本發(fā)明屬于地下礦山采礦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種點(diǎn)柱礦體的回采方法。

背景技術(shù)：

空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采的礦山，采空區(qū)內(nèi)會(huì)預(yù)留大量的點(diǎn)柱來(lái)支撐頂板，以確?；夭蛇^(guò)程的安全，防止大的地壓活動(dòng)。點(diǎn)柱礦體數(shù)量多、儲(chǔ)量大、品位高，回采價(jià)值大。隨著礦山資源的逐漸減少，點(diǎn)柱礦體作為礦山后備資源，越來(lái)越受到重視

但是，由于礦柱與采空區(qū)形成復(fù)雜的力學(xué)結(jié)構(gòu)，礦柱之間聯(lián)系密切，回采難度極大，并且，在老采空區(qū)下作業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)極高。

目前的礦柱回采方式主要有以下幾種：

1、削大點(diǎn)柱為小點(diǎn)柱；

2、施工混凝土礦柱置換回收點(diǎn)柱；

3、充填條帶充填體置換回收點(diǎn)柱；

4、采用袋裝充填體“圍空區(qū)采礦柱”等。

縱觀上述幾種方法，均需要在采空區(qū)下進(jìn)行回采作業(yè)，主要存在安全風(fēng)險(xiǎn)大、回收率低、采礦效率低、經(jīng)濟(jì)成本高等問(wèn)題。因?yàn)椴煽諈^(qū)內(nèi)點(diǎn)柱與頂板形成了一個(gè)復(fù)雜的地壓系統(tǒng)，在采空區(qū)頂板安全隱患未處理的情況下，進(jìn)入空區(qū)內(nèi)回采礦柱，安全風(fēng)險(xiǎn)極大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種點(diǎn)柱礦體回采方法，避免在暴露的采空區(qū)下進(jìn)行回采作業(yè)，安全高效。

本發(fā)明提供的這種點(diǎn)柱礦體回采方法，包括以下步驟：

(1)劃分回采區(qū)域

將大空區(qū)劃分成多個(gè)小的單獨(dú)回采區(qū)域，每個(gè)回采區(qū)域包括小空區(qū)和小空區(qū)內(nèi)的點(diǎn)柱；

(2)構(gòu)筑混凝土人工假巷

在回采區(qū)域內(nèi)構(gòu)筑與主運(yùn)輸巷道貫通的混凝土人工假巷主巷，從人工假巷主巷往待采點(diǎn)柱施工人工假巷支巷；

(3)充填采空區(qū)

對(duì)回采區(qū)域采用擋墻進(jìn)行封堵，膠結(jié)充填采空區(qū)，并保證充填接頂。

(4)施工鑿巖巷

從混凝土人工假巷往待采點(diǎn)柱分別掘進(jìn)貫穿礦體的水平鑿巖巷；

(5)回采點(diǎn)柱

在水平鑿巖巷內(nèi)施工上向扇形孔中深孔，炮孔布滿整個(gè)點(diǎn)柱，采用毫秒微差一次或分次爆破，后退式回采整個(gè)點(diǎn)柱；

(6)作業(yè)人員在混凝土人工假巷內(nèi)操作遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，礦用卡車運(yùn)輸?shù)V石。

作業(yè)人員和設(shè)備經(jīng)由所述混凝土人工假巷進(jìn)入回采作業(yè)面。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述回采區(qū)域由帶狀的充填區(qū)域、充填區(qū)域外圍的空區(qū)和空區(qū)內(nèi)的點(diǎn)柱構(gòu)成。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，混凝土人工假巷包括主巷和支巷，主巷與回采區(qū)域內(nèi)的主運(yùn)輸巷道貫通，支巷將主巷和待采點(diǎn)柱連通，從支巷掘進(jìn)水平鑿巖巷道。混凝土人工假巷強(qiáng)度必須滿足充填體壓力要求，巷道尺寸滿足通風(fēng)、人行和運(yùn)輸要求。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，從完整礦體內(nèi)的主巷往回采區(qū)域構(gòu)筑所述混凝土人工假巷的主巷，使混凝土人工假巷的主巷與主運(yùn)輸巷道貫通，而混凝土人工假巷的支巷與主巷連通，為作業(yè)人員及設(shè)備在混凝土人工假巷內(nèi)的回采作業(yè)提供良好的環(huán)境。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述擋墻采用袋裝充填擋墻或混凝土擋墻?；夭蓞^(qū)域封堵時(shí)，以回采區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)柱為拐點(diǎn)構(gòu)筑擋墻。構(gòu)筑擋墻時(shí)，確保點(diǎn)柱至少有一個(gè)面暴露在空區(qū)內(nèi)，這樣在后續(xù)的爆破時(shí)，使點(diǎn)柱的暴露面作為自由面和補(bǔ)償空間，提高安全性。

