階段留礦崩落采礦法
【專利摘要】一種階段留礦崩落采礦法，在回采過(guò)程中不出現(xiàn)大面積采空區(qū)，在回采前期利用崩落礦石支撐上盤圍巖，在回采后期隨著底部出礦，上部覆巖下移充填采空區(qū)控制地壓，達(dá)到安全高效開(kāi)采，底部結(jié)構(gòu)采用底部塹溝聚礦，底部塹溝采用人字形的無(wú)軌裝礦進(jìn)路與運(yùn)輸巷道相連，實(shí)現(xiàn)階段出礦，實(shí)施拉底工作時(shí)，崩落礦石只出一部分，礦塊內(nèi)松散礦巖維持上盤圍巖不垮塌且保證上部落礦有足夠自由補(bǔ)償空間，落礦后從無(wú)軌裝礦進(jìn)路出礦，裝入礦車運(yùn)出采場(chǎng)，出礦只出一部分，礦塊內(nèi)松散礦巖維持頂板不垮塌且保證上部落礦有足夠自由補(bǔ)償空間，之后再次落礦，循環(huán)直至礦塊內(nèi)的礦石全部爆落，最后進(jìn)行大放礦，大放礦時(shí)，隨礦石的不斷采出，覆巖不斷下移充填采礦區(qū)控制地壓。
【專利說(shuō)明】階段留礦崩落采礦法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地下礦山開(kāi)采【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種階段留礦崩落采礦法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于礦床賦存條件復(fù)雜多樣，礦石和圍巖性質(zhì)多變，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用了種類繁多的采礦方法。按回采時(shí)的地壓管理方法為依據(jù)，采礦方法分為空?qǐng)霾傻V法、充填采礦法和崩落米礦法二大類。
[0003]空?qǐng)霾傻V法回采礦房時(shí)形成較大采空區(qū)，利用礦柱和礦巖本身的強(qiáng)度維護(hù)礦巖穩(wěn)固。人員作業(yè)往往在暴露面積較大的空?qǐng)鲎鳂I(yè)，在遇到穩(wěn)固性較差的礦巖時(shí)，空?qǐng)霾傻V法將不可選。
[0004]充填采礦法采用充填料充填礦石采出后形成的采空區(qū)，可用支架和充填料配合維護(hù)礦巖穩(wěn)固。充填采礦法成本較高，應(yīng)用于許多稀貴重礦石的開(kāi)采。充填采礦法優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)、貧化損失低、作業(yè)較安全、保護(hù)地表等；缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜、成本高、生產(chǎn)效率低。
[0005]崩落采礦法在回采礦石后，讓頂板和圍巖崩落充填采空區(qū)，達(dá)到管理和控制地壓的目的。崩落采礦法主要適用礦巖不穩(wěn)固的礦體開(kāi)采，地表允許沉陷。崩落采礦法的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化程度高、安全、高效、成本低。
[0006]在礦床地下開(kāi)采實(shí)踐中，當(dāng)遇到破碎、極不穩(wěn)固礦巖時(shí)，巷道施工非常困難，施工成本高昂?，F(xiàn)有的采礦方法由于采準(zhǔn)工程量大，圍巖暴露面積大，造成很多安全隱患，成本增加，效率低下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種階段留礦崩落采礦法，該方法針對(duì)破碎、極不穩(wěn)固、傾斜礦體開(kāi)采，具有采準(zhǔn)工程量小、圍巖暴露面積小、安全高效、成本低的特點(diǎn)，降低了礦石貧化率和損失率，可在冶金、有色、黃金、化工、煤炭等地下開(kāi)采中靈活應(yīng)用。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種階段留礦崩落采礦法，在回采過(guò)程中不出現(xiàn)大面積采空區(qū)，在回采前期利用崩落礦石支撐上盤圍巖，在回采后期隨著底部出礦，上部覆巖下移充填采空區(qū)控制地壓。
