CN114810079B - 阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法 - Google Patents
阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114810079B CN114810079B CN202210366834.9A CN202210366834A CN114810079B CN 114810079 B CN114810079 B CN 114810079B CN 202210366834 A CN202210366834 A CN 202210366834A CN 114810079 B CN114810079 B CN 114810079B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ore
- ore removal
- stope
- removal
- triangular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 15
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims description 14
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 14
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 9
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
- E21C41/22—Methods of underground mining; Layouts therefor for ores, e.g. mining placers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
本发明涉及阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法,它包括但并不限于在矿房回采前回收三角矿柱,以高强度充填体替代该三角矿柱,同时采用对称斜角式结构布置采场出矿进路,使底部出矿结构的稳定性增强,而且铲装设备可以通过采场两侧同时进入受矿巷出矿,以提高铲装效率,具体涉及七项工艺步骤与条件,具有回收率与出矿效率高、作业安全性有保障、施工安全可靠、方法简单易行、灵活性强、易于推广应用等特点。
Description
技术领域
本发明涉及采矿技术领域,尤其涉及一种阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法。
背景技术
目前,在金属矿山中等倾斜至急倾斜中厚以上矿体以及水平至缓倾斜的厚大矿体开采领域,阶段空场嗣后充填采矿法应用越来越广泛,阶段空场嗣后充填采矿工艺中,出矿主要采用堑沟底部出矿结构以及平底出矿结构,但这两种出矿结构存在各自的不足或问题:堑沟底部出矿结构后期底部三角矿柱回收率低;平底出矿结构采场,出矿设备及人员需暴露在空场下作业,安全性较差。
未解决上述问题,中国专利CN107035372A公开了“一种堑沟式底部结构进路侧三角矿柱回收方法”,该方法是在采场回采前一次性钻凿堑沟内的深孔以及三角矿柱内的中深孔,然后采用深孔形成出矿堑沟,再用中深孔回收两侧三角矿柱,但该方法用于深孔爆破时容易破坏三角矿柱内提前钻凿的中深孔,而且三角矿柱爆破后的矿堆直接暴露在空场下,以致出矿安全性较差;中国专利CN107448201A公开了“一种急倾斜薄至中厚矿脉平底出矿结构及方法”,该方法是针对急倾斜薄至中厚矿脉开采布置的平底出矿结构,未考虑该出矿结构的后期回收率,以致后期该底部结构的三角矿柱回收率低,资源浪费严重。
综上所述,现有技术无法做到矿柱回收率高、出矿效率高及安全性好的效果。
为此研发一种阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法就显得十分迫切。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足,提供一种阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法,它既能有效提高采场底部三角矿柱回收率和出矿效率,又能增强出矿工人及设备作业安全性。
本发明的阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法,它包括但并不限于在矿房回采前回收三角矿柱,以高强度充填体替代该三角矿柱,同时采用对称斜角式结构布置采场出矿进路,使底部出矿结构的稳定性增强,而且铲装设备可以通过采场两侧同时进入受矿巷出矿,以提高铲装效率,具体工艺步骤与条件如下:
A.从脉外运输巷向垂直矿体走向方向施工出矿联络巷及出矿穿脉到达矿体上盘;
B.在矿体上盘与矿体交接处施工拉底巷道;
C.从下分段的出矿穿脉向上分段的出矿穿脉施工切割天井;
D.将出矿穿脉及沿脉拉底巷道作为拉底层的爆破自由面,采用浅孔落矿方式对三角矿柱提前回采,回采时为了保证作业安全,拉底层的顶板采用锚杆支护;
E.拉底层出完矿后在出矿联络巷中浇筑挡墙对空区封闭,仅留设切割天井;
F.通过切割天井浇筑高强度充填料浆对整个采空区进行胶结充填并养护到合适的龄期,形成高强度胶结充填体的人工三角矿柱;
G.待高强度胶结充填体的人工三角矿柱达到一定强度后即在矿体下盘围岩与矿体交接处沿矿体走向施工受矿巷及出矿进路,在受矿巷内钻凿扇形深孔,钻凿后爆破形成V型出矿堑沟,爆破后的矿石通过铲运机运至溜井。
