連續(xù)崩落采礦方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種連續(xù)崩落采礦方法，沿垂直方向?qū)⒌V體劃分為中段，將中段劃分為分段，并在中段上部劃分頂柱、中段下部劃分底柱；在中段內(nèi)布置倒梯形采區(qū)。倒梯形采區(qū)的第一翼為分段回采區(qū)，從下至上呈階梯狀布置有分段回采作業(yè)面，并存留有崩落礦石；倒梯形采區(qū)的第二翼為巖層崩落區(qū)，覆蓋有崩落巖石；倒梯形采區(qū)的頂部為頂?shù)字?，在緊靠第二翼的頂?shù)字课粸榉彭攨^(qū)；倒梯形采區(qū)的底部為集中出礦區(qū)。在倒梯形采區(qū)的頂?shù)字路降牡谝灰淼V石堆與第二翼巖石堆之間為無(wú)礦巖的空區(qū)，大部份崩落礦石在無(wú)巖石覆蓋的條件下放出。沿礦體走向連續(xù)采礦；具有生產(chǎn)能力大、采礦損失貧化率低和采礦成本低的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】連續(xù)崩落采礦方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬礦山采集領(lǐng)域，特別地，涉及一種金屬礦山地下連續(xù)崩落采礦方法。

【背景技術(shù)】
[0002]金屬礦山地下開(kāi)采常采用崩落采礦法?，F(xiàn)有的崩落采礦法主要有實(shí)行強(qiáng)制崩落的階段崩落采礦法、分段崩落采礦法、分層崩落采礦法，以及借助拉底切割造成的二次集中應(yīng)力和礦石自重落礦的自然崩落采礦法。除了分層崩落采礦法的效率較低而較少應(yīng)用以外，其他方法在采礦行業(yè)應(yīng)用廣泛，屬于高效率、低成本和大規(guī)模開(kāi)采的地下采礦方法，尤其是自然崩落采礦法在開(kāi)采效率、開(kāi)采成本與開(kāi)采規(guī)模方面更具優(yōu)勢(shì)。但現(xiàn)有的崩落采礦法具有一個(gè)共同的特征，就是在覆蓋巖石下放礦，在放礦過(guò)程中形成一個(gè)形狀復(fù)雜的礦石與巖石的接觸面。其中階段崩落采礦法、有底柱分段崩落采礦法在放礦過(guò)程中形成一個(gè)與采場(chǎng)底部平面基本平行的上部礦巖接觸面和一個(gè)或多個(gè)與相鄰已采采場(chǎng)的側(cè)幫礦巖接觸面；自然崩落采礦法在放礦過(guò)程中形成一個(gè)與采場(chǎng)底部平面相交的礦巖接觸面；無(wú)底柱分段崩落采礦法在采礦進(jìn)路內(nèi)實(shí)行端部出礦，除了采礦進(jìn)路的端面外均為與巖石的接觸面。由于礦巖接觸面上的巖石在放礦過(guò)程中不斷地混入礦石中，降低了礦石品位，減少了采出資源量，因而造成較大的采礦損失率與采礦貧化率，大量浪費(fèi)了資源，降低了礦山企業(yè)的效益；并且使采場(chǎng)規(guī)模和作業(yè)循環(huán)受到限制，制約了采礦效率和采礦規(guī)模。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)崩落采礦方法，以解決崩落采礦法由于礦巖接觸面上的巖石在放礦過(guò)程中不斷地混入礦石中，造成較大的采礦損失率與采礦貧化率，大量浪費(fèi)礦產(chǎn)資源，降低礦山企業(yè)的效益的問(wèn)題；并且顯著擴(kuò)大采區(qū)規(guī)模，提高采礦效率和采礦生產(chǎn)能力。