[0010]本發(fā)明在礦底采用底部塹溝聚礦，將位于礦底的底部塹溝平巷3采用人字形的無(wú)軌裝礦進(jìn)路6與脈外運(yùn)輸平巷I以及脈內(nèi)運(yùn)輸巷8相連，實(shí)現(xiàn)階段出礦，其中無(wú)軌裝礦進(jìn)路6布置于每個(gè)礦塊底部，底部塹溝平巷3自礦塊一端沿礦體走向掘進(jìn)。
[0011]本發(fā)明在礦體中央下盤布置一個(gè)行人通風(fēng)天井2，在行人通風(fēng)天井2內(nèi)向左右兩側(cè)交錯(cuò)布置鑿巖硐室7。自底部塹溝平巷3內(nèi)向上掘進(jìn)切割天井5，切割天井5為切槽和拉底工作形成自由面和提供補(bǔ)償空間。
[0012]本發(fā)明在實(shí)施拉底工作及回采過(guò)程中，崩落的礦石只出一部分，礦塊內(nèi)的松散礦巖維持頂板圍巖不會(huì)垮塌，且保證上部落礦有足夠的自由補(bǔ)償空間。
[0013]本發(fā)明在鑿巖硐室7鉆鑿扇形水平深孔9，每次爆落2?4排實(shí)現(xiàn)落礦，落礦后從無(wú)軌裝礦進(jìn)路6出礦，裝入礦車運(yùn)出采場(chǎng)，出礦只出一部分，礦塊內(nèi)的松散礦巖維持頂板不會(huì)垮塌，且保證上部落礦有足夠的自由補(bǔ)償空間，之后再次落礦，如此循環(huán)，直至礦塊內(nèi)的礦石全部爆落，最后進(jìn)行大放礦，即為階段出礦。
[0014]本發(fā)明在大放礦時(shí)，隨著礦石的不斷采出，覆巖不斷下移充填采礦區(qū)，控制地壓。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1、采切工程量小，采切比小于3m/kt。有效解決了破碎、極不穩(wěn)固礦巖施工困難和成本過(guò)高的問(wèn)題。
[0017]2、回采過(guò)程中不出現(xiàn)大面積采空區(qū)，回采前期利用崩落礦石支撐上盤圍巖穩(wěn)固。實(shí)現(xiàn)了安全開(kāi)采及有效控制巖石的混入。
[0018]3、礦塊內(nèi)所有礦石崩落完后，在底部通過(guò)“人”字型無(wú)軌裝礦進(jìn)路出礦，實(shí)現(xiàn)階段出礦。生產(chǎn)效率高。
[0019]4、采用水平深孔落礦。起到了控制崩落礦石邊界的問(wèn)題，誘導(dǎo)礦塊內(nèi)礦石按照設(shè)計(jì)要求全部崩落下來(lái)。減小了礦石損失率。
[0020]5、水平深孔落礦時(shí)，爆破起到誘導(dǎo)礦石崩落，實(shí)現(xiàn)破碎礦石依靠自重的自然崩落。大大降低了開(kāi)采成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是沿礦體走向縱剖面圖。
[0022]圖2是礦塊橫剖面圖。
[0023]圖3是底部結(jié)構(gòu)平面圖。
[0024]圖4是鑿巖硐室水平平面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0026]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明階段留礦崩落采礦法，主要思路為，在回采過(guò)程中不出現(xiàn)大面積采空區(qū)，在回采前期利用崩落礦石支撐上盤圍巖，在回采后期隨著底部出礦，上部覆巖下移充填采空區(qū)控制地壓，達(dá)到安全高效開(kāi)采。
[0027]在具體的實(shí)現(xiàn)上，在每個(gè)礦塊底部布置平底結(jié)構(gòu)的人字形的無(wú)軌裝礦進(jìn)路6。礦體中央下盤布置一個(gè)行人通風(fēng)天井2，在行人通風(fēng)天井2內(nèi)向左右兩側(cè)交錯(cuò)布置鑿巖硐室7，單側(cè)鑿巖硐室7的垂直間隔為12.5m。自礦塊一端沿礦體走向掘進(jìn)底部塹溝平巷3以及在底部塹溝平巷3 —側(cè)的切割平巷4。自底部塹溝平巷3內(nèi)向上掘進(jìn)切割天井5。切割天井5主要為切槽和拉底工作形成自由面和提供補(bǔ)償空間。
