專利名稱：一種連續(xù)崩落采礦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采礦領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)崩落采礦方法。
背景技術(shù)：
大規(guī)模與高效采礦技術(shù)的應(yīng)用是大型地下礦山發(fā)展的方向，其工藝特征為階段回 采、采切合一、大直徑深孔爆破、連續(xù)回采。階段采礦方法適用于厚大礦床的開采，一般包括 階段空?qǐng)霾傻V法和階段崩落采礦法。階段空?qǐng)霾傻V法采礦是將礦體劃分為礦塊，礦塊再劃分為礦房與礦柱。只回采礦 房，礦柱作為維護(hù)采場(chǎng)頂板穩(wěn)定性的支撐。其工藝過(guò)程是在礦房的上部布置鑿巖硐室，大直 徑深孔從礦塊上部一直打到礦塊的底部。在礦塊的底部先形成拉底空間，并布置出礦巷道， 在空?qǐng)鰲l件下出礦。該方法出礦效率高，生產(chǎn)能力大。其采用的爆破落礦方式包括下向分 層爆破落礦和側(cè)向爆破落礦兩種。下向爆破落礦一般采用大直徑球形藥包分層落礦，即VCR 采礦方法；側(cè)向爆破落礦則在礦房一側(cè)先形成切割槽，然后以切割槽為自由面，實(shí)現(xiàn)大直徑 深孔側(cè)向爆破崩落礦石。這兩種爆破落礦方式均需均勻布置炮孔，而炮孔孔間距一般在:3m 左右，因而礦塊上部的鑿巖硐室暴露面積較大，頂板較難維護(hù)；大直徑球形藥包分層落礦一 次落礦高度:3m左右，需采用高密度、高爆速、高能量的炸藥，爆破成本較高；側(cè)向爆破落礦 需在礦房一側(cè)先形成切割槽，形成高大切割槽的效率一般很低，增加了采礦作業(yè)成本和難 度。另外，采用空?qǐng)霾傻V法，大量的礦柱不能回收，礦石損失率較大。開采后存留有大量空 區(qū)，若處理不當(dāng)，將形成極大的安全隱患。大直徑深孔階段崩落采礦法是將礦體劃分為礦塊。其工藝過(guò)程是在礦塊的上部布 置鑿巖硐室，大直徑深孔從礦塊上部一直打到礦塊的底部。在礦塊的底部布置出礦巷道出 礦。大直徑深孔以相鄰崩落的松散礦巖為對(duì)象，進(jìn)行擠壓爆破，同時(shí)崩落鑿巖硐室的頂板。 每次爆破后均在礦塊底部進(jìn)行松動(dòng)放礦。采場(chǎng)放礦是在礦巖覆蓋條件下進(jìn)行的。該方法深 孔階段爆破效率較高，不留礦柱，單步驟連續(xù)回采，通過(guò)崩落頂板來(lái)管理采場(chǎng)地壓，因而不 存在后續(xù)采空區(qū)的處理問(wèn)題。但采用大直徑深孔爆破，需均勻布置大直徑深孔，而炮孔孔 間距一般在:3m左右，因而礦塊上部的鑿巖硐室暴露面積較大，頂板較難維護(hù)；連續(xù)后退式 回采，階段炮孔鑿巖，施工精度要求較高，崩礦步距與爆破參數(shù)較難控制；因采用擠壓爆破， 崩礦步距較小；小步距逐次崩落，覆蓋巖石下放礦，礦石貧化損失較大。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)崩落采礦方法。上述目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的
一種連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 a)將礦體劃分為礦塊，礦塊劃分為礦房和礦柱，礦柱包括間柱和頂柱，礦塊中先回采 礦房單元，然后采用崩落方法回采礦柱，每個(gè)礦塊的回采都是以階段落礦方式連續(xù)完成；其 中，礦塊長(zhǎng)40-60m，寬M-30m，礦塊中礦房長(zhǎng)^_45m，礦房寬12_15m，礦柱寬12_15m，頂柱厚度 10-15m ；
b)回采礦房單元