本发明侧重通过对传统的“V型”堑沟底部出矿结构进行优化,在矿房回采前回收三角矿柱,用高强度充填体替代该三角矿柱,解决了传统“V型”堑沟底部三角矿柱回收难、回收率低等难题,提高采场底部三角矿柱回收率指标、提高出矿效率以及作业安全性提供了技术和安全保障。
与现有技术相比,本发明的有益效果或优点:
(1)因为回收了三角矿柱与出矿进路采用菱形式布置,所以提高了采场底部三角矿柱回收率与极大提高了堑沟结构的矿石出矿效率。
(2)同时由于重新浇筑高强度三角矿柱,所以解决了平底出矿结构出矿安全性差与传统堑沟出矿结构回收难度大、损失率高等难题,为作业安全性提供了安全保障。
(3)施工安全可靠,方法简单易行,灵活性强,大大提高了堑沟结构作业人员的安全性,为深孔爆破技术在阶段空场采矿法的推广应用提供了技术保障。
附图说明
图1为依据本发明提出的一种阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法施工前工程布置的主视示意图。
图2为图1所示出矿结构及其施工方法人工浇筑的三角矿柱示意图。
图3为图2所示出矿结构及其施工方法“V型”底部出矿结构示意图。
图4为图2与图3的I-I向剖视示意图。
附图中各标识符号分别表示:
1.矿体 2.脉外运输巷 3.出矿联络巷 4.出矿穿脉 5.拉底巷道 6.受矿巷 7.切割天井 8.锚杆 9.高强度胶结充填体 10.爆破矿石 11.出矿进路 12.溜井。
以下结合附图对本发明作进一步详细地描述。
具体实施方式
如图1-4所示,阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法,它包括但并不限于在矿房回采前回收三角矿柱,以高强度充填体替代该三角矿柱,同时采用对称斜角式结构布置采场出矿进路,使底部出矿结构的稳定性增强,而且铲装设备可以通过采场两侧同时进入受矿巷出矿,以提高铲装效率,具体工艺步骤与条件如下:
A.从脉外运输巷(2)向垂直矿体(1)走向方向施工出矿联络巷(3)及出矿穿脉(4)到达矿体上盘;
B.在矿体上盘与矿体(1)交接处施工拉底巷道(5);
C.从下分段的出矿穿脉(4)向上分段的出矿穿脉(4)施工切割天井(7);
D.将出矿穿脉(4)及沿脉拉底巷道(5)作为拉底层的爆破自由面,采用浅孔落矿方式对三角矿柱提前回采,回采时为了保证作业安全,拉底层的顶板采用锚杆(8)支护;
E.拉底层出完矿后在出矿联络巷(3)中浇筑挡墙对空区封闭,仅留设切割天井(7);
F.通过切割天井(7)浇筑高强度充填料浆对整个采空区进行胶结充填并养护到合适的龄期,形成高强度胶结充填体(9)的人工三角矿柱;
G.待高强度胶结充填体(9)的人工三角矿柱达到一定强度后即在矿体下盘围岩与矿体(1)交接处沿矿体走向施工受矿巷(6)及出矿进路(11),在受矿巷(6)内钻凿扇形深孔,钻凿后爆破形成V型出矿堑沟,爆破后的矿石(10)通过铲运机运至溜井(12)。
本发明可以进一步是
所述高强度胶结充填体(9)的人工三角矿柱的坡面与水平面的夹角α,β,γ均大于矿石的自然安息角,以保证爆破后的矿石能全部自重溜放至受矿巷(6)。
所述高强度胶结充填体(9)的人工三角矿柱浇注待28天强度达到4Mpa以上,再进行上部采场的爆破工作。
所述夹角α为40~50°,β为90°,γ为130~140°,便于铲运机进出底部出矿结构,保障高效出矿。
所述出矿进路(11)采用对称斜角式布置,相邻两个出矿进路(11)间的距离L为6~8m,以保证铲运机能铲运出相邻两个出矿进路间的所有矿石和避免爆破后的矿石因出矿不净而浪费。
实施例
山西某矿业公司以金、铜为主要产品的金属矿山,现计划回采-300m~-360m标高的矿体,该矿体走向长度200~300m,矿体平均厚度有100~120m,矿体倾角70°~80°,属于急倾斜极厚大矿体,矿体大部分为中等稳固矿体。本发明要解决该矿平底结构需暴露在空场下危险作业的危险以及传统堑沟底部出矿结构回收率低、出矿效率低等难题,通过提前回收三角矿柱,重新浇筑高强度三角矿柱,出矿进路采用菱形式布置,避免了平底出矿结构出矿安全性差以及三角矿柱回收难度大、损失率高等难题,大大提高了堑沟结构的矿石出矿效率以及作业人员的安全性,为阶段空场嗣后充填采矿法在中等倾斜至急倾斜中厚以上矿体以及水平至缓倾斜的厚大矿体的推广应用提供技术保障。
参照图1-4,实施时按如下具体工艺步骤与条件进行:步骤一,从脉外运输巷(2)向垂直矿体(1)走向方向施工出矿联络巷(3)及出矿穿脉(4)到达矿体上盘;步骤二,在矿体上盘与矿体(1)交接处施工沿脉拉底巷道(5);步骤三,从下分段的出矿穿脉(4)向上分段的穿脉巷道施工充填通风井7;步骤四,将出矿穿脉(4)及沿脉拉底巷道(5)作为拉底层的爆破自由面,采用浅孔落矿方式对三角矿柱提前回采,回采时为了保证作业安全,拉底层的顶板采用锚杆(8)进行支护;步骤五,拉底层出完矿后在穿脉联络巷中浇筑挡墙对空区封闭,仅留设充填切割天井(7);步骤六,通过充填切割天井(7)下放高强度充填料浆对采空区进行胶结充填,充填料浆需要充满整个采空区,并对高强度胶结充填体(9)养护到合适的龄期;步骤七,待高强度胶结充填体(9)达到一定的强度后即可在矿体下盘围岩与矿体(1)交接处沿矿体走向施工深孔凿岩受矿巷(6)及出矿进路(11);步骤八,在深孔凿岩受矿巷(6)内钻凿扇形深孔,钻凿后爆破形成V型出矿堑沟,爆破后的矿石(10)通过铲运机运至溜井(12)。其中,浇筑的高强度人工三角矿柱的坡面与水平面的夹角大于矿石的自然安息角,以保证爆破后的矿石能全部自重溜放至受矿巷;浇筑的高强度人工三角矿柱28天强度能达到4Mpa以上,待人工三角矿柱养护达到强度后方可进行上部采场的爆破工作;出矿进路(11)与受矿巷(6)间的夹角α为40~50°,β为90°,γ为130~140°,便于铲运机进出底部出矿结构时的出矿效率;采用对称斜角式布置出矿进路(11),相邻两个出矿进路(11)间的距离L为6~8m,以保证铲运机能铲运出相邻两个出矿进路(11)间的所有矿石,避免爆破后的矿石因出矿不净而浪费。
