CN116335670A - 一种采矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采矿方法，矿房沿矿体走向布置，矿房两侧预留矿柱；同一矿房内采场由上向下分层开采，不同矿房内采场可同步回采；矿房回采时，首先同步回采首采层和辅助层，通过首采层和辅助层由反井钻机施工矿房溜井，溜井形成后，充填首采层和辅助层。在首采层和辅助层钢筋混凝土假底下，施工回采层和出矿层，回采层回采矿石经溜井溜至出矿层，经联络道运输至脉外运输巷溜井系统，回采层矿体全部回采结束后，采用高强度充填体材料接顶充填，完成回采层矿体回采。本发明通过构筑首采层和辅助层钢筋混凝土假底，为各回采层采场回采及出矿提供安全可靠作业环境，各回采层实现连续下向开采，具有安全性更高，生产能力更大等突出优点。

Description

一种采矿方法

技术领域

本发明属于采矿技术领域，特别涉及一种采矿方法，特别涉及一种急倾斜薄矿体采矿方法。所述急倾斜薄矿体主要指倾角大于70°、厚度1~8米的矿体。

背景技术

地下黄金矿山常赋存急倾斜薄矿脉。针对该种矿体开采，现有技术的采矿方法通常采用削壁采矿法或浅孔留矿法。矿体厚度达到行人及出矿要求后，通常选择浅孔留矿法。采用浅孔留矿法时，上向开采顺序使得采场回采过程中上部始终为未回采矿体，每分层采场顶帮均需进行支护，特别在矿体破碎情况下，采场支护工程量过大，造成采场回采效率降低和开采成本增加；回采过程中采场顶板容易发生垮塌、冒落，造成较大的安全隐患；采场回采结束后，采场内原支撑矿体上下盘的矿石大量放出后，在地压及重力作用下，采场上下盘均出现不同程度的坍塌现象，造成较大的损失、贫化；采场清场时设备需进入无支护的采场空区内，在已经发生坍塌的采场空区内作业安全风险太大；此外，常规浅孔留矿法采场，人行通风天井采用钻爆法施工，工程质量难于控制，支护较困难，行人危险性较大；常规浅孔留矿法采场底部出矿结构需布置多处，或采用纰劈漏法形成底部出矿堑沟，采场日常出矿及大量出矿时，采场底部出矿结构经常因矿石长时间磨损、冲击而破坏，增加了出矿难度。因此，如何保证急倾斜薄矿脉安全高效开采以及开采过程损贫两率可控成为一项技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种采矿方法，其作为下向采矿方法，有效解决急倾斜薄矿脉安全风险大、损贫两率高、回采成本高、回采效率低等问题，实现急倾斜薄矿脉安全高效采矿并进一步降低损失率和贫化率指标。

本发明技术方案如下：

一种采矿方法，通过构筑首采层和辅助层钢筋混凝土假底，使第一分层采场回采位于钢筋混凝土假底下方，出矿层出矿巷位于辅助层钢筋混凝土假底下方；其它分层回采结束后，均采用充填体进行充填，以确保采场上下盘仅在采场回采时局部暴露；并且辅助层钢筋混凝土假底中设置溜井，所述溜井下端连接有钢制井筒，所述钢制井筒下端口位于该钢筋混凝土假底下方；并在矿房内钢制井筒下端口安装放矿漏斗，出矿层出矿巷内通过皮带运输矿石。

