CN116892391A - 一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法,分段内矿房或矿柱中部采空区充填前,提前在采场两侧工作面,沿垂直方向采用下向中深孔爆破施工出两个切割天井,切割天井形成后,在切割天井内提前敷设充满气体的橡胶充气囊;采场中部采空区充填养护完毕,在回采剩余矿体前,将充满气体的橡胶充气囊放出气体,后把橡胶充气囊从切割天井中收回,再依次进行切割槽及回采作业。采用本发明采矿方法,不仅采场生产能力大,而且还具有工艺简单、安全高效、损失率贫化率低以及采矿作业成本低的突出优点。
Description
技术领域
本发明属于采矿技术领域,涉及一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法。该方法主要适用于地下黄金开采的倾斜厚大破碎矿体的回采。所述倾斜厚大破碎矿体是指:矿体倾角55°以上,水平厚度25m以上,矿体节理裂隙较发育,揭露后须及时进行锚网支护,否则顶板极易坍塌的矿体。
背景技术
作为现有技术,在倾斜厚大破碎矿体开采中,由于矿体破碎,为确保采矿安全,一般采用上向进路或下向进路充填采矿法。上向进路充填采矿法,支护量大,采矿效率低;下向进路充填采矿法,转分层回采掘进工程量大,施工麻烦,导致采矿生产能力受制约。无论上向进路或下向进路采矿法,由于采矿为掘进式回采,采矿时对两侧充填体破坏较大,从而造成矿石贫化率大。上向进路采矿时,部分矿体由于地压较大,支护困难,造成矿石无法安全回采,采矿损失率增大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法,实现对倾斜厚大破碎矿体的安全、高效、低贫损开采。
本发明的技术方案如下:
一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法,其特征在于包括以下步骤:
1)盘区沿矿体走向布置,盘区内分成间隔布置的数个矿房和矿柱;盘区内布置间柱,无顶柱,无底柱;盘区内从上盘至下盘,沿矿体走向划分成间隔布置的矿房和矿柱;
2)盘区采准工程凿岩巷、出矿巷沿矿体走向布置,并与盘区间柱内联络巷相贯通;垂直矿体施工采场联络道,到达矿体下盘后,再在间柱内施工出矿联络巷至矿体上盘;垂直出矿联络巷,在盘区矿房和矿柱内分别施工出矿巷;在上部中段巷,施工两条下向回风充填联络巷至盘区两侧间柱下盘,下向回风充填联络巷的最终底板标高较上中段巷的底板低3-4m,再在间柱内施工凿岩联络巷,垂直凿岩联络巷,在盘区矿房和矿柱内分别施工凿岩巷;在分段盘区矿房和矿柱的中间位置,垂直出矿联络巷分别施工切割横巷及切割天井;
3)盘区矿体回采采用下向式,分段内矿体采用间隔回采;
4)首先平行回采矿房,矿房回采完毕后,再平行回采矿柱;矿房采空区采用胶结充填体接顶充填,矿柱采空区先采用胶结充填体充填总高度的50%-60%,剩余采空区采用尾砂充填体接顶充填;
矿房或矿柱回采时,首先在切割横巷内,对切割天井进行拉槽;拉槽完毕后,再从采场中间位置向两侧间柱前进式回采,在凿岩巷内施工下向扇形中深孔落矿,爆破后的矿石堆采用遥控铲运机在出矿巷内出矿;自采场中间位置开始回采至长度为20-30m时,对采空区先进行接顶充填,之后再进行剩余矿体回采;
5)在分段内矿房或矿柱中部采空区充填前,在采场两侧工作面位置,提前施工出两个切割天井;切割天井形成后,在切割天井内敷设充满气体的橡胶充气囊后再对采空区进行充填;采场中部采空区充填养护完毕,在回采剩余矿体前,将充满气体的橡胶充气囊放出全部气体,后把橡胶充气囊从切割天井中收回,再依次进行切割横巷、切割槽及回采作业。
优选地,步骤1)中,盘区沿矿体走向布置,长度60-80m,宽度为矿体水平厚度,中段高度45-60m,分段高度15-20m,间柱宽度8-10m;盘区内从上盘至下盘,沿矿体走向划分成间隔布置的矿房和矿柱,矿房和矿柱的长度圴为60-80m,宽度为8-10m,紧靠矿体上、下盘采场宽度不超过10m;紧靠矿体上盘的采场划分为矿房。