本發(fā)明的作業(yè)人員從人工假巷進(jìn)入待采礦柱鑿巖巷，施工上向中深孔，炮孔布滿整個(gè)礦柱；采用毫秒微差一次或分次爆破，后退式回采整個(gè)礦柱；采用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，礦用卡車運(yùn)輸?shù)V石；整個(gè)回采過(guò)程作業(yè)人員均在巷道內(nèi)作業(yè)，不進(jìn)入空區(qū)內(nèi)作業(yè)。

本發(fā)明所提供的這種點(diǎn)柱回采方法，將一定范圍的空區(qū)和空區(qū)內(nèi)的點(diǎn)柱劃分為回采區(qū)域，在回采區(qū)域內(nèi)提前構(gòu)筑混凝土人工假巷作為運(yùn)輸回采通道，然后充填回采區(qū)域內(nèi)的空區(qū)，最后采用中深孔爆破回采點(diǎn)柱，遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，礦用卡車運(yùn)輸?shù)V石，作業(yè)人員和設(shè)備經(jīng)由混凝土人工假巷進(jìn)入回采作業(yè)面，不進(jìn)入空區(qū)下作業(yè)。

與現(xiàn)有點(diǎn)柱回收技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢(shì)：

1)安全性大大提高

①首先對(duì)采空區(qū)進(jìn)行分區(qū)充填，采空區(qū)得到有效治理，充填體有效減小了頂板對(duì)礦柱的壓力，地壓活動(dòng)得到有效控制；

②人員和車輛運(yùn)輸均在混凝土人工假巷內(nèi)通行，人工假巷上部的膠結(jié)充填體能夠有效緩沖頂板地壓活動(dòng)的危害；

③僅在點(diǎn)柱內(nèi)施工一條鑿巖巷，未對(duì)點(diǎn)柱進(jìn)行整體性切割破壞，中深孔鑿巖爆破作業(yè)過(guò)程安全性高；

④整個(gè)點(diǎn)柱回采過(guò)程，人員不用進(jìn)入空區(qū)內(nèi)，采用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，操作人員站在混凝土人工假巷內(nèi)。

2)回收率大大提高

將一定數(shù)量的點(diǎn)柱劃分為一個(gè)回采區(qū)域，區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)柱整體考慮，有選擇性的回采點(diǎn)柱，減少了點(diǎn)柱損失浪費(fèi)。區(qū)域內(nèi)點(diǎn)柱回收率能夠達(dá)到50％以上，采用中深孔爆破工藝，單獨(dú)點(diǎn)柱回收率能夠達(dá)到70-80％。

3)采礦效率大大提高

根據(jù)待采點(diǎn)柱高度，中深孔一次鑿巖，一次或分次爆破整個(gè)點(diǎn)柱，采用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，卡車運(yùn)輸?shù)V石，采礦效率大大提高。

4)技術(shù)新穎、工藝先進(jìn)

回采區(qū)域內(nèi)空區(qū)得到有效充填治理的同時(shí)，預(yù)留了采礦、運(yùn)輸、通風(fēng)的通道，既解決了空區(qū)安全隱患又解決了人員進(jìn)入空區(qū)內(nèi)作業(yè)的問(wèn)題；利用點(diǎn)柱外側(cè)的空區(qū)作為爆破自由面和補(bǔ)償空間，采用中深孔爆破，遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，礦用卡車運(yùn)輸?shù)V石，整個(gè)工藝，兼顧空區(qū)充填治理與安全采礦，技術(shù)新穎，工藝先進(jìn)。

本發(fā)明適應(yīng)于地下礦山大面積點(diǎn)柱礦體的回采，但要求頂板圍巖中等穩(wěn)固及以上，在充填準(zhǔn)備期間不會(huì)出現(xiàn)頂板的冒落危害，待采點(diǎn)柱穩(wěn)固性較好。尤其是厚大點(diǎn)柱回采安全性和回收率更優(yōu)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例一個(gè)回采區(qū)域的縱剖面示意圖。

圖2為圖1中的ⅱ-ⅱ剖視示意圖。

圖3為圖2中的ⅲ-ⅲ剖視示意圖。

圖中：1—混凝土人工主巷；2—混凝土人工支巷；3—水平鑿巖巷；5—充填體；6—小空區(qū)；7—上向扇形中深孔；8—運(yùn)輸巷；9—完整礦體；10—待采點(diǎn)柱；11—已采點(diǎn)柱；12—充填擋墻。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示，本實(shí)施例公開(kāi)的這種點(diǎn)柱礦體回采方法，將一定范圍內(nèi)的空區(qū)和空區(qū)內(nèi)的點(diǎn)柱劃分為一個(gè)單獨(dú)的回采區(qū)域，在回采區(qū)域內(nèi)提前構(gòu)筑混凝土人工假巷作為運(yùn)輸回采通道，然后充填回采區(qū)域內(nèi)的空區(qū)，最后采用中深孔爆破回采點(diǎn)柱。本實(shí)施例的回采區(qū)域由兩塊帶狀充填區(qū)域、充填區(qū)域之間的空區(qū)和空區(qū)內(nèi)的點(diǎn)柱構(gòu)成。