本發(fā)明將為礦體厚大、礦體走向長(zhǎng)度長(zhǎng)和礦巖穩(wěn)固的礦床的開(kāi)采，提供一種減少巖石覆蓋下放出礦石量和礦巖接觸面、有效采礦損失率與采礦貧化率、進(jìn)一步發(fā)揮崩落采礦效率及崩落采礦規(guī)模優(yōu)勢(shì)的崩落采礦方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種連續(xù)崩落采礦方法，沿垂直方向?qū)⒌V體劃分為至少兩個(gè)中段，并在中段的上部劃分頂柱，在中段的下部劃分底柱；本中段的頂柱和上一中段的底柱構(gòu)成頂?shù)字粚⒅卸窝卮怪狈较騽澐譃橹辽賰蓚€(gè)分段，在各分段水平沿礦體走向分別布置有一條分段脈外平巷和至少一條分段脈內(nèi)平巷，分段脈內(nèi)平巷與分段脈外平巷通過(guò)分段聯(lián)絡(luò)道連通；在中段內(nèi)布置至少一個(gè)采區(qū)，采區(qū)的縱剖面為下窄上寬的倒梯形，形成倒梯形采區(qū)；倒梯形采區(qū)的第一翼為分段回采區(qū)，在各分段從下至上呈階梯狀布置分段回采作業(yè)面，存留有崩落礦石，形成第一翼礦石堆；倒梯形采區(qū)的底部為集中出礦區(qū)；倒梯形采區(qū)的頂部為頂?shù)字辉诰o靠倒梯形采區(qū)的第二翼的頂?shù)字课粸榉彭攨^(qū)，通過(guò)在放頂區(qū)進(jìn)行放頂爆破，使頂?shù)字喜康谋缆鋷r石隨同崩落的頂?shù)字V石一起落入集中出礦區(qū)內(nèi)臨近出礦結(jié)束的區(qū)域，并使崩落巖石覆蓋在崩落的頂?shù)字V石之上，形成第二翼巖石堆；頂?shù)字?、集中出礦區(qū)、第一翼礦石堆以及第二翼巖石堆之間為無(wú)礦巖的空區(qū)；當(dāng)集中出礦區(qū)靠近倒梯形采區(qū)第二翼的區(qū)域臨近出礦結(jié)束時(shí)，在放頂區(qū)對(duì)頂?shù)字M(jìn)行放頂爆破；通過(guò)集中出礦區(qū)放出崩落巖石覆蓋下的頂?shù)字V石；隨著頂?shù)字喜康谋缆鋷r石下落后，自然崩落或強(qiáng)制崩落頂?shù)字纳喜繃鷰r體；保持倒梯形采區(qū)沿礦體走向連續(xù)推進(jìn)，不留礦柱連續(xù)回采礦體、連續(xù)崩落礦體周?chē)鷰r體。
[0006]進(jìn)一步地，分段回采作業(yè)面位于分段脈內(nèi)平巷的端部，在各分段脈內(nèi)平巷內(nèi)按設(shè)定的回采步距進(jìn)行回采作業(yè)，并且回采作業(yè)自上分段至下分段順序?qū)嵤┗蛲瑫r(shí)實(shí)施。
[0007]進(jìn)一步地，在各分段回采作業(yè)面鉆鑿上向扇形中深孔，采用擠壓爆破崩落礦石，每次爆破崩落礦石后在分段水平進(jìn)行控制出礦；余下的崩落礦石存留在采區(qū)內(nèi)，余下的崩落礦石中的大部分通過(guò)集中出礦區(qū)在無(wú)覆蓋巖石的條件下放出；
[0008]進(jìn)一步地，分段控制出礦采用井下鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦，控制出礦量為每次崩落礦石量的 10% -15%。
[0009]進(jìn)一步地，各分段回采作業(yè)面底邊的連線與水平面的夾角為35° -55°。
[0010]進(jìn)一步地，倒梯形采區(qū)內(nèi)存留在倒梯形采區(qū)的第一翼的崩落礦石堆沿礦體走向的厚度不小于20m。
[0011]進(jìn)一步地，每次放頂爆破按照設(shè)定的放頂區(qū)范圍崩落頂?shù)字?，每次設(shè)定的放頂區(qū)的高度采用與頂?shù)字叨?，每次設(shè)定的放頂區(qū)沿礦體走向的長(zhǎng)度與集中出礦區(qū)內(nèi)臨近出礦結(jié)束區(qū)域沿礦體走向的長(zhǎng)度保持基本一致。
[0012]進(jìn)一步地，將每次設(shè)定的放頂區(qū)沿垂直方向劃分至少兩個(gè)爆區(qū)，采用中深孔或深孔自下而上實(shí)行區(qū)間秒差控制爆破。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]本發(fā)明采礦方法的采區(qū)沿礦體走向連續(xù)推進(jìn)，不留礦柱、連續(xù)采礦；除崩落的頂?shù)字V石外，絕大部份的崩落礦石在沒(méi)有巖石覆蓋的條件下進(jìn)行出礦，避免了崩落采礦法在巖石覆蓋下進(jìn)行大量出礦的弊端，采礦損失率低、貧化率低。分段回采區(qū)可形成多個(gè)回采作業(yè)面，集中出礦區(qū)可設(shè)置多個(gè)出礦點(diǎn)，采場(chǎng)生產(chǎn)能力大、效率高。特別適用于礦體厚大、礦體走向長(zhǎng)度長(zhǎng)、礦巖穩(wěn)固的礦床條件。