优选地,步骤3)中,中段矿体在垂直方向上分成三个分段,盘区回采从上分段向下分段依次回采,采用下向扇形中深孔落矿;分段内矿体先平行回采矿房,矿房回采完毕后,再平行回采矿柱。
优选地,所述倾斜厚大破碎矿体的水平厚度25m以上,矿体倾角55°以上。
本发明的积极效果在于:
第一、生产能力大,采矿效率高。
盘区内矿房或矿柱回采时,均采用平行作业,中深孔落矿;且同一采场布置两个作业面平行作业,盘区生产能力大,采矿效率高。
第二、采空区暴露面积小,作业安全性高,损贫两率小。
为保证中深孔采场的回采安全,矿房或矿柱每回采一定长度(比如20-30m),对采场采空区进行接顶充填,采场暴露面积小,作业安全性高,有效防止充填体坍塌,能够安全回收矿石,矿石损失率较小。盘区分段中深孔采矿时,在垂直方向上已形成自由面,爆破方向朝向自由面,对两侧破坏较小,采矿贫化率较小。
第三、下向采矿,采场内支护工程量少。
盘区采用下向充填法开采,切断地应力向下传播途径,支护工程量少,解决了破碎矿体开采支护难题。
第四、切割天井内预先敷设橡胶充气囊,能够大幅度加快切割槽施工进度。
在分段内矿房或矿柱中部采空区充填前,在采场两侧工作面,提前施工切割天井,并在切割天井内敷设充满气体的橡胶充气囊。回采采场剩余矿体时,将橡胶充气囊放气并收回,能够快速施工切割槽。
附图说明
图1为本发明实施例的采场纵投影图;
图2为图1的Ⅱ—Ⅱ剖面图;
图3为图1的Ⅲ—Ⅲ剖面图。
图中:1—中段巷;2—上部中段巷;3—分段巷;4—采场联络道;5—矿体;6—出矿联络巷;7—出矿巷;8—间柱;9—回风充填联络巷;10—凿岩联络巷;11—凿岩巷;12—切割天井;13—矿石堆;14—橡胶充气囊;15—胶结充填体;16—尾砂充填体;17—充填挡墙;18—下向扇形中深孔;19—矿房;20—矿柱;21—切割横巷。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
参见图1、图2和图3,本发明一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法的实施例,其包括以下步骤:
第一步:盘区沿矿体5走向布置,长度68m;盘区宽度为矿体5水平厚度,至少25m;中段高度为45m,分段高度15m,间柱8宽度8m,无顶底柱。盘区内从上盘至下盘,沿矿体5走向划分成间隔布置的矿房19和矿柱20,矿房19及矿柱20的长度圴为60m,宽度为10m(紧靠矿体5上、下盘采场宽度不超过10m)。
第二步:分段内盘区采准工程
通过分段巷3垂直矿体5施工采场联络道4,到达矿体5下盘后,再在间柱8内施工出矿联络巷6至矿体5上盘。垂直出矿联络巷6,在盘区矿房19、矿柱20内分别施工出矿巷7。
在上部中段巷2,施工两条下向回风充填联络巷9至盘区两侧间柱8下盘,下向回风充填联络巷9的最终底板标高较上中段巷2的底板低3m,再在间柱8内施工凿岩联络巷10,垂直凿岩联络巷10,在盘区矿房19、矿柱20内分别施工凿岩巷11。
在分段盘区矿房19和矿柱20的中间位置,垂直出矿联络巷6,分别施工切割横巷21及切割天井12。
第三步:盘区总体回采
中段矿体5在垂直方向上从中段巷1至上部中段巷2之间共分成三个分段,盘区回采从上分段向下分段依次回采。
第四步:分段内盘区回采
分段内矿体5采用间隔回采。首先平行回采矿房19,矿房19回采完毕后,再平行回采矿柱20。矿房19采空区采用灰砂比1:5的胶结充填体15接顶充填,矿柱20采空区先采用灰砂比1:5的胶结充填体15充填总高度的50%,剩余采空区采用尾砂充填体16接顶充填。充填前,在采场间柱8对应位置处架设好充填挡墙17。
矿房19或矿柱20回采时,首先在切割横巷21内,对切割天井12进行拉槽;拉槽完毕后,再从采场中间位置向两侧间柱8前进式回采,在凿岩巷11内施工下向扇形中深孔18落矿,爆破后的矿石堆13采用遥控铲运机在出矿巷7内出矿。为保证采场顶板及两帮安全,自采场中间位置开始回采至长度为20m左右时,分段内矿房19或矿柱20先进行采空区接顶充填,之后再进行剩余矿体回采。