如上所述,便可较好地实现本发明。上述实施例仅为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种阶段空场法采场底部高效出矿结构的施工方法,其特征在于它包括但并不限于在矿房回采前回收三角矿柱,以高强度充填体替代该三角矿柱,同时采用对称斜角式结构布置采场出矿进路,使底部出矿结构的稳定性增强,而且铲装设备可以通过采场两侧同时进入受矿巷出矿,以提高铲装效率,具体工艺步骤与条件如下:
A.从脉外运输巷(2)向垂直矿体(1)走向方向施工出矿联络巷(3)及出矿穿脉(4)到达矿体上盘;
B.在矿体上盘与矿体(1)交接处施工拉底巷道(5);
C.从下分段的出矿穿脉(4)向上分段的出矿穿脉(4)施工切割天井(7);
D.将出矿穿脉(4)及沿脉拉底巷道(5)作为拉底层的爆破自由面,采用浅孔落矿方式对三角矿柱提前回采,回采时为了保证作业安全,拉底层的顶板采用锚杆(8)支护;
E.拉底层出完矿后在出矿联络巷(3)中浇筑挡墙对空区封闭,仅留设切割天井(7);
F.通过切割天井(7)浇筑高强度充填料浆对整个采空区进行胶结充填并养护到合适的龄期,形成高强度胶结充填体(9)的人工三角矿柱;
G.待高强度胶结充填体(9)的人工三角矿柱达到一定强度后即在矿体下盘围岩与矿体(1)交接处沿矿体走向施工受矿巷(6)及出矿进路(11),在受矿巷(6)内钻凿扇形深孔,钻凿后爆破形成V型出矿堑沟,爆破后的矿石(10)通过铲运机运至溜井(12)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是所述出矿进路(11)采用对称斜角式布置,相邻两个出矿进路(11)间的距离L为6~8m,以保证铲运机能铲运出相邻两个出矿进路间的所有矿石和避免爆破后的矿石因出矿不净而浪费。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征是所述高强度胶结充填体(9)的人工三角矿柱的坡面与水平面的夹角α,β,γ均大于矿石的自然安息角,以保证爆破后的矿石能全部自重溜放至受矿巷(6)。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征是所述高强度胶结充填体(9)的人工三角矿柱浇注待28天强度达到4Mpa以上,再进行上部采场的爆破工作。
5.根据权利要求1或3或4所述的方法,其特征是所述高强度胶结充填体(9)的人工三角矿柱的坡面与水平面的夹角α为40~50°,β为90°,γ为130~140°,便于铲运机进出底部出矿结构,保障高效出矿。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210366834.9A CN114810079B (zh) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | 阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210366834.9A CN114810079B (zh) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | 阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114810079A CN114810079A (zh) | 2022-07-29 |
CN114810079B true CN114810079B (zh) | 2023-02-28 |
Family
ID=82533775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210366834.9A Active CN114810079B (zh) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | 阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114810079B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102011589A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-04-13 | 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 | 一种适于井下二步骤回采的采场底部结构及其生产工艺 |
CN102182461A (zh) * | 2011-04-02 | 2011-09-14 | 山东黄金矿业(玲珑)有限公司 | 倾斜中厚金属矿体高效采矿方法 |
CN102953733A (zh) * | 2011-08-19 | 2013-03-06 | 彭康 | 中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法 |
CN103032070A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 彭康 | 一种控界房柱式分段空场嗣后阶段充填采矿法 |
CN106223958A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-14 | 山东华联矿业股份有限公司 | 倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法 |