采用階段空?qǐng)龇ɑ夭?，集束大孔分層爆破方式落礦，礦房回采完后，即形成后續(xù)礦柱崩 落的補(bǔ)償空間；其中，集束大孔孔徑120-165mm，一束集束孔中的炮孔數(shù)為4-6個(gè)，束內(nèi)相鄰 炮孔中心間距0. 5-0. 86m，相鄰集束孔中心之間有間距為5. 5-7. 0m，礦房回采形成的補(bǔ)償 空間的體積占整個(gè)礦塊總體積的30%-35% ；
c)一次崩落間柱單元與頂柱單元
將間柱采用集束大孔側(cè)向爆破，頂柱采用密集中深孔爆破，間柱與頂柱一同整體 崩落；其中，集束大孔孔徑120-165mm，一束孔中炮孔數(shù)6-8個(gè)，束內(nèi)相鄰炮孔中心間 距0. 5-0. 86m,相鄰集束孔中心之間有間距為6-8m,密集中深孔孔徑70-90mm,孔底距 2. 8-3. 8m，排間距 2. 5-3. Om0根據(jù)上述連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，集束大孔分層爆破是采 用N個(gè)直徑為d的單孔所組成的集束孔，其所等效單孔直徑D按下式計(jì)算D=
-JNd ,利用數(shù)個(gè)具有更大當(dāng)量直徑的集束孔的球形藥包組合爆破，在空?qǐng)鰲l件下出礦。根據(jù)上述連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，采用階段空?qǐng)龇ɑ夭杉丛诘V房底部形 成拉底空間和出礦結(jié)構(gòu)，礦房單元回采采用大直徑集束深孔下分層落礦，后退式采礦，空 場(chǎng)條件下出礦。根據(jù)上述連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，集束大孔側(cè)向爆破即采用N個(gè)直徑為d 的單孔所組成的集束孔，其所等效單孔直徑D按下式計(jì)算D= 4Nd ,集束孔采用柱狀藥包
爆破，以礦房回采后形成的空?qǐng)鰹楸频难a(bǔ)償空間，實(shí)現(xiàn)側(cè)向爆破落礦。根據(jù)上述連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，密集中深孔爆破即炮孔垂直呈扇形 布置，其排間距與孔間距較有補(bǔ)償空間的正常爆破小10%-15%，增加爆破礦巖的炸藥單耗 10%_15%，以保證爆破頂柱礦巖達(dá)到合格的塊度。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明礦房單元采用集束大孔分層落礦方式的階段空?qǐng)龇ɑ?采，礦柱單元采用集束大孔側(cè)向爆破與采用密集中深孔爆破的頂柱單元一同整體崩落，實(shí) 現(xiàn)大步距高效安全的連續(xù)后退式回采。該方法既具有空?qǐng)霾傻V法的高效率、高強(qiáng)度、低成本 特點(diǎn)，同時(shí)又兼有崩落采礦法沒有礦柱回采和空區(qū)處理的后續(xù)作業(yè)，有利于集中作業(yè)的特 點(diǎn)。集束孔階段空?qǐng)鲞B續(xù)崩落采礦方法將階段深孔鑿巖，礦房采場(chǎng)集束大孔高分層大量落 礦，集束大孔側(cè)向崩落，出礦運(yùn)輸，頂板崩落等工序和技術(shù)過(guò)程在不同的空間和時(shí)序上形成 了一個(gè)平行連續(xù)的統(tǒng)一過(guò)程，實(shí)現(xiàn)大步距高效安全的連續(xù)后退式回采。


圖1是本發(fā)明的示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本發(fā)明的一種連續(xù)崩落采礦方法包括以下步驟
a)將礦體劃分為礦塊，礦塊劃分為礦房5和礦柱4、9，礦柱包括間柱4和頂柱9，在礦塊 的上部布置鑿巖硐室，大直徑深孔從礦塊上部一直打到礦塊的底部，在礦塊的底部布置出礦巷道出礦。礦塊中先回采礦房單元5，然后采用崩落方法回采礦柱4、9，每個(gè)礦塊的回采 都是以階段落礦方式連續(xù)完成；其中，礦塊長(zhǎng)40-60!11，寬M-30m，礦塊中礦房寬12_15m，礦 房長(zhǎng)^-45m，礦柱寬12-15m，頂柱厚度10_15m ；
