一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，包括：在礦體底板圍巖下部確定回收標(biāo)高；對(duì)回收標(biāo)高上部所有采空區(qū)進(jìn)行安全處理；施工形成運(yùn)輸巷道和出礦巷道；施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)；在樓板礦柱上表面施工形成正向深孔炮孔；裝填炸藥并一次性起爆所有樓板礦柱；崩落的殘礦自溜礦口溜下經(jīng)出礦巷道和運(yùn)輸巷道輸出；對(duì)大爆破放頂形成的塌落區(qū)進(jìn)行礦山尾砂充填，實(shí)現(xiàn)安全化處理。本發(fā)明通過(guò)正向深孔大爆破一次性崩落所有殘留礦柱，解決了分層分次重復(fù)爆破的施工難題，提高了作業(yè)安全性和殘礦回收率，同時(shí)通過(guò)礦山尾砂充填有效減少占地。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及礦業(yè)開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]礦產(chǎn)是國(guó)家生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)材料，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的消耗急速增長(zhǎng)，礦產(chǎn)資源越來(lái)越少，因此要合理的利用有限的礦產(chǎn)資源。由于頂?shù)椎V柱、間柱、點(diǎn)柱、護(hù)頂?shù)V柱這些殘礦的開(kāi)拓與采準(zhǔn)系統(tǒng)均已形成，而且地質(zhì)品位較高，因此，很多礦山都開(kāi)始實(shí)施殘礦資源的二次回收，從而降低礦石的損失率和貧化率，提高礦石的回收率。
[0003]殘礦的回收技術(shù)條件極為復(fù)雜，是當(dāng)今采礦技術(shù)的一大難題。對(duì)殘礦進(jìn)行回收的采礦方法很多，主要有無(wú)底柱分段崩落法、房柱法和充填法等。公開(kāi)號(hào)為CN201110109103.8 的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種連續(xù)崩落采礦方法，采用按一定順序崩落的方法回采礦柱、頂柱、間柱實(shí)現(xiàn)殘礦回收；公開(kāi)號(hào)為CN201510331122.3的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種殘礦回收采礦法，將礦體劃分為連續(xù)回采單元，每個(gè)回采單元包括上中下三個(gè)連續(xù)礦層，按層順序完成回采后并填充之后再回采下一個(gè)回采單元實(shí)現(xiàn)殘礦回收。但是這些現(xiàn)有技術(shù)中，由于都是采用分步回采殘礦，導(dǎo)致回采過(guò)程繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)、成本高;每個(gè)步驟都會(huì)對(duì)整個(gè)礦體產(chǎn)生沖擊，導(dǎo)致回采過(guò)程隨時(shí)有坍塌風(fēng)險(xiǎn)、安全性低；因?yàn)榭紤]結(jié)構(gòu)穩(wěn)定因素，無(wú)法完全回采殘礦，導(dǎo)致?lián)p失貧化率較高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種安全性高、損失貧化率小的參考回采方法， 達(dá)到提升操作安全性和回采效率的技術(shù)效果。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]—種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，所述回收方法包括以下步驟:
[0007]在礦體底板圍巖下部確定回收標(biāo)高；
[0008]對(duì)回收標(biāo)高上部的所有采空區(qū)進(jìn)行安全處理；
[0009]施工形成出礦巷道和運(yùn)輸巷道；
[0010]施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)；
[0011]在樓板礦柱上表面施工形成正向深孔炮孔；
[0012]填裝炸藥并一次性爆破所有樓板礦柱；[0013 ]崩落的殘礦從溜礦結(jié)構(gòu)落下經(jīng)出礦巷道和運(yùn)輸巷道出礦；
[0014]在大爆破放頂塌落區(qū)進(jìn)行礦山尾砂充填。
[0015]所述對(duì)回收標(biāo)高上部的所有采空區(qū)進(jìn)行安全處理，包括:
[0016]采用長(zhǎng)臂炮機(jī)敲擊或者人工敲擊的方式，將采空區(qū)原有的松散、懸掛的危巖敲落；
[0017]由裝載機(jī)進(jìn)行地面清掃，將敲落的危巖收集運(yùn)出。
[0018]所述施工形成出礦巷道和運(yùn)輸巷道，包括:
[0019]以確定的回收標(biāo)高為基準(zhǔn)，施工形成一條并行于采空區(qū)的運(yùn)輸巷道；
[0020]以運(yùn)輸巷道作為起點(diǎn)，施工形成多條相互并行的出礦巷道分別到達(dá)設(shè)計(jì)的溜礦結(jié)構(gòu)漏斗口下部。
[0021]所述施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)，包括:
[0022]在回收標(biāo)高上方底板圍巖內(nèi)，施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)；[〇〇23]所述的溜礦結(jié)構(gòu)為漏斗形，溜礦結(jié)構(gòu)口徑較小的一端朝向回收標(biāo)高。[〇〇24] 所述在樓板礦柱上表面施工形成正向深孔炮孔，包括:[〇〇25]在溜礦結(jié)構(gòu)上方的所有樓板礦柱上施工形成正向深孔炮孔陣列；
[0026]所述的施工形成正向深孔炮孔，從樓板礦柱的上表面向下施工；[〇〇27] 所述的正向深孔炮孔為盲孔。
[0028]所述填裝炸藥并一次性爆破所有樓板礦柱，包括:[〇〇29]將所述的正向深孔炮孔全部裝入炸藥；[〇〇3〇]將樓板礦柱上的所有炸藥同一時(shí)間精確引爆。[0031 ]所述崩落的殘礦從溜礦結(jié)構(gòu)落下經(jīng)出礦巷道和運(yùn)輸巷道出礦，包括:
[0032]爆破后的樓板礦柱變?yōu)樾K殘礦礦塊，貯存在溜礦結(jié)構(gòu)上部空間內(nèi)；
[0033]從溜礦結(jié)構(gòu)下方進(jìn)行殘礦裝運(yùn)，然后經(jīng)由出礦巷道和運(yùn)輸巷道逐步出礦。[〇〇34]所述溜礦結(jié)構(gòu)中心間距為其所在底部結(jié)構(gòu)厚度的0.9?1.2倍。[〇〇35] 所述在樓板礦柱上表面施工形成正向深孔炮孔，還包括:按40?60m間距布設(shè)連通上下相鄰采空區(qū)的切割井，為爆破自由面和補(bǔ)償空間創(chuàng)造條件。[〇〇36] 所述在樓板礦柱上表面施工形成正向深孔炮孔，還包括:所述正向深孔炮孔底部與樓板礦柱下表面之間的距離為1.2?1.8m，所述正向深孔炮孔陣列，行間距為深孔炮孔孔徑的22?28倍、列間距為深孔炮孔孔徑的30?36倍。
[0037]采用上述技術(shù)方案，由于是采用深孔大爆破的方法一次性爆破所有礦柱，崩落的礦石從底部溜礦結(jié)構(gòu)下部回收，克服了分層分次重復(fù)爆破的繁瑣流程，提高了殘礦回收效率、降低了回收成本;克服了每次爆破引起其它部位坍塌崩落的風(fēng)險(xiǎn)，提高了殘礦回收的安全性;在整個(gè)回收過(guò)程中未引入其他成分的柱體梁體，從而降低礦石的損失率和貧化率，提高礦石的回收率?！靖綀D說(shuō)明】
[0038]圖1為發(fā)明提供的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收流程示意圖；
[0039]圖2為本發(fā)明提供的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的示意圖；
[0040]圖3為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)尾砂充填安全化處理的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0042]第一實(shí)施例