[0015]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的連續(xù)崩落采礦法方案的縱剖面示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的連續(xù)崩落采礦法方案的水平剖面示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的連續(xù)崩落采礦法方案的橫向剖面示意圖。
[0020]圖例說(shuō)明:
[0021]1、第一分段；2、第二分段；3、第三分段；4、第四分段;A1、第一分段回采作業(yè)面；A2、第二分段回采作業(yè)面；A3、第三分段回采作業(yè)面；A4、第四分段回采作業(yè)面；51、本中段底柱；52、本中段頂柱；53、上中段底柱；6、礦石；7、巖石；8、空區(qū)；9、巖石；B、放頂區(qū)；C、集中出礦區(qū)。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由所限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0023]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的連續(xù)崩落采礦法方案的縱剖面示意圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的連續(xù)崩落采礦法方案的水平剖面示意圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的連續(xù)崩落采礦法方案的橫向剖面示意圖。
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例的連續(xù)崩落采礦方法，沿礦體的垂直方向按一定高度將礦體劃分成具有走向全長(zhǎng)的礦段作為中段，將中段礦段沿垂直方向劃分為四個(gè)水平礦段(分段)，四個(gè)水平礦段分別為第一分段1、第二分段2、第三分段3、第四分段4，在本中段的上部劃分本中段頂柱52，在本中段的下部劃分本中段底柱51 ;在各分段水平沿礦體走向分別布置有一條分段脈外平巷和至少一條分段脈內(nèi)平巷，分段脈內(nèi)平巷與分段脈外平巷通過(guò)分段聯(lián)絡(luò)道連通。在中段內(nèi)布置至少一個(gè)采區(qū)，采區(qū)的縱剖面為下窄上寬的倒梯形。倒梯形采區(qū)的第一翼為分段回采區(qū)，在第一分段1、第二分段2、第三分段3、第四分段4，分別設(shè)置有從下至上呈階梯狀布置的第一分段回采作業(yè)面Al、第二分段回采作業(yè)面A2、第三分段回采作業(yè)面A3、第四分段回采作業(yè)面A4，并存留有崩落礦石6。倒梯形采區(qū)的第二翼為圍巖體崩落區(qū)，覆蓋有崩落巖石7。倒梯形采區(qū)的頂部為由本中段頂柱52和上中段底柱53組成的頂?shù)字?，在緊靠第二翼的頂?shù)字课粸榉彭攨^(qū)B。倒梯形采區(qū)的底部為集中出礦區(qū)C。在倒梯形米區(qū)的頂柱52下方的第一翼礦石堆6與第二翼巖石堆7之間為無(wú)礦巖的空區(qū)8。在各分段回采作業(yè)面鉆鑿上向扇形中深孔，采用擠壓爆破崩落礦石，每次爆破崩落礦石后在分段水平進(jìn)行控制出礦。余下的崩落礦石6存留在采區(qū)內(nèi)，其中的大部分通過(guò)集中出礦區(qū)C在無(wú)巖石7覆蓋的條件下放出。當(dāng)集中出礦區(qū)C靠近倒梯形采區(qū)第二翼的區(qū)域臨近出礦結(jié)束時(shí)，在放頂區(qū)B進(jìn)行放頂爆破崩落設(shè)定范圍內(nèi)的頂?shù)字?，使上中段底?3上部的部份崩落巖石9隨同崩落的頂?shù)字V石一起落入臨近出礦結(jié)束區(qū)，形成覆蓋在崩落的頂?shù)字V石之上的巖石7。通過(guò)集中出礦區(qū)C放出巖石7覆蓋下的所述頂?shù)字V石。隨著頂?shù)字喜康牟糠荼缆鋷r石下落后，自然崩落或強(qiáng)制崩落上部圍巖體，補(bǔ)充崩落巖石9。保持倒梯形采區(qū)沿礦體走向連續(xù)推進(jìn)，不留礦柱連續(xù)回采礦體、連續(xù)崩落礦體周?chē)鷰r體。