在分段内矿房19或矿柱20中部采空区充填前,为使采场内剩余矿体5回采快速形成切割天井12,提前在采场两侧工作面,在凿岩巷11内沿垂直方向施工出断面规格2m*2m的两个切割天井12;切割天井12形成后,为防止采场充填体充满切割天井12,在切割天井12内提前敷设充满气体的橡胶充气囊14。采场中部采空区充填养护完毕,在回采剩余矿体前,将充满气体的橡胶充气囊18放出全部气体,后把橡胶充气囊14从切割天井12中收回,再依次进行切割横巷21、切割槽及回采作业。
第五步:其他分段矿体5回采
本分段矿体5回采完毕后,转入下一分段矿体5的回采。其他分段矿体5回采按照第二步、第四步两步骤依次循环作业,直至盘区矿体5全部回采完毕。
Claims (4)
1.一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法,其特征在于包括以下步骤:
1)盘区沿矿体走向布置,盘区内分成间隔布置的数个矿房和矿柱;盘区内布置间柱,无顶柱,无底柱;盘区内从上盘至下盘,沿矿体走向划分成间隔布置的矿房和矿柱;
2)盘区采准工程凿岩巷、出矿巷沿矿体走向布置,并与盘区间柱内联络巷相贯通;垂直矿体施工采场联络道,到达矿体下盘后,再在间柱内施工出矿联络巷至矿体上盘;垂直出矿联络巷,在盘区矿房和矿柱内分别施工出矿巷;在上部中段巷,施工两条下向回风充填联络巷至盘区两侧间柱下盘,下向回风充填联络巷的最终底板标高较上中段巷的底板低3-4m,再在间柱内施工凿岩联络巷,垂直凿岩联络巷,在盘区矿房和矿柱内分别施工凿岩巷;在分段盘区矿房和矿柱的中间位置,垂直出矿联络巷分别施工切割横巷及切割天井;
3)盘区矿体回采采用下向式,分段内矿体采用间隔回采;
4)首先平行回采矿房,矿房回采完毕后,再平行回采矿柱;矿房采空区采用胶结充填体接顶充填,矿柱采空区先采用胶结充填体充填总高度的50%-60%,剩余采空区采用尾砂充填体接顶充填;
矿房或矿柱回采时,首先在切割横巷内,对切割天井进行拉槽;拉槽完毕后,再从采场中间位置向两侧间柱前进式回采,在凿岩巷内施工下向扇形中深孔落矿,爆破后的矿石堆采用遥控铲运机在出矿巷内出矿;自采场中间位置开始回采至长度为20-30m时,对采空区先进行接顶充填,之后再进行剩余矿体回采;
5)在分段内矿房或矿柱中部采空区充填前,在采场两侧工作面位置,提前施工出两个切割天井;切割天井形成后,在切割天井内敷设充满气体的橡胶充气囊后再对采空区进行充填;采场中部采空区充填养护完毕,在回采剩余矿体前,将充满气体的橡胶充气囊放出全部气体,后把橡胶充气囊从切割天井中收回,再依次进行切割横巷、切割槽及回采作业。
2.根据权利要求1所述的倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法,其特征在于:步骤1)中,盘区沿矿体走向布置,长度60-80m,宽度为矿体水平厚度,中段高度45-60m,分段高度15-20m,间柱宽度8-10m;盘区内从上盘至下盘,沿矿体走向划分成间隔布置的矿房和矿柱,矿房和矿柱的长度圴为60-80m,宽度为8-10m,紧靠矿体上、下盘采场宽度不超过10m;紧靠矿体上盘的采场划分为矿房。
3.根据权利要求1所述的倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法,其特征在于:步骤3)中,中段矿体在垂直方向上分成三个分段,盘区回采从上分段向下分段依次回采,采用下向扇形中深孔落矿;分段内矿体先平行回采矿房,矿房回采完毕后,再平行回采矿柱。
4.根据权利要求1或2或3所述的倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法,其特征在于:所述倾斜厚大破碎矿体的水平厚度25m以上,矿体倾角55°以上。
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