具体采矿步骤为：

步骤1、沿竖向将待采矿体划分为多个开采阶段；沿水平方向，同一阶段内矿体由多个沿矿体走向间隔布置的矿房及矿柱构成；

步骤2、阶段间矿房采用自上而下的顺序分层回采；各分层回采前，首先通过同步回采首采层和辅助层，形成矿房溜井，并构筑首采层和辅助层钢筋混凝土假底；

步骤2中首采层、辅助层和钢筋混凝土假底结构构筑方式为：

步骤2-1、矿体下盘脉外布置脉外运输巷，由脉外运输巷施工联络道到矿柱下盘，经矿柱内向矿房首采层内施工凿岩巷，凿岩巷沿矿体走向布置，位于首采层中央；

步骤2-2、矿体下盘脉外布置脉外运输巷，由脉外运输巷）施工联络道到矿柱下盘，经矿柱内向矿房辅助层内施工出矿巷，出矿巷沿矿体走向布置，位于辅助层中央；

步骤2-3、采用反井钻机由首采层凿岩巷向辅助层出矿巷施工矿房）溜井；

步骤2-4、由首采层凿岩巷回采首采层矿体，由辅助层出矿巷回采辅助层矿体；

步骤2-5、首采层和辅助层回采结束后，采用钢筋混凝土充填首采层和辅助层，形成首采层和辅助层钢筋混凝土假底结构；

步骤2-5、在出矿层内施工出矿巷，出矿巷与钢制井筒连接，形成矿房出矿结构；

步骤3、矿房各分层采场采用水平分层充填采矿法进行回采，下分层的采场在对应的上分层采场充填基础上进行回采；

步骤3中对每一分层采场的开采方式为：

步骤3-1、矿体下盘脉外布置脉外运输巷，由脉外运输巷施工联络道到矿柱下盘，经矿柱内向矿房采场内施工凿岩巷，凿岩巷沿矿体走向布置，位于采场中央；

步骤3-2、采场凿岩巷施工结束后，以凿岩巷为爆破自由面，回采凿岩巷两侧矿体至上下盘，采场矿石经溜井溜至完成出矿层中出矿巷内，完成本分层采场矿体回采；

步骤3-3、采场清场结束后，采用一定比例充填体接顶充填采场；

步骤3-4、重复上述步骤，完成矿房内各采场回采。

优选地，首采层钢筋混凝土充填前，对溜井上口进行覆盖保护。

优选地，辅助层钢筋混凝土充填前，预埋钢制井筒。

优选地，首采层、辅助层及出矿层矿体回采时均采用铲运机出矿，铲运机铲运矿石后，经矿柱、联络道运输至脉外运输巷溜井系统。

优选地，本阶段矿房回采结束后，本阶段矿房出矿层直接作为下阶段矿房首采层，下阶段矿房辅助层提前形成，并与上阶段矿房出矿层构成下阶段开采结构，实现阶段将矿房连续下向回采。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

（1）安全性高。矿房开采前，通过构筑首采层和辅助层钢筋混凝土假底，使第一分层采场回采位于钢筋混凝土假底下，其它分层回采位于一定比例充填体下，出矿层出矿巷位于辅助层钢筋混凝土下，各分层采场回采及出矿安全性得到保障。

（2）生产能力大。首采层和辅助层钢筋混凝土假底保护下，采场回采及出矿互不影响；矿房内溜井下口安装放矿漏斗，出矿层出矿巷内通过皮带运输矿石，回采能力及运输能力显著提高。

（3）损贫两率指标降低。各分层回采结束后，均采用一定比例充填体进行充填，采场上下盘仅在采场回采时局部暴露，采场回采及放矿时采场顶板及上下盘塌落情况得到有效控制，损贫两率大大降低。

（4）支护量降低。仅首采层和辅助层回采时需要支护，各分层回采时均在钢筋混凝土假底或一定比例充填体保护下，无需进行支护，支护量大大降低。

附图说明

图1为本方法实施时的纵投影图。

图2为本方法实施时侧视图，同时为图1的A-A向视图。

图3为本方法实施时俯视方向的投影图,同时为图1的B-B向视图。

图4为本方法实施时侧视图，同时为图1的C-C向视图。

1—首采层；2—辅助层；3—出矿层；4—回采层；5—人行通风天井；6—溜井；7—钢筋混凝土假底；8—钢制井筒；9—脉外运输巷；10—联络道；11—矿房；12—矿柱；13—凿岩巷；14—出矿巷；15—皮带；16—放矿漏斗。