[0025]在實(shí)施例中，中段是沿垂直方向按一定高度將礦體劃分的具有走向全長(zhǎng)的礦段，分段是將中段沿垂直方向劃分出的水平礦段。圖2是圖1中的1-1剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中的I1-1I剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]本實(shí)施例中，各分段回采作業(yè)面，第一分段回采作業(yè)面Al、第二分段回采作業(yè)面A2、第三分段回采作業(yè)面A3、第四分段回采作業(yè)面A4位于分段脈內(nèi)平巷的端部，在各分段脈內(nèi)平巷內(nèi)按設(shè)定的回采步距進(jìn)行回采作業(yè)，并且各分段的回采作業(yè)自上分段至下分順序?qū)嵤┗蛲瑫r(shí)實(shí)施。
[0027]本實(shí)施例中，分段控制出礦采用井下鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦，控制出礦量為每次崩落礦石量的10% -15%。
[0028]本實(shí)施例中，各分段回采作業(yè)面底邊的連線與水平面的夾角為35° -55°。
[0029]本實(shí)施例中，倒梯形采區(qū)內(nèi)存留在第一翼的崩落礦石堆6沿礦體走向的厚度不小于 20m。
[0030]本實(shí)施例中，本中段頂柱52和上中段底柱53構(gòu)成頂?shù)字?，每次放頂爆破按照設(shè)定的放頂區(qū)B的范圍崩落頂?shù)字?，每次設(shè)定的放頂區(qū)B的高度為頂?shù)字叨?，每次設(shè)定的放頂區(qū)B沿礦體走向的長(zhǎng)度與集中出礦區(qū)C內(nèi)臨近出礦結(jié)束區(qū)域沿礦體走向的長(zhǎng)度保持基本一致。
[0031]本實(shí)施例中，將每次設(shè)定的放頂區(qū)B沿垂直方向劃分至少兩個(gè)爆區(qū)，采用中深孔或深孔自下而上實(shí)行區(qū)間秒差控制爆破。
[0032]本發(fā)明的崩落采礦方法沿礦體走向連續(xù)回采，不留礦柱，開(kāi)采回采率高。除崩落的頂?shù)字V石外，絕大部份的崩落礦石在沒(méi)有巖石7覆蓋的條件下進(jìn)行出礦，避免了崩落采礦法在巖石覆蓋下進(jìn)行大量出礦的弊端，采礦貧化率低。分段回采區(qū)設(shè)置多個(gè)回采作業(yè)面同時(shí)作業(yè)，設(shè)置多個(gè)出礦點(diǎn)進(jìn)行集中出礦，采區(qū)生產(chǎn)能力大、效率高。本發(fā)明的采礦方法適用于礦體厚大、礦體走向長(zhǎng)度長(zhǎng)、礦巖穩(wěn)固的礦床條件。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于: 沿垂直方向?qū)⒌V體劃分為至少兩個(gè)中段，并在所述中段的上部劃分頂柱，在所述中段的下部劃分底柱；本中段的頂柱和上一中段的底柱構(gòu)成頂?shù)字?；將所述中段沿垂直方向劃分為至少兩個(gè)分段，在各分段水平沿礦體走向分別布置有一條分段脈外平巷和至少一條分段脈內(nèi)平巷，所述分段脈內(nèi)平巷與所述分段脈外平巷通過(guò)分段聯(lián)絡(luò)道連通； 在所述中段內(nèi)布置至少一個(gè)采區(qū)，所述采區(qū)的縱剖面為下窄上寬的倒梯形，形成倒梯形采區(qū)；所述倒梯形采區(qū)的第一翼為分段回采區(qū)，在各分段從下至上呈階梯狀布置分段回采作業(yè)面，存留有崩落礦石，形成第一翼礦石堆；所述倒梯形采區(qū)的底部為集中出礦區(qū)；所述倒梯形采區(qū)的頂部為頂?shù)字?