[0043]西部某鐵礦為賦存在地面線(xiàn)1下傾斜一急傾斜層狀礦體，沿用傳統(tǒng)的空?qǐng)龇ú傻V多年，留下大量的樓板礦柱，安全隱患大，礦石回收率低，損失嚴(yán)重。這些礦柱呈層狀且底板為弧形，厚度10.5?13.7m。通過(guò)組織有關(guān)技術(shù)與管理方面專(zhuān)家反復(fù)探討研究，最終形成了大爆破放頂處理空區(qū)并回收殘礦構(gòu)想。請(qǐng)參考圖1、圖2和圖3,正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收，技術(shù)方案為:[〇〇44]步驟S101:在礦體底板圍巖下部確定回收標(biāo)高41。[〇〇45]步驟S102:對(duì)回收標(biāo)高41上部的所有采空區(qū)21進(jìn)行安全處理。采用人工敲擊的方式，將采空區(qū)21原有的松散、懸掛的危巖敲落，由裝載機(jī)進(jìn)行地面清掃，將敲落的危巖收集運(yùn)出。[〇〇46] 步驟S103:施工形成運(yùn)輸巷道52和出礦巷道51。以確定的回收標(biāo)高41為基準(zhǔn)，施工形成一條并行于采空區(qū)21的運(yùn)輸巷道52。再以運(yùn)輸巷道52作為起點(diǎn)，施工形成多條相互并行的出礦巷道51分別到達(dá)設(shè)計(jì)的溜礦結(jié)構(gòu)4的漏斗口下部。[〇〇47]步驟S104:施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)4。在回收標(biāo)高41上方底板圍巖內(nèi)，施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)4;所述的溜礦結(jié)構(gòu)4為漏斗形，溜礦結(jié)構(gòu)4 口徑較小的一端朝向回收標(biāo)高41。溜礦漏斗結(jié)構(gòu)4中心間距為其所在底部結(jié)構(gòu)厚度的0.9倍。[〇〇48]步驟S105:在樓板礦柱22上表面施工形成正向深孔炮孔3。采用潛孔鉆機(jī)，在溜礦結(jié)構(gòu)4上方的所有樓板礦柱22上施工形成正向深孔炮孔3陣列，陣列的行間距為正向深孔炮孔3孔徑的22倍，陣列的列間距為正向深孔炮孔3孔徑的30倍。從樓板礦柱22的上表面向下施工，正向深孔炮孔3深入至樓板礦柱22內(nèi)部，所述的正向深孔炮孔3為盲孔，正向深孔炮孔 3底部與樓板礦柱22下表面之間的距離為1.2m。在樓板礦柱22與礦體底板24的邊界，按40m 間距布設(shè)連通上下相鄰采空區(qū)21的切割井，為爆破自由面和補(bǔ)償空間創(chuàng)造條件。[〇〇49]步驟S106:裝填炸藥并一次性爆破所有樓板礦柱22。將所述的正向深孔炮孔3全部裝入粉狀硝銨炸藥，連續(xù)裝藥;將樓板礦柱22上的所有炸藥一次性精確起爆。
[0050] 步驟S107:崩落的殘礦從溜礦結(jié)構(gòu)4落下經(jīng)出礦巷道51和運(yùn)輸巷道52出礦。爆破后的樓板礦柱22變?yōu)樾K殘礦礦塊，貯存在溜礦結(jié)構(gòu)4上部空間內(nèi)，從溜礦結(jié)構(gòu)4下方進(jìn)行殘礦裝運(yùn)，然后經(jīng)由礦巷道51和運(yùn)輸巷道52逐步出礦。各溜礦結(jié)構(gòu)4的漏斗口同步出礦。[〇〇51]步驟S108:在大爆破放頂塌落區(qū)6進(jìn)行礦山尾砂8充填。從礦山選廠(chǎng)將礦山尾砂8通過(guò)布設(shè)在地面線(xiàn)1的管道輸送至大爆破放頂塌落區(qū)6,礦山尾砂8填充滿(mǎn)至塌落邊界7內(nèi)及巖塊間隙內(nèi)，實(shí)現(xiàn)安全化處理。
[0052]與傳統(tǒng)方法相比，殘礦回采率提升至92%，回收成本降低37%，減少了安全風(fēng)險(xiǎn)。 [〇〇53] 第二實(shí)施例[〇〇54]華東某省一大型金礦以房柱法采礦為主，礦山地面線(xiàn)1下礦體產(chǎn)狀多為薄一中厚， 緩傾一急傾斜，建礦以來(lái)一直沿用空?qǐng)龇ú傻V。由于礦區(qū)西北部礦體厚大，達(dá)到30?46m，留下大量的樓板礦柱，品位高。另外，空?qǐng)龇ú傻V還帶來(lái)嚴(yán)重的地壓?jiǎn)栴}，需要放頂處理。經(jīng)組織考察學(xué)習(xí)與多方咨詢(xún)，組織技術(shù)專(zhuān)家認(rèn)證，最終形成了大爆破放頂與尾砂回填并回收殘礦方法。