因此导致实际运行时生产能力和效率难以发挥出来。
为此，本发明提供了一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，旨在克服硬岩金属矿山传统钻爆法回采中存在的安全性差、作业连续性差、劳动强度大、作业环境差等问题，同时解决现有技术中悬臂式掘进机难以在采场中灵活运行的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，其特征在于包括以下步骤：
步骤a、采场划分，采场垂直矿体走向布置，采场之间留设间柱；
步骤b、采准切割工程施工，在矿体脉内施工中段运输巷，中段运输巷两侧留设矿柱，自中段运输巷施工联络道穿过矿柱至采场边界，沿走向施工形成掘进机姿态调整硐室，掘进机姿态调整硐室尺寸满足悬臂式掘进机原地旋转掉头的要求；
步骤c、采场回采，采场内划分为矿房与连续条柱，只采矿房，连续条柱暂时不回采，矿房回采时，悬臂式掘进机自联络道进入掘进机姿态调整硐室，旋转调整机身并沿矿房中线上向掘进形成回风上山并与上中段运输巷贯通，悬臂式掘进机倒车退回掘进机姿态调整硐室，再沿矿房倾向全断面切割落矿至采场边界，回采过程中无轨矿用运输设备跟随出矿，然后悬臂式掘进机倒退回掘进机姿态调整硐室，调整姿态并回采下一个矿房；
步骤d、整个采场的矿房回采结束后，再将矿房之间的连续条柱削采为点柱，结束整个采场的回采。
进一步地，所述矿房及连续条柱的规格尺寸根据矿岩岩体质量及悬臂式掘进机切割范围大小确定。
进一步地，所述掘进机姿态硐室尺寸根据悬臂式掘进机设备尺寸大小及行走、掉头空间尺寸要求确定，掘进机姿态调整硐室顶板采用锚索、锚杆、挂网、喷浆单一或联合支护方式进行支护。
进一步地，所述无轨矿用运输设备为矿卡或铲运机。
进一步地，采场回采时，中段运输巷中的新鲜风流经联络道流入采场，洗刷采场的污风经回风上山汇入上中段中段运输巷，同时回采作业面配备通风除尘风机进行除尘。
进一步地，所述整个采场回采结束后，采空区采用充填或密闭处理。
优选地，所述采场沿走向长度80～100m，倾向斜长120～150m，所述矿房宽度8～10m，所述连续条柱宽度3～4m，所述点柱尺寸3～4m×3～4m。
有益效果
与现有技术和方法相比，本发明提供的一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法具有以下有益效果：
(1)非爆机械破岩采用机械切割落矿，生产作业过程中不采用炸药等火工品，不产生有毒有害气体，机械切割时对周边岩体的损伤小，整体作业安全程度较钻爆法大大提高。
(2)非爆机械破岩综合回采成本较传统钻爆法低。
(3)非爆机械破岩回采作业流程简单连续，机械化程度高，有利于实现自动化和智能化，因此在生产能力和效率方面较钻爆法也有优势。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明提供的一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法的正视图；
图2为本发明提供的一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法正视图的侧视图；
图中：1-中段运输巷；2-联络道；3-掘进机姿态调整硐室；4-矿房；5-连续条柱；6-悬臂式掘进机；7-回风上山；8-点柱；9-锚索。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
如图1-图2所示，本发明提供了一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，其特征在于包括以下步骤：
步骤a、采场划分，采场垂直矿体走向布置，采场之间留设间柱。所述采场沿走向长度80～100m，倾向斜长120～150m。
步骤b、采准切割工程施工，在矿体脉内施工中段运输巷1，中段运输巷1两侧留设矿柱，自中段运输巷1施工联络道2穿过矿柱至采场边界，沿走向施工形成掘进机姿态调整硐室3，掘进机姿态调整硐室3尺寸满足悬臂式掘进机6原地旋转掉头的要求。所述掘进机姿态调整硐室3尺寸根据悬臂式掘进机6设备尺寸大小及行走、掉头空间尺寸要求确定，掘进机姿态调整硐室3顶板采用锚索9、锚杆、挂网、喷浆单一或联合支护方式进行支护。