实施方式

下面结合附图和具体实施方式详细说明本发明。

如图1至4，一种采矿方法，其核心思路为：

沿竖向将待采矿体划分为多个开采阶段；沿水平方向，同一阶段内矿体由多个沿矿体走向布置的矿房11及矿柱12构成，矿房11及矿柱12间隔布置；

不同矿房11内采场同时回采，同一矿房11内采场自上而下分层回采；首采层1位于一个采场的最上部，辅助层2位于一个采场的底部。

首采层1和辅助层2同时回采，首采层1内通过反井钻机向辅助层2施工溜井6；溜井6形成后，首采层1内对溜井6上口覆盖保护，对首采层1充填后形成钢筋混凝土假底7；在溜井6下端连接与溜井6相通的钢制井筒8，然后对

辅助层2实施充填，充填后形成钢筋混凝土假底7，并使所述钢制井筒8下端口位于该钢筋混凝土假底7下方。

回采层4在首采层1内钢筋混凝土假底7保护下回采；出矿层3在辅助层2内钢筋混凝土假底7保护下出矿。

出矿层3出矿巷14内布置皮带15，由安装在溜井6下口（钢制井筒8下端口）的放矿漏斗16向皮带15给矿，经矿柱12联络道10运输至脉外运输巷9溜井系统；联络道10是由脉外运输巷9向矿柱12施工的垂直矿体走向的联络道。

采场采用分层回采，爆破孔为水平浅孔，采场高度一般为3-5米。

采场内溜井6和矿柱12内人行通风天井5均采用反井钻机施工，溜井直径一般为1.0~3.0米，人行通风天井直径一般为2.0~3.0米。

矿柱12内人行通风天井5通过联络道分别与首采层1、辅助层2、出矿层3、回采层4中凿岩巷13和出矿巷14连通，作为行人和充填通道。

首采层1和辅助层2的施工：

A、由脉外运输巷9施工联络道10至矿柱12内，由矿柱12向首采层1内施工凿岩巷13，以凿岩巷13为自由面，片采凿岩巷13周围矿体至上下盘，矿石由铲运机铲装，经矿柱12联络道10运输至脉外运输巷9溜井系统。

B、由脉外运输巷9施工联络道10至矿柱12内，由矿柱12向辅助层2内施工出矿巷14，以出矿巷14为自由面，片采出矿巷14周围矿体至上下盘，矿石由铲运机铲装，经矿柱12联络道10运输至脉外运输巷9溜井系统。

C、首采层1以及辅助层2回采结束后，通过在首采层1内布置反井钻机施工溜井6。

D、溜井6形成后，首采层1在第溜井6上口覆盖保护的情况下进行充填，形成钢筋混凝土假底7；辅助层2在预埋钢制井筒8且钢制井筒8连接溜井6情况下进行充填，形成钢筋混凝土假底7。

出矿层3的施工：

A、由脉外运输巷9施工联络道10至矿柱12内，由矿柱12向出矿层3内施工出矿巷14，以出矿巷14为自由面，片采出矿巷14周围矿体至上下盘，矿石由铲运机铲装，经矿柱12联络道10运输至脉外运输巷9溜井系统。

B、出矿层3矿体回采结束后，在出矿巷14内溜井6下口安装放矿漏斗16，在出矿巷14内安装皮带15。

回采层4的施工：

A、由脉外运输巷9施工联络道10至矿柱12内，由矿柱12向回采层4内施工凿岩巷13，以凿岩巷13为自由面，片采凿岩巷13周围矿体至上下盘，矿石经矿房11溜井6溜至出矿层3，经放矿漏斗16给矿至皮带15上，由皮带15运输，经矿柱12联络道10运输至脉外运输巷9溜井系统。

B、回采层4回采结束后，采用一定比例充填体（一般为1:4）进行接顶充填。

最后，重复回采层4施工顺序，完成各分层采场回采。

Claims (6)