b)回采礦房單元
采用階段空?qǐng)龇ɑ夭?階段空?qǐng)龇ɑ夭杉丛诘V房底部形成拉底空間和出礦結(jié)構(gòu)，礦房 單元回采采用大直徑集束深孔下分層落礦，后退式采礦，空?qǐng)鰲l件下出礦)，集束大孔6分 層爆破方式落礦(集束大孔分層爆破是采用N個(gè)直徑為d的單孔所組成的集束孔6，其所
等效單孔直徑D按下式計(jì)算D= 4Md ,利用數(shù)個(gè)具有更大當(dāng)量直徑的集束孔的球形藥包
組合爆破，在空?qǐng)鰲l件下出礦)，礦房5回采完后，即形成后續(xù)礦柱崩落的補(bǔ)償空間；其中， 集束大孔6孔徑120-165mm，一束集束孔6中的炮孔數(shù)為4-6個(gè)，束內(nèi)相鄰炮孔中心間距 0. 5-0. 86m，相鄰集束孔6中心之間有間距為5. 5-7. 0m，礦房5回采形成的補(bǔ)償空間的體積 占整個(gè)礦塊總體積的30%-35% ；
c)一次崩落間柱單元與頂柱單元
將間柱4采用集束大孔6側(cè)向爆破(集束大孔6側(cè)向爆破即采用N個(gè)直徑為d的單孔所
組成的集束孔，其所等效單孔直徑D按下式計(jì)算D= 集束孔采用柱狀藥包爆破，以礦
房回采后形成的空?qǐng)鰹楸频难a(bǔ)償空間，實(shí)現(xiàn)側(cè)向爆破落礦)，頂柱9采用密集中深孔7爆 破(密集中深孔爆破即炮孔垂直呈扇形布置，其排間距與孔間距較有補(bǔ)償空間的正常爆破 小10%-15%，增加爆破礦巖的炸藥單耗10%-15%，以保證爆破頂柱9礦巖達(dá)到合格的塊度)， 間柱4與頂柱9 一同整體崩落；其中，集束大孔孔徑120-165mm，一束孔中炮孔數(shù)6_8個(gè)， 束內(nèi)相鄰炮孔中心間距0. 5-0. 86m，相鄰集束孔中心之間有間距為6-8m，密集中深孔孔徑 70-90mm,孔底距 2. 8-3. 8m,排間距 2. 5-3. Om0實(shí)施例1
XX大型錫礦礦體厚度60m，傾角30°，沿礦體走向劃分為礦塊。采場(chǎng)長(zhǎng)60m，寬30m ； 礦塊中礦房寬15m，礦房長(zhǎng)45m;礦柱寬15m ；頂柱厚度15m。采用Φ 165mm炮孔下向垂直深 爆破落礦，炮孔深度50m。礦房中布置的集束孔為4個(gè)炮孔組成，束內(nèi)炮孔間距0. 86m，束 間距7. Om ；礦柱中束孔為6個(gè)炮孔組成，束內(nèi)炮孔間距0. 86m，束間距Sm。密集中深孔孔 徑90mm，孔底距3. 8m，排間距3. Om0礦房回采形成的補(bǔ)償空間的體積占整個(gè)礦塊總體積的 35%。Φ 165mm炮孔每米炮孔崩礦量30t，炸藥單耗0. 28kg/t,采礦回采率80%，采場(chǎng)生產(chǎn)能 力 2000t/d。實(shí)施例2
XX銅礦礦體厚度40m，傾角35°，沿礦體走向劃分為礦塊。采場(chǎng)長(zhǎng)40m，寬2 !；礦塊 中礦房寬12m，礦房長(zhǎng)^m ；礦柱寬12m，頂柱厚度10m。采用Φ 120mm炮孔下向垂直深爆破 落礦，炮孔深度35m。礦房中束孔為6個(gè)炮孔組成，束內(nèi)炮孔間距0. 5m，束間距5. 5m ；礦柱中 束孔為8個(gè)炮孔組成，束內(nèi)炮孔間距0. 5m，束間距6m。密集中深孔孔徑70mm，孔底距2. 8m, 排間距2. 5m。礦房回采形成的補(bǔ)償空間的體積占整個(gè)礦塊總體積的30%。Φ 120mm炮孔每 米炮孔崩礦量12. 7t，炸藥單耗0. 35kg/t，采礦回采率78%，采場(chǎng)生產(chǎn)能力800t/d。