[发明专利]一种适于井下二步骤回采的采场底部结构及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下矿山采场底部结构及生产工艺，尤其是涉及一种适于井下二步骤回采的采场底部结构及其生产工艺。适用于各类矿山利用尾砂充填分步回采时无轨设备出矿作业，实现采场出矿进路的共享，减少底部结构的工程量以及二步骤回采采场的采准准备时间。

背景技术

矿块的底部结构是采矿方法的重要构成要素，采场底部结构对采矿方法的技术经济效果和回采工作的安全程度都有重大影响。据统计，形成矿山井下采场底部结构的劳动消耗量占每吨矿石总的劳动消耗量的20～40％，因此针对矿山的具体条件，研究、设计出合理的矿山井下采场底部结构，是采矿方法的关键内容。

目前，地下充填法开采矿山底部结构，根据出矿设备的不同，采用不同的底部结构，一个采场通常采用一个底部结构，其出矿进路完全是分开的，只是共用一条出矿穿脉或沿脉。为了防止二步骤回采时的底部结构的安全影响，常在充填体中进行二次开挖出新的出矿进路，或者新掘独立底部结构。当采场垂直矿体走向布置时，该巷道为穿脉巷道；当采场沿矿体走向布置时，该巷道沿矿体走向布置于矿体下盘或上盘围岩中。其结构型式通常有二种：一是双侧进路底部结构，二是单侧进路底部结构。

这两种底部结构工程量大，对底部矿柱切割比例大，影响底柱的稳定性，也增加支护工程量。二步骤回采采切比高，采场准备时间长，影响采场综合生产能力。

矿块的底部结构是采矿方法的重要构成要素，它在很大程度上决定了采矿方法的生产能力、劳动生产率、矿石的损失与贫化及出矿工作的安全。底部结构的设计，应考虑满足放矿、稳定性、出矿质量、工程量少，结构力求简单，施工方便。

底部结构的设计既要依据矿岩和充填体的强度和支承能力，又要考虑其采矿工艺条件、掘进成本和准备时间。目前国内未见公开的可用于两个采场的底部结构设计方法，《采矿技术》2006年12月上公开了一中采场结构参数优化方法，它是采用平底型底部结构，服务于单一采场。这种底部结构采准比高，不能适应厚大矿体、分布回采以及大型出矿设备的要求。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述缺陷，而提供一种适于井下二步骤回采的采场底部结构，可以服务两个采场，既可服务于一步骤回采矿房采场，又可为二步骤回采矿柱采场服务，减少工程量和支护量，降低了采切比，提高底部结构的稳定性，节省二步骤回采的开采成本和准备时间。

本发明的另一目的是提供一种适于井下二步骤回采的采场底部结构的生产工艺。

为实现本发明的上述目的，本发明一种适于井下二步骤回采的采场底部结构的技术方案为：

矿房采场和矿柱采场交替布置，矿柱的下部留有底柱，底柱的侧面为斜面，底柱间为堑沟；在矿房采场和矿柱采场的两侧设有沿脉运输巷道，矿石溜井竖直布置在沿脉运输巷道的外侧。其特点是：在沿脉运输巷道之间沿采场设有穿脉出矿巷道，穿脉出矿巷道布置在两个采场的一侧底柱中，在矿房下部沿穿脉方向布有矿房拉底巷道，在矿房拉底巷道与穿脉出矿巷道之间顺序布有矿房出矿进路、共用出矿进路；共用出矿进路与穿脉出矿巷道斜交，角度45°～55°，矿房出矿进路、共用出矿进路之间根据出矿设备的参数、采场布置可以有适当转角。矿房采场通过堑沟与矿房出矿进路衔接。

所述堑沟斜面与水平面的夹角，即堑沟斜面倾角为45°～55°。

在一步骤开采矿房采场并充填后，再二步骤回采矿柱采场。此时，在矿柱下部沿穿脉方向布置矿柱拉底巷道，在矿柱采场中新掘堑沟，利用缩短的出矿进路和出矿巷道进行出矿作业。

所述穿脉出矿巷道的位置在采场底部且距离堑沟的边界不小于5m，前后5m范围内围岩坚固稳定、完整性好，完整性系数不小于0.8。

所述各巷道采用喷射混凝土支护，需要时加锚杆挂钢丝网支护。

矿房采场、矿柱采场的宽度10～18m、长度30～90m、高度40～90m。

其它有关参数指标如下：

(1)出矿进路间距：为10～15m。

(2)出矿横巷长度：根据铲运机体长，二步骤回采矿柱采场进路长度应不小于10～12m。

(3)穿脉出矿巷道与共用出矿进路交角：为45°～55°。

(4)堑沟斜面倾角：采用45°～55°。

(5)堑沟底部宽度4～6m。

本发明还提供了一种适于井下二步骤回采的采场底部结构的生产工艺，其技术方案为：

1)按照采准工程设计完成相应的采准工程：完成沿脉运输巷道、矿石溜井、穿脉出矿巷道、矿房拉底巷道、共用出矿进路、矿房出矿进路，根据矿岩情况，进行巷道支护，保证支护质量；