步骤c、采场回采，采场内划分为矿房4与连续条柱5，所述矿房4及连续条柱5的规格尺寸根据矿岩岩体质量及悬臂式掘进机6切割范围大小确定。优选地，所述矿房4宽度8～10m，所述连续条柱5宽度3～4m。采场回采时只采矿房4，连续条柱5暂时不回采，矿房4回采时，悬臂式掘进机6自联络道2进入掘进机姿态调整硐室3，旋转调整机身并沿矿房4中线上向掘进形成回风上山7并与上中段运输巷1贯通，悬臂式掘进机6倒车退回掘进机姿态调整硐室3，再沿矿房4倾向全断面切割落矿至采场边界，回采过程中无轨矿用运输设备跟随出矿，所述无轨矿用运输设备为矿卡或铲运机。然后悬臂式掘进机6倒退回掘进机姿态调整硐室3，调整姿态并回采下一个矿房4。采场回采时，中段运输巷1中的新鲜风流经联络道2流入采场，洗刷采场的污风经回风上山7汇入上中段中段运输巷1，同时回采作业面配备通风除尘风机进行除尘。
步骤d、整个采场的矿房4回采结束后，再将矿房4之间的连续条柱5削采为点柱8，所述点柱8尺寸3～4m×3～4m，结束整个采场的回采。整个采场回采结束后，采空区采用充填或密闭处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，其特征在于包括以下步骤：
步骤a、采场划分，采场垂直矿体走向布置，采场之间留设间柱；
步骤b、采准切割工程施工，在矿体脉内施工中段运输巷，中段运输巷两侧留设矿柱，自中段运输巷施工联络道穿过矿柱至采场边界，沿走向施工形成掘进机姿态调整硐室，掘进机姿态调整硐室尺寸满足悬臂式掘进机原地旋转掉头的要求；
步骤c、采场回采，采场内划分为矿房与连续条柱，只采矿房，连续条柱暂时不回采，矿房回采时，悬臂式掘进机自联络道进入掘进机姿态调整硐室，旋转调整机身并沿矿房中线上向掘进形成回风上山并与上中段运输巷贯通，悬臂式掘进机倒车退回掘进机姿态调整硐室，再沿矿房倾向全断面切割落矿至采场边界，回采过程中无轨矿用运输设备跟随出矿，然后悬臂式掘进机倒退回掘进机姿态调整硐室，调整姿态并回采下一个矿房；
步骤d、整个采场的矿房回采结束后，再将矿房之间的连续条柱削采为点柱，结束整个采场的回采。
2.根据权利要求1所述的一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，其特征在于：所述矿房及连续条柱的规格尺寸根据矿岩岩体质量及悬臂式掘进机切割范围大小确定。
3.根据权利要求1所述的一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，其特征在于：所述掘进机姿态调整硐室尺寸根据悬臂式掘进机设备尺寸大小及行走、掉头空间尺寸要求确定，掘进机姿态调整硐室顶板采用锚索、锚杆、挂网、喷浆单一或联合支护方式进行支护。
4.根据权利要求1所述的一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，其特征在于：所述无轨矿用运输设备为矿卡或铲运机。
5.根据权利要求1所述的一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，其特征在于：采场回采时，中段运输巷中的新鲜风流经联络道流入采场，洗刷采场的污风经回风上山汇入上中段中段运输巷，同时回采作业面配备通风除尘风机进行除尘。
6.根据权利要求1所述的一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，其特征在于：所述整个采场回采结束后，采空区采用充填或密闭处理。
7.根据权利要求1所述的一种缓倾斜矿体非爆机械破岩房柱采矿法，其特征在于：所述采场沿走向长度80～100m，倾向斜长120～150m，所述矿房宽度8～10m，所述连续条柱宽度3～4m，所述点柱尺寸3～4m×3～4m。
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