[发明专利]一种跷跷板式支护造顶的残矿回采方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种残矿回采方法，特别是涉及一种针对遗留在充填体中的顶底矿柱、间柱、点柱和护顶矿柱的安全回采方法。

背景技术

矿物是国家生产的重要基础材料，随着经济的飞速发展，矿石的需求急速增长。由于顶底矿柱、间柱、点柱、护顶矿柱这些残矿的开拓与采准系统均已形成，而且地质品位非常高，因此，很多矿山都开始实施残矿资源的二次回收。然而残矿的开采技术条件极为复杂，是当今采矿技术的一大难题，尤其是赋存在充填体中的残矿开采条件则更为复杂，不仅周围环境部稳定，而且顶板容易冒顶，与常规的回采方式不同，因此，充填体中残矿回采是地下残矿开采的一大难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对充填体中残矿资源，提出一种安全性高、资源贫损小的一种新型回采方法。

本发明的技术解决方案如下：

(1)自矿体下盘脉外平巷两端处自矿体下盘到矿体上盘实行进路式逐条回采，进路尺寸为1.4~1.6m×1.6~2.0m（宽×高）的微拱形断面。

(2)进路回采时直接采用撬棍把残矿撬开，局部大块采用7655气腿式凿岩机浅孔凿岩并放少量药量进行破碎，避免影响上覆非胶结充填体及矿石的稳定性。

(3)在采场采用木立柱对开采工作面进行超前支护，将木板架设在横梁上方，并用铆钉将横梁与木板钉在一起。木板的前端采场的顶板下，另一端搭在后一根横梁的下方，构成了一个简易的类似“跷跷板”的受力结构。木立柱与横梁采用直径为15~20cm的圆木，木立柱之间间距为0.8~1.0m，木板厚5~8cm，宽25~30cm。

(4)搭在横梁下方的一端受到横梁对其向下的力，由杠杆原理可知，当顶板发生围岩变形时，木板会将顶板压力均匀地传给主要构件梁与木立柱上，阻挡矿岩垮落，起到支撑顶板的作用，从而保证采场作业的安全。

(5)横梁与木立柱的连接，常用“亲口接”，即在井下用斧头将木立柱砍成半圆形凹槽，并用铆钉将横梁和木立柱钉牢，以提高横梁和木立柱整体的稳定性。

(6)采场采用人工手推车出矿，待进路回采完毕后清理残矿、架设充填管路、封闭进路口和安设泄水管，并用矿山地表充填站制备的灰砂比为1:4~1:6的充填料浆进行充填，经脱水养护后再进行相邻进路的回采作业。

(7)采矿过程中的通风采用局扇通风，新鲜风流由压入式局扇自采场联络道压入工作面，污风由抽出式局扇经下盘脉外阶段运输平巷送入回风系统排出。

附图说明

图1为本发明木棚支护结构示意图

图2为图1的B—B剖面图

图3为图2的C—C剖面图

图4为木立柱和横梁的搭接示意图

图中：1—非胶结充填体，2—矿石，3—横梁，4—木板，5—木立柱，6—铆钉。

具体实施方式

本发明提出的残矿开采方法的具体用例是：

(1)自矿体下盘脉外平巷两端处自矿体下盘到矿体上盘实行进路式逐条回采，进路尺寸为1.6m×1.8m（宽×高）的微拱形断面。

(2)由于残柱经长时间地压影响已经非常破碎，因此，进路回采时直接采用撬棍把残矿撬开，局部大块采用7655气腿式凿岩机浅孔凿岩并放少量药量进行破碎，以免影响上覆非胶结充填体1及矿石2的稳定性。

(3)在采场采用木立柱5对开采工作面进行超前支护，将木板4架设在横梁3上方，并用铆钉6将横梁与木板钉在一起。木板的前端采场的顶板下，另一端搭在后一根横梁的下方，构成了一个简易的类似“跷跷板”的受力结构。木立柱与横梁采用直径为15cm的圆木，木立柱之间间距为1.0m，木板厚5cm，宽25cm。

(4)搭在横梁下方的一端受到横梁对其向下的力，由杠杆原理可知，当顶板发生围岩变形时，木板会将顶板压力均匀地传给主要构件梁与木立柱上，阻挡矿岩垮落，起到支撑顶板的作用，从而保证采场作业的安全。

(5)横梁与木立柱的连接，常用“亲口接”，即在井下用斧头将木立柱砍成半圆形凹槽，并用铆钉将横梁和木立柱钉牢，以提高横梁和木立柱整体的稳定性。

(6) 采场采用人工手推车出矿。待进路回采完毕后清理残矿、架设充填管路、封闭进路口和安设泄水管，并用矿山地表充填站制备的灰砂比为1:6的充填料浆进行充填，经脱水养护后再进行相邻进路的回采作业。

(7) 采矿过程中的通风采用局扇通风，新鲜风流由压入式局扇自采场联络道压入工作面，污风由抽出式局扇经下盘脉外阶段运输平巷送入回风系统排出。

 (8) 主要经济技术指标：采场生产能力为14t/d，矿石损失率为5%，矿石贫化率为5%，采切比为7.11m/kt，7655凿岩工效为37.5m/台班，采矿工效为3.18t/工班；出矿工效为18.48t/工班。