；在緊靠所述倒梯形采區(qū)的第二翼的頂?shù)字课粸榉彭攨^(qū)，通過(guò)在放頂區(qū)進(jìn)行放頂爆破，使所述頂?shù)字喜康谋缆鋷r石隨同崩落的頂?shù)字V石一起落入所述集中出礦區(qū)內(nèi)臨近出礦結(jié)束的區(qū)域，并使所述崩落巖石覆蓋在崩落的所述頂?shù)字V石之上，形成第二翼巖石堆；所述頂?shù)字?、所述集中出礦區(qū)、所述第一翼礦石堆以及所述第二翼巖石堆之間為無(wú)礦巖的空區(qū)； 當(dāng)所述集中出礦區(qū)靠近倒梯形采區(qū)第二翼的區(qū)域臨近出礦結(jié)束時(shí)，在所述放頂區(qū)對(duì)所述頂?shù)字M(jìn)行放頂爆破；通過(guò)所述集中出礦區(qū)放出所述崩落巖石覆蓋下的所述頂?shù)字V石；隨著所述頂?shù)字喜康谋缆鋷r石下落后，自然崩落或強(qiáng)制崩落所述頂?shù)字喜康膰鷰r體； 保持倒梯形采區(qū)沿礦體走向連續(xù)推進(jìn)，不留礦柱連續(xù)回采礦體、連續(xù)崩落礦體周?chē)鷰r體。
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，所述分段回采作業(yè)面位于所述分段脈內(nèi)平巷的端部，在各分段脈內(nèi)平巷內(nèi)按設(shè)定的回采步距進(jìn)行回采作業(yè)，并且回采作業(yè)自上分段至下分段順序?qū)嵤┗蛲瑫r(shí)實(shí)施。
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，在各所述分段回采作業(yè)面鉆鑿上向扇形中深孔，采用擠壓爆破崩落礦石，每次爆破崩落礦石后在分段水平進(jìn)行控制出礦；余下的崩落礦石存留在所述采區(qū)內(nèi)，余下崩落礦石中的大部分通過(guò)所述集中出礦區(qū)在無(wú)巖石覆蓋的條件下放出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，分段控制出礦采用井下鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦，控制出礦量為每次崩落礦石量的10% -15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，各所述分段回采作業(yè)面底邊的連線與水平面的夾角為35° -55°。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，所述倒梯形采區(qū)內(nèi)存留在所述倒梯形采區(qū)的第一翼的崩落礦石堆沿礦體走向的厚度不小于20m。
7.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，每次放頂爆破按照設(shè)定的放頂區(qū)范圍崩落頂?shù)字?，每次設(shè)定的所述放頂區(qū)的高度為所述頂?shù)字叨?，每次設(shè)定的放頂區(qū)沿礦體走向的長(zhǎng)度與所述集中出礦區(qū)內(nèi)臨近出礦結(jié)束區(qū)域沿礦體走向的長(zhǎng)度保持基本一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連續(xù)崩落采礦方法，其特征在于，將每次設(shè)定的所述放頂區(qū)沿垂直方向劃分至少兩個(gè)爆區(qū)，采用中深孔或深孔自下而上實(shí)行區(qū)間秒差控制爆破。
【文檔編號(hào)】E21C41/22GK104153782SQ201410365727
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】周愛(ài)民, 宋嘉棟 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司