具體步驟如下：

(1)從完整礦體的主巷往回采區(qū)域內(nèi)構(gòu)筑混凝土人工假巷主巷，從混凝土人工假巷主巷往各待采點(diǎn)柱構(gòu)筑一條混凝土人工假巷支巷，使混凝土假巷貫穿整個(gè)回采區(qū)域，形成區(qū)域運(yùn)輸、通風(fēng)通道。保證混凝土人工假巷強(qiáng)度滿足充填體壓力要求，巷道尺寸滿足通風(fēng)、人行和運(yùn)輸要求。

(2)采用袋裝充填擋墻或混凝土充填擋墻，對(duì)回采區(qū)域進(jìn)行封堵，采用膠結(jié)充填方式充填空區(qū)，并充分接頂。以待采點(diǎn)柱為拐點(diǎn)，封堵充填整個(gè)空區(qū)，空區(qū)封堵時(shí)確認(rèn)待采點(diǎn)柱至少有一側(cè)暴露在空區(qū)下。

(3)從各混凝土人工支巷往相應(yīng)的待采點(diǎn)柱掘進(jìn)穿過(guò)整個(gè)礦柱的水平鑿巖巷。

(4)在水平鑿巖巷內(nèi)施工上向扇形中深孔作為炮孔，炮孔布滿整個(gè)點(diǎn)柱，以點(diǎn)柱空區(qū)一側(cè)為自由面和補(bǔ)償空間，采用毫秒微差一次或分次爆破，后退式回采整個(gè)點(diǎn)柱，采用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，礦用卡車運(yùn)輸?shù)V石，人員站在人工假巷內(nèi)操作，不進(jìn)入空區(qū)下作業(yè)。

整個(gè)回采過(guò)程，作業(yè)人員和設(shè)備經(jīng)由混凝土人工假巷進(jìn)入回采作業(yè)面，人員不進(jìn)入采空區(qū)內(nèi)。

與現(xiàn)有點(diǎn)柱回收技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)安全性大大提高

①首先對(duì)采空區(qū)進(jìn)行分區(qū)充填，采空區(qū)得到有效治理，充填體有效減小了頂板對(duì)礦柱的壓力，地壓活動(dòng)得到有效控制。②人員和車輛運(yùn)輸均在人工假巷內(nèi)通行，人工假巷上部的膠結(jié)充填體，能夠有效緩沖頂板地壓活動(dòng)的危害；③僅在礦柱內(nèi)施工一條鑿巖巷，未對(duì)礦柱進(jìn)行整體性切割破壞，中深孔鑿巖爆破作業(yè)過(guò)程安全性高；④整個(gè)點(diǎn)柱回采過(guò)程，人員不用進(jìn)入空區(qū)內(nèi)，采用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，操作人員站在混凝土人工假巷內(nèi)。

2)回收率大大提高

將一定數(shù)量的點(diǎn)柱劃分為一個(gè)回采區(qū)域，區(qū)域內(nèi)點(diǎn)柱整體考慮，有選擇性的回采點(diǎn)柱，減少了礦柱損失浪費(fèi)。區(qū)域內(nèi)礦柱回收率能夠達(dá)到50％以上，采用中深孔爆破工藝，單獨(dú)點(diǎn)柱回收率能夠達(dá)到70-80％。

3)采礦效率大大提高

根據(jù)待采點(diǎn)柱高度，中深孔一次鑿巖，一次或分次爆破整個(gè)點(diǎn)柱，采用遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，卡車運(yùn)輸?shù)V石，采礦效率大大提高。

4)技術(shù)新穎、工藝先進(jìn)

區(qū)域內(nèi)采空區(qū)得到有效充填治理的同時(shí)，預(yù)留了采礦、運(yùn)輸、通風(fēng)的通道，既解決了采空區(qū)安全隱患又解決了人員進(jìn)入空區(qū)內(nèi)作業(yè)的問(wèn)題；利用點(diǎn)柱外側(cè)的空區(qū)作為爆破自由面和補(bǔ)償空間，采用中深孔爆破，遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦，礦用卡車運(yùn)輸?shù)V石；整個(gè)工藝，兼顧采空區(qū)充填治理與安全采礦，技術(shù)新穎，工藝先進(jìn)。