CN108612530A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-10-02 | 中南大学 | 一种上盘围岩破碎倾斜中厚矿体的采矿方法 |
CN110388209A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-29 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 一种急倾斜双层矿体阶段深孔采矿法 |
-
2022
- 2022-04-08 CN CN202210366834.9A patent/CN114810079B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102011589A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-04-13 | 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 | 一种适于井下二步骤回采的采场底部结构及其生产工艺 |
CN102182461A (zh) * | 2011-04-02 | 2011-09-14 | 山东黄金矿业(玲珑)有限公司 | 倾斜中厚金属矿体高效采矿方法 |
CN102953733A (zh) * | 2011-08-19 | 2013-03-06 | 彭康 | 中央脉外房柱式联合横巷两端脉内连续分段充填采矿法 |
CN103032070A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 彭康 | 一种控界房柱式分段空场嗣后阶段充填采矿法 |
CN106223958A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-14 | 山东华联矿业股份有限公司 | 倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法 |
CN108612530A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-10-02 | 中南大学 | 一种上盘围岩破碎倾斜中厚矿体的采矿方法 |
CN110388209A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-29 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 一种急倾斜双层矿体阶段深孔采矿法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114810079A (zh) | 2022-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108612530B (zh) | 一种上盘围岩破碎倾斜中厚矿体的采矿方法 | |
CN101725352B (zh) | 一种固体充填综采回收房式煤柱方法 | |
CN102635356B (zh) | 急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法 | |
CN106121648A (zh) | 一种分段空场采矿底盘进路放矿嗣后充填采矿法 | |
CN102996131A (zh) | 一种预掘两巷前进式固体充填采煤方法 | |
CN107725052B (zh) | 一种采留一体化开采沿空巷道顶板恒阻锚体梁支护方法 | |
CN109869150B (zh) | 一种矿山资源分段全采局充开采方法 | |
CN106121643A (zh) | 预留护壁矿两步骤嵌套组合充填采矿法 | |
CN106499395A (zh) | 浅孔凿岩爆力‑电耙协同运搬分段矿房采矿法 | |
CN108104869A (zh) | 一种缓倾斜中厚矿体的连续回采充填采矿法 | |
CN111561317B (zh) | 急倾煤层的剔削采煤方法 | |
BG67116B1 (bg) | Метод за подземен добив на полезни изкопаеми | |
CN111058847B (zh) | 一种厚大矿体连续大孔径深孔爆破机械化开采方法 | |
CN113756812B (zh) | 一种分区开采的露天矿端帮压煤回收方法 | |
CN106223956A (zh) | 中深孔天井采矿嗣后充填法 | |
CN111997616B (zh) | 一种采用大断面连续回收残留顶底柱的方法 | |
CN109899070B (zh) | 基于椭球体放矿结构的缓倾斜中厚矿体无固废充填采矿法 | |
CN106640080A (zh) | 一种深部高应力环境下自稳窿形采场布置采矿方法 | |
CN114592867A (zh) | 临时顶柱诱导崩落与无底柱分段崩落组合采矿法 | |
CN106593447A (zh) | 一种地下采矿缓倾斜中厚矿体采矿方法 | |
CN101737051A (zh) | 一种盲矿体覆盖层形成方法 | |
CN106988745B (zh) | 一种倾斜薄矿脉的分段空场采矿方法 | |
CN109252863A (zh) | 一种利用煤巷掘进机开采破碎型厚矿体的方法 | |
CN114810079B (zh) | 阶段空场法采场底部高效出矿结构及其施工方法 | |
CN112324439A (zh) | 一种诱导崩落巷道顶板的采矿方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |