[发明专利]一种急倾斜薄矿体机械化地下开采方法

说明书

技术领域：

本发明属于采矿工程领域，特别涉及一种急倾斜薄矿体机械化地下开采方法。

背景技术：

金矿石是生产黄金的重要原料，而黄金将在未来国际货币体系中占据越来越重要的地位，同时黄金对保障国家经济及金融安全具有重要意义。而随着我国金矿资源的日益减少，一些复杂难采和难选的金矿资源已成为黄金企业开采的对象，青海山金矿业有限公司所属的某金矿矿体地处高海拔地区，倾角急倾斜、厚度薄，属于典型的难采急倾斜薄矿体。国内外对如何开采此类矿床的研究较少，通常采用浅孔留矿法和削壁充填法作为主要开采方法。若采用这两种传统方法开采此类矿体具有劳动强度大、生产效率低、采切工程量大和开采成本高等缺点。

发明内容：

本发明的目的是针对地下矿山开采急倾斜薄矿体具有生产效率低、采切工程量大、安全条件差、资源浪费严重等问题，设计一种机械化采矿方法，既能简化采矿工艺流程，提高资源回收率，又能减少采准、切割工程量、缩短施工工期、降低工程费用、提高矿石运搬效率和安全条件。

嗣后废石充填中深孔机械化采矿法共有10部分组成，分别是：1-上分段沿脉巷道；2-下分段沿脉巷道；3-切割井；4-中深孔凿岩台车；5-回采中深孔；6-铲运机；7-低品位矿柱；8-废石充填料；9-矿体；10-放矿溜井。

设计步骤为：

（1）矿块构成要素

矿块沿走向布置，采场长30～100m，分段高度13～15m，矿块宽度为矿体9厚度，矿块留设3～5m低品位矿柱。

（2）采准和切割

主要采准和切割工程有斜坡道联络道、上下分段沿脉巷和切割井等。

在矿体9下盘布置斜坡道，垂高每隔13～15m施工联络道与矿体9相连。沿矿脉拉开，分段巷净断面（2.2～3.5m×3～5m），作为脉内回采凿岩巷，在矿块端部沿矿体9倾向开掘切割井（1.5～2.5m×1.5～2.5m），作为中深孔回采的自由面。分段沿脉凿岩巷一般采用涨壳式或管缝式锚杆护顶，稳定性较差时增加锚杆+金属网联合支护。

（3）回采和出矿

①回采

采用后退式回采，回采工作自矿体9两翼切割槽向中部联络巷后退式开采，在分段沿脉巷中进行凿岩、爆破、通风、出矿、松动浮石处理和回填废石充填采空区等作业。

②凿岩、爆破

采用中深孔凿岩台车施工，依矿体倾角向上倾斜开凿炮孔，炮孔排距1.2～2.0m，间距0.5～1.5m，孔深12m～14m，炮孔直径51～76mm，采用风动装药器装药，乳化炸药分段微差爆破，导爆管起爆。

③通风

采场采用压入式通风，新鲜风流自斜坡道由通风管道（Φ700mm）引入采场，清洗工作面后，污风经上水平分段巷、倒段风井和平硐排出地表。

④采场矿石搬运

采场炮烟排除后，铲运机进入采场出矿，如果需进入采空区，要选用遥控铲运机出矿，避免司机被滚石砸伤，运距小于150m时，铲运机可直接将矿石运至放矿溜井中，大于150m时，通过12t卡车倒运。

⑤采空区处理

空区处理方法是采用掘进的废石充填，由铲运机或坑内卡车自废石溜井运输废石回填空区。

本发明设计的嗣后废石充填中深孔机械化采矿法特别适合高海拔地区金矿床的开采，该方法不仅机械化程度高、工人劳动强度低、采准和切割工程量小、回采工艺简单且工作安全条件好，矿石回收率达90%以上，能最大限度地回收利用资源。

特别适用于海拔3600m以上，倾角大于60°、水平厚度1.5m以下的矿体开采，其特点是既能简化采矿工艺流程，提高劳动强度和资源回收率，又能减少采准、切割工程量，缩短施工工期，降低开采成本，并能保证安全生产。

附图说明

图1为嗣后废石充填中深孔机械化采矿法立面示意图，其中：L=30～100m，h1=3～5m，h2=3～5m，h3=13～15m。

图2为回采中深孔布置示意图。

具体实施方式：

嗣后废石充填中深孔机械化采矿法共有10部分组成，分别是：1-上分段沿脉巷道；2-下分段沿脉巷道；3-切割井；4-中深孔凿岩台车；5-回采中深孔；6-柴油铲运机；7-低品位矿柱；8-废石充填料；9-矿体；10-放矿溜井。

设计步骤为：

（1）矿块构成要素

矿块沿走向布置，采场长30～100m，分段高度13～15m，矿块宽度为矿体厚度，矿块留设3～5m低品位矿柱。

（2）采准和切割