請(qǐng)參考圖1、圖2和圖3，正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收，技術(shù)方案為:[〇〇55]步驟S101:在礦體底板圍巖下部確定回收標(biāo)高41。[〇〇56]步驟S102:對(duì)回收標(biāo)高41上部的所有采空區(qū)21進(jìn)行安全處理。采用長(zhǎng)臂炮機(jī)進(jìn)入采空區(qū)21將原有的松散、懸掛的危巖敲落，由裝載機(jī)進(jìn)行地面清掃，將敲落的危巖收集運(yùn)出。
[0057] 步驟S103:施工形成運(yùn)輸巷道52和出礦巷道51。以確定的回收標(biāo)高41為基準(zhǔn)，施工形成一條并行于采空區(qū)21的運(yùn)輸巷道52。再以運(yùn)輸巷道52作為起點(diǎn)，施工形成多條相互并行的出礦巷道51分別到達(dá)設(shè)計(jì)的溜礦結(jié)構(gòu)4的漏斗口下部。運(yùn)輸巷道52斷面尺寸:4mX4m， 出礦巷道51斷面尺寸:2.6m X 2.6m。[〇〇58]步驟S104:施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)4。在回收標(biāo)高41上方底板圍巖內(nèi)，施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)4;所述的溜礦結(jié)構(gòu)4為漏斗形，溜礦結(jié)構(gòu)4 口徑較小的一端朝向回收標(biāo)高41。漏斗上部直徑l〇m，下部直徑3m，溜礦結(jié)構(gòu)4中心間距為其所在底板圍巖厚度的1.1倍。[〇〇59]步驟S105:在樓板礦柱22上表面施工形成正向深孔炮孔3。采用潛孔鉆機(jī)，在溜礦結(jié)構(gòu)4上方的所有樓板礦柱22上施工形成正向深孔炮孔3陣列，陣列的行間距為正向深孔炮孔3孔徑的28倍，陣列的列間距為正向深孔炮孔3孔徑的36倍。從樓板礦柱22的上表面向下施工，正向深孔炮孔3深入至樓板礦柱22內(nèi)部，所述的正向深孔炮孔3為盲孔，正向深孔炮孔 3底部與樓板礦柱22下表面之間的距離為1.8m。在樓板礦柱22與礦體頂板23的邊界，按60m 間距布設(shè)連通上下相鄰采空區(qū)21的切割井，為爆破自由面和補(bǔ)償空間創(chuàng)造條件。
[0060]步驟S106:填裝炸藥并一次性爆破所有樓板礦柱22。將所述的正向深孔炮孔3全部裝入乳化炸藥，裝藥結(jié)構(gòu)為連續(xù)裝藥，單孔雙雷管，充填長(zhǎng)度lm;將樓板礦柱22上的所有炸藥同一時(shí)間精確引爆。
[0061] 步驟S107:崩落的殘礦從溜礦結(jié)構(gòu)4落下經(jīng)出礦巷道51和運(yùn)輸巷道52出礦。爆破后的樓板礦柱22變?yōu)樾K殘礦礦塊，貯存在溜礦結(jié)構(gòu)4上部空間內(nèi)，從溜礦結(jié)構(gòu)4下方進(jìn)行殘礦裝運(yùn)，然后經(jīng)由礦巷道51和運(yùn)輸巷道52逐步出礦。各溜礦結(jié)構(gòu)4的漏斗口同步出礦。[〇〇62]步驟S108:在大爆破放頂塌落區(qū)6進(jìn)行礦山尾砂8充填。從礦山選廠(chǎng)將礦山尾砂8通過(guò)布設(shè)在地面線(xiàn)1的管道輸送至大爆破放頂塌落區(qū)6,礦山尾砂8填充滿(mǎn)至塌落邊界7內(nèi)及巖塊間隙內(nèi)，實(shí)現(xiàn)安全化處理。[〇〇63]相比傳統(tǒng)方法，殘礦回采率提升至91%，回收成本降低32%，安全風(fēng)險(xiǎn)大大降低。 [〇〇64]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在于，所述回收方法包括以 下步驟:在礦體底板圍巖下部確定回收標(biāo)高；對(duì)回收標(biāo)高上部的所有采空區(qū)進(jìn)行安全處理；施工形成出礦巷道和運(yùn)輸巷道；施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)；在樓板礦柱上表面施工形成正向深孔炮孔；填裝炸藥并一次性爆破所有樓板礦柱；崩落的殘礦從溜礦結(jié)構(gòu)落下經(jīng)出礦巷道和運(yùn)輸巷道出礦；在大爆破放頂塌落區(qū)進(jìn)行礦山尾砂充填。