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟a)將礦體劃分為礦塊，礦塊劃分為礦房和礦柱，礦柱包括間柱和頂柱，礦塊中先回采 礦房單元，然后采用崩落方法回采礦柱，每個(gè)礦塊的回采都是以階段落礦方式連續(xù)完成；其 中，礦場(chǎng)長(zhǎng)40-60m，寬M-30m，礦塊中礦房寬12_15m，礦房長(zhǎng)^_45m，礦柱寬12_15m，頂柱厚 度 10-15m ；b)回采礦房單元采用階段空?qǐng)龇ɑ夭?，集束大孔分層爆破方式落礦，礦房回采完后，即形成后續(xù)礦柱崩 落的補(bǔ)償空間；其中，集束大孔孔徑120-165mm，一束集束孔中的炮孔數(shù)為4-6個(gè)，束內(nèi)相鄰 炮孔中心間距0. 5-0. 86m，相鄰集束孔中心之間有間距為5. 5-7. 0m，礦房回采形成的補(bǔ)償 空間的體積占整個(gè)礦塊總體積的30%-35% ；c)一次崩落礦柱單元與頂柱單元將間柱采用集束大孔側(cè)向爆破，頂柱采用密集中深孔爆破，間柱與頂柱一同整體 崩落；其中，集束大孔孔徑120-165mm，一束孔中炮孔數(shù)6-8個(gè)，束內(nèi)相鄰炮孔中心間 距0. 5-0. 86m,相鄰集束孔中心之間有間距為6-8m,密集中深孔孔徑70-90mm,孔底距 2. 8-3. 8m，排間距 2. 5-3. Om0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，集束大孔分層爆破 是采用N個(gè)直徑為d的單孔所組成的集束孔，其所等效單孔直徑D按下式計(jì)算D=Mi ,利用數(shù)個(gè)具有更大當(dāng)量直徑的集束孔的球形藥包組合爆破，在空?qǐng)鰲l件下出礦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，采用階段空?qǐng)龇ɑ夭杉丛?礦房底部形成拉底空間和出礦結(jié)構(gòu)，礦房單元回采采用大直徑集束深孔下分層落礦，后退 式采礦，空?qǐng)鰲l件下出礦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，集束大孔側(cè)向爆破即采用N個(gè)直徑為d的單孔所組成的集束孔，其所等效單孔直徑D按下式計(jì)算D= %fMd ,集束孔采用柱狀藥包爆破，以礦房回采后形成的空?qǐng)鰹楸频难a(bǔ)償空間，實(shí)現(xiàn)側(cè)向爆破落礦。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，密集中深孔爆破即炮孔垂 直呈扇形布置，其排間距與孔間距較有補(bǔ)償空間的正常爆破小10%-15%，增加爆破礦巖的炸 藥單耗10%-15%，以保證爆破頂柱礦巖達(dá)到合格的塊度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)崩落采礦方法，所述方法包括以下步驟a)將礦體劃分為礦塊，礦塊劃分為礦房和礦柱，礦柱包括間柱和頂柱，礦塊中先回采礦房單元，然后采用崩落方法回采礦柱，每個(gè)礦塊的回采都是以階段落礦方式連續(xù)完成；b)回采礦房單元采用階段空?qǐng)龇ɑ夭桑罂追謱颖品绞铰涞V，礦房回采完后，即形成后續(xù)礦柱崩落的補(bǔ)償空間；c)一次崩落礦柱單元與頂柱單元將間柱采用集束大孔側(cè)向爆破，頂柱采用密集中深孔爆破，間柱與頂柱一同整體崩落。該方法既具有空?qǐng)霾傻V法的高效率、高強(qiáng)度、低成本特點(diǎn)，同時(shí)又兼有崩落采礦法沒有礦柱回采和空區(qū)處理的后續(xù)作業(yè)，有利于集中作業(yè)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21C41/16GK102128033SQ20111010910
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者劉建東, 孫忠銘, 王湖鑫, 陳何 申請(qǐng)人:北京礦冶研究總院