[0028]崩下礦石從無(wú)軌裝礦進(jìn)路6出礦，裝入礦車運(yùn)出采場(chǎng)。出礦只出一部分，礦塊內(nèi)的松散礦巖維持上盤巖體不會(huì)垮塌，且保證上部落礦有足夠的自由補(bǔ)償空間。落礦采用潛孔鑿巖機(jī)在鑿巖硐室7鉆鑿扇形水平深孔9。每次可爆落2?4排，落礦后，從無(wú)軌裝礦進(jìn)路6出礦，裝入礦車運(yùn)出采場(chǎng)。出礦只出一部分，礦塊內(nèi)的松散礦巖維持上盤不會(huì)垮塌，且保證上部落礦有足夠的自由補(bǔ)償空間。如此循環(huán)，直至礦塊內(nèi)的礦石全部爆落，最后進(jìn)行大放礦。
[0029]本發(fā)明是根據(jù)附圖提到的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，這只是其中的一個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從實(shí)施例獲得啟發(fā)，進(jìn)行變形得到其它實(shí)施例。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該根據(jù)權(quán)利要求的保護(hù)范圍來(lái)確定。
【權(quán)利要求】
1.一種階段留礦崩落采礦法，其特征在于，在回采過(guò)程中不出現(xiàn)大面積采空區(qū)，在回采前期利用崩落礦石支撐上盤圍巖，在回采后期隨著底部出礦，上部覆巖下移充填采空區(qū)控制地壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述階段留礦崩落采礦法，其特征在于，在礦底采用底部塹溝聚礦，將位于礦底的底部塹溝平巷(3)采用人字形的無(wú)軌裝礦進(jìn)路(6)與脈外運(yùn)輸平巷(I)以及脈內(nèi)運(yùn)輸巷(8)相連，實(shí)現(xiàn)階段出礦，其中無(wú)軌裝礦進(jìn)路(6)布置于每個(gè)礦塊底部，底部塹溝平巷(3)自礦塊一端沿礦體走向掘進(jìn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述階段留礦崩落采礦法，其特征在于，所述無(wú)軌裝礦進(jìn)路(6)為平底結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述階段留礦崩落采礦法，其特征在于，在礦體中央下盤布置一個(gè)行人通風(fēng)天井(2)，在行人通風(fēng)天井(2)內(nèi)向左右兩側(cè)交錯(cuò)布置鑿巖硐室(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述階段留礦崩落采礦法，其特征在于，自底部塹溝平巷(3)內(nèi)向上掘進(jìn)切割天井(5)，切割天井(5)為切槽和拉底工作形成自由面和提供補(bǔ)償空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述階段留礦崩落采礦法，其特征在于，在實(shí)施拉底工作及回采過(guò)程中，崩落的礦石只出一部分，礦塊內(nèi)的松散礦巖維持頂板圍巖不會(huì)垮塌，且保證上部落礦有足夠的自由補(bǔ)償空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述階段留礦崩落采礦法，其特征在于，在鑿巖硐室(7)鉆鑿扇形水平深孔(9)，每次爆落2?4排實(shí)現(xiàn)落礦，落礦后從無(wú)軌裝礦進(jìn)路(6)出礦，裝入礦車運(yùn)出采場(chǎng)，出礦只出一部分，礦塊內(nèi)的松散礦巖維持頂板不會(huì)垮塌，且保證上部落礦有足夠的自由補(bǔ)償空間，之后再次落礦，如此循環(huán)，直至礦塊內(nèi)的礦石全部爆落，最后進(jìn)行大放礦，即為階段出礦。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述階段留礦崩落采礦法，其特征在于，大放礦時(shí)，隨著礦石的不斷采出，覆巖不斷下移充填采礦區(qū)，控制地壓。
【文檔編號(hào)】E21C41/22GK104481543SQ201410736176
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】胡杏保, 郭進(jìn)平, 孫鋒剛, 趙少儒, 吳前瑞, 王昌龍, 薛濤 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)