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在于， 所述對(duì)回收標(biāo)高上部的所有采空區(qū)進(jìn)行安全處理，包括:采用長(zhǎng)臂炮機(jī)敲擊或者人工敲擊的方式，將采空區(qū)原有的松散、懸掛的危巖敲落；由裝載機(jī)進(jìn)行地面清掃，將敲落的危巖收集運(yùn)出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在于， 所述施工形成出礦巷道和運(yùn)輸巷道，包括:以確定的回收標(biāo)高為基準(zhǔn)，施工形成一條并行于采空區(qū)的運(yùn)輸巷道；以運(yùn)輸巷道作為起點(diǎn)，施工形成多條相互并行的出礦巷道分別到達(dá)設(shè)計(jì)的溜礦結(jié)構(gòu)漏 斗口下部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在于， 所述施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)，包括:在回收標(biāo)高上方底板圍巖內(nèi)，施工形成底部溜礦結(jié)構(gòu)；所述的溜礦結(jié)構(gòu)為漏斗形，溜礦結(jié)構(gòu)口徑較小的一端朝向回收標(biāo)高。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在于， 所述在樓板礦柱上表面施工形成正向深孔炮孔，包括:在溜礦結(jié)構(gòu)上方的所有樓板礦柱上施工形成正向深孔炮孔陣列；所述的施工形成正向深孔炮孔，從樓板礦柱的上表面向下施工；所述的正向深孔炮孔為盲孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在于， 所述填裝炸藥并一次性爆破所有樓板礦柱，包括:將所述的正向深孔炮孔全部裝入炸藥；將樓板礦柱上的所有炸藥同一時(shí)間精確引爆。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在于， 所述崩落的殘礦從溜礦結(jié)構(gòu)落下經(jīng)出礦巷道和運(yùn)輸巷道出礦，包括:爆破后的樓板礦柱變?yōu)樾K殘礦礦塊，貯存在溜礦結(jié)構(gòu)上部空間內(nèi)；從溜礦結(jié)構(gòu)下方進(jìn)行殘礦裝運(yùn)，然后經(jīng)由出礦巷道和運(yùn)輸巷道逐步出礦。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在于， 所述溜礦結(jié)構(gòu)中心間距為其所在底部結(jié)構(gòu)厚度的〇.9?1.2倍。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在于，所述在樓板礦柱上表面施工形成正向深孔炮孔，還包括:按40?60m間距布設(shè)連通上下相鄰 采空區(qū)的切割井，為爆破自由面和補(bǔ)償空間創(chuàng)造條件。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種正向深孔大爆破放頂實(shí)現(xiàn)殘礦回收的方法，其特征在 于，所述在樓板礦柱上表面施工形成正向深孔炮孔，還包括:所述正向深孔炮孔底部與樓板 礦柱下表面之間的距離為1.2?1.8m，所述正向深孔炮孔陣列，行間距為深孔炮孔孔徑的22 ?28倍、列間距為深孔炮孔孔徑的30?36倍。
【文檔編號(hào)】E21F15/00GK106089204SQ201610649412
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月10日 公開(kāi)號(hào)201610649412.7, CN 106089204 A, CN 106089204A, CN 201610649412, CN-A-106089204, CN106089204 A, CN106089204A, CN201610649412, CN201610649412.7
【發(fā)明人】崔年生
【申請(qǐng)人】福建省新華都工程有限責(zé)任公司