[发明专利]上向分层采矿方法

说明书

技术领域

本发明涉及采矿的工艺与技术，尤其涉及上向分层采矿方法。

背景技术

上向分层采矿方法是在采矿中按分层上向回采矿房、矿块或盘区，每个分层先采出矿石，然后对回采后一分层所需工作空间以外的采空区进行充填的充填采矿法。这种采矿法的工作空间位于矿石顶板下，适用于开采矿石稳固、围岩中等稳固、急倾斜和倾斜的各种厚度和形状的矿体。目前上向分层采矿方法采用的是水平孔落矿方式，即先凿岩爆破挑顶形成凿岩空间，再以水平方向钻凿炮孔、装药、爆破、出矿，然后再继续以水平方向钻凿炮孔、装药、爆破、出矿，如此循环，一个分层采场需要经过十个以上的凿岩、装药、爆破、出矿回采循环才能完成。这种水平孔落矿方式的缺陷一是每一次爆破进尺小、爆破矿量少，导致采矿生产效率和生产能力低；二是落矿大块率较高、块度不均匀，回采爆破后采场顶板不规整，撬毛护顶工作量大；三是在分层采场内要分次组织凿岩、装药、爆破、出矿各工序的作业循环，生产组织与管理复杂。国内外常用的掏槽方式为棱形掏槽、垂直桶形掏槽或锥形掏槽，炮孔的爆破率低，只有75～85％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种爆破率高、采矿效率高、采场生产能力大、大块产出率低的集中采矿工艺与技术的上向分层采矿方法。

本发明的上向分层采矿方法以分层采场为单元进行集中作业，首先在分层采场将全部炮孔钻凿完毕，并且所有炮孔全部钻凿为上向炮孔，然后对采场所有装药炮孔装药后一次进行爆破崩矿、出矿。

从本发明的技术方案可以看出本发明采用的是集中凿岩、集中装药、集中爆破和集中出矿的强化回采，用一次凿岩、装药、爆破、出矿作业循环完成整个分层采场单元的回采作业，提高了采矿效率和采场生产能力，并且由于是上向孔集中爆破，降低了落矿大块的产出率。此外由于采用上向孔一次爆破作业，改善了采场顶板平整度，减少了顶板管理(撬毛护顶)的工作量，提高了作业人员的安全保障。

附图说明

图1是本发明分层采场的结构示意图。

图2是图1沿A-A线的剖视图。

图3是本发明的A区炮孔布置示意图。

具体实施方式

从图1、图2可以看出本发明实施时是以整个分层采场为单元进行炮孔分布，其中图2显示了本发明的采场炮孔布置方式。从图2可以看出，将分层采场的布孔区由中央向外围依次分为A、B、C三个区，并且布孔的密度由中央向外围依次降低。如图3所示，其中A区的A0是中心孔，孔径为φ60～φ100mm(本实施方式采用的A0孔孔径为Φ80mm)，其它炮孔(除A0孔)的孔径为φ40～φ50mm，孔深3～5m(本实施方式采用的孔径为φ50mm，炮孔深度4m)。A区的A1、A2孔最小抵抗线300mm，A3孔最小抵抗线500mm；B区炮孔最小抵抗线800mm，孔间距离1200mm；C区炮孔最小抵抗线为1200mm，孔间距离1400mm；采场边孔距采场边界450mm。

炮孔布好后开始向上平行钻凿这些炮孔(本实施方式采用HS105X液压自动接杆上向凿岩台车集中钻凿上向平行炮孔)，凿岩时间为6个作业班，凿岩效率117m/台班。

炮孔钻凿完后，装炸药，其中A0孔不装炸药，A1孔只在孔底的二分之一段装药，使A1孔起爆后形成的爆破区为葫芦形状，其它炮孔均按常规要求装好炸药。本实施方式采用的炸药是乳化炸药，NT30/NBB150井下装药车装药，装药时间4个班，装药效率1368kg/台班。炸药装好后要将导爆索搭接好，注意同段起爆炮孔的导爆索互相搭接，搭接长度不小于150mm。

采用非电毫秒雷管+导爆索孔底起爆方式，按A区、B区、C区的顺序起爆、集中爆破，炮孔爆破率95％，最大尺寸大于500mm的大块产出率1.29％(见表1)。首先起爆按葫芦形掏槽方式设计的炮孔，形成葫芦形爆破区；然后围绕葫芦形爆破区按A2、A3、B1、B2、B3、B4孔顺序起爆；沿采场宽度全断面拉开后，按C1、C2……Cn每两排炮孔作为一个起爆段顺序起爆，直到整个采场的炮孔全部起爆，完成整个采场爆破作业。为了减少采场两帮受爆炸应力波的破坏，采场边孔与后排炮孔同段爆破。

爆破完后集中出矿：采用ST-31/2型3m³铲运机进行集中出矿，出矿时间九个班，出矿效率98.4t/h(见表1)。

表1