1.一种采矿方法，其特征在于：通过构筑首采层和辅助层钢筋混凝土假底，使第一分层采场回采位于钢筋混凝土假底下方，出矿层出矿巷位于辅助层钢筋混凝土假底下方；其它分层回采结束后，均采用充填体进行充填，以确保采场上下盘仅在采场回采时局部暴露；并且辅助层钢筋混凝土假底中设置溜井，所述溜井下端连接有钢制井筒，所述钢制井筒下端口位于该钢筋混凝土假底下方；并在矿房内钢制井筒下端口安装放矿漏斗，出矿层出矿巷内通过皮带运输矿石。

2.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于采矿步骤为：

步骤1、沿竖向将待采矿体划分为多个开采阶段；沿水平方向，同一阶段内矿体由多个沿矿体走向间隔布置的矿房（11）及矿柱（12）构成；

步骤2、阶段间矿房（11）采用自上而下的顺序分层回采；各分层回采前，首先通过同步回采首采层（1）和辅助层（2），形成矿房溜井（6），并构筑首采层（1）和辅助层（2）钢筋混凝土假底（7）；

步骤2中首采层（1）、辅助层（2）和钢筋混凝土假底（7）结构构筑方式为：

步骤2-1、矿体下盘脉外布置脉外运输巷（9），由脉外运输巷（9）施工联络道（10）到矿柱（12）下盘，经矿柱（12）内向矿房（11）首采层（1）内施工凿岩巷（13），凿岩巷（13）沿矿体走向布置，位于首采层（1）中央；

步骤2-2、矿体下盘脉外布置脉外运输巷（9），由脉外运输巷（9）施工联络道（10）到矿柱（12）下盘，经矿柱（12）内向矿房（11）辅助层（2）内施工出矿巷（14），出矿巷（14）沿矿体走向布置，位于辅助层（2）中央；

步骤2-3、采用反井钻机由首采层（1）凿岩巷（13）向辅助层（2）出矿巷（14）施工矿房（11）溜井（6）；

步骤2-4、由首采层（1）凿岩巷（13）回采首采层（1）矿体，由辅助层（2）出矿巷（14）回采辅助层（2）矿体；

步骤2-5、首采层（1）和辅助层（2）回采结束后，采用钢筋混凝土充填首采层（1）和辅助层（2），形成首采层（1）和辅助层（2）钢筋混凝土假底结构；

步骤2-5、在出矿层（3）内施工出矿巷（14），出矿巷（14）与钢制井筒（8）连接，形成矿房（11）出矿结构；

步骤3、矿房（11）各分层采场采用水平分层充填采矿法进行回采，下分层的采场在对应的上分层采场充填基础上进行回采；

步骤3中对每一分层采场的开采方式为：

步骤3-1、矿体下盘脉外布置脉外运输巷（9），由脉外运输巷（9）施工联络道（10）到矿柱（12）下盘，经矿柱（12）内向矿房（11）采场内施工凿岩巷（13），凿岩巷（13）沿矿体走向布置，位于采场（1）中央；

步骤3-2、采场凿岩巷（13）施工结束后，以凿岩巷（13）为爆破自由面，回采凿岩巷（13）两侧矿体至上下盘，采场矿石经溜井（6）溜至完成出矿层（3）中出矿巷（14）内，完成本分层采场矿体回采；

步骤3-3、采场清场结束后，采用一定比例充填体接顶充填采场；

步骤3-4、重复上述步骤，完成矿房（2）内各采场回采。

3.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：首采层（1）钢筋混凝土充填前，对溜井（6）上口进行覆盖保护。

4.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：辅助层（2）钢筋混凝土充填前，预埋钢制井筒（8）。

5.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：首采层（1）、辅助层（2）及出矿层（3）矿体回采时均采用铲运机出矿，铲运机铲运矿石后，经矿柱（12）、联络道（10）运输至脉外运输巷（9）溜井系统。

6.如权利要求1所述的采矿方法，其特征在于：本阶段矿房（11）回采结束后，本阶段矿房（11）出矿层（3）直接作为下阶段矿房（11）首采层（1），下阶段矿房（11）辅助层（2）提前形成，并与上阶段矿房（11）出矿层（3）构成下阶段开采结构，实现阶段将矿房（11）连续下向回采。

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