[发明专利]连续崩落采矿方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属矿山采集领域，特别地，涉及一种金属矿山地下连续崩落采矿方法。

背景技术

金属矿山地下开采常采用崩落采矿法。现有的崩落采矿法主要有实行强制崩落的阶段崩落采矿法、分段崩落采矿法、分层崩落采矿法，以及借助拉底切割造成的二次集中应力和矿石自重落矿的自然崩落采矿法。除了分层崩落采矿法的效率较低而较少应用以外，其他方法在采矿行业应用广泛，属于高效率、低成本和大规模开采的地下采矿方法，尤其是自然崩落采矿法在开采效率、开采成本与开采规模方面更具优势。但现有的崩落采矿法具有一个共同的特征，就是在覆盖岩石下放矿，在放矿过程中形成一个形状复杂的矿石与岩石的接触面。其中阶段崩落采矿法、有底柱分段崩落采矿法在放矿过程中形成一个与采场底部平面基本平行的上部矿岩接触面和一个或多个与相邻已采采场的侧帮矿岩接触面；自然崩落采矿法在放矿过程中形成一个与采场底部平面相交的矿岩接触面；无底柱分段崩落采矿法在采矿进路内实行端部出矿，除了采矿进路的端面外均为与岩石的接触面。由于矿岩接触面上的岩石在放矿过程中不断地混入矿石中，降低了矿石品位，减少了采出资源量，因而造成较大的采矿损失率与采矿贫化率，大量浪费了资源，降低了矿山企业的效益；并且使采场规模和作业循环受到限制，制约了采矿效率和采矿规模。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续崩落采矿方法，以解决崩落采矿法由于矿岩接触面上的岩石在放矿过程中不断地混入矿石中，造成较大的采矿损失率与采矿贫化率，大量浪费矿产资源，降低矿山企业的效益的问题；并且显著扩大采区规模，提高采矿效率和采矿生产能力。本发明将为矿体厚大、矿体走向长度长和矿岩稳固的矿床的开采，提供一种减少岩石覆盖下放出矿石量和矿岩接触面、有效采矿损失率与采矿贫化率、进一步发挥崩落采矿效率及崩落采矿规模优势的崩落采矿方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种连续崩落采矿方法，沿垂直方向将矿体划分为至少两个中段，并在中段的上部划分顶柱，在中段的下部划分底柱；本中段的顶柱和上一中段的底柱构成顶底柱；将中段沿垂直方向划分为至少两个分段，在各分段水平沿矿体走向分别布置有一条分段脉外平巷和至少一条分段脉内平巷，分段脉内平巷与分段脉外平巷通过分段联络道连通；在中段内布置至少一个采区，采区的纵剖面为下窄上宽的倒梯形，形成倒梯形采区；倒梯形采区的第一翼为分段回采区，在各分段从下至上呈阶梯状布置分段回采作业面，存留有崩落矿石，形成第一翼矿石堆；倒梯形采区的底部为集中出矿区；倒梯形采区的顶部为顶底柱；在紧靠倒梯形采区的第二翼的顶底柱部位为放顶区，通过在放顶区进行放顶爆破，使顶底柱上部的崩落岩石随同崩落的顶底柱矿石一起落入集中出矿区内临近出矿结束的区域，并使崩落岩石覆盖在崩落的顶底柱矿石之上，形成第二翼岩石堆；顶底柱、集中出矿区、第一翼矿石堆以及第二翼岩石堆之间为无矿岩的空区；当集中出矿区靠近倒梯形采区第二翼的区域临近出矿结束时，在放顶区对顶底柱进行放顶爆破；通过集中出矿区放出崩落岩石覆盖下的顶底柱矿石；随着顶底柱上部的崩落岩石下落后，自然崩落或强制崩落顶底柱的上部围岩体；保持倒梯形采区沿矿体走向连续推进，不留矿柱连续回采矿体、连续崩落矿体周围岩体。

进一步地，分段回采作业面位于分段脉内平巷的端部，在各分段脉内平巷内按设定的回采步距进行回采作业，并且回采作业自上分段至下分段顺序实施或同时实施。

进一步地，在各分段回采作业面钻凿上向扇形中深孔，采用挤压爆破崩落矿石，每次爆破崩落矿石后在分段水平进行控制出矿；余下的崩落矿石存留在采区内，余下的崩落矿石中的大部分通过集中出矿区在无覆盖岩石的条件下放出；

进一步地，分段控制出矿采用井下铲运机进行出矿，控制出矿量为每次崩落矿石量的10％-15％。

进一步地，各分段回采作业面底边的连线与水平面的夾角为35°-55°。

进一步地，倒梯形采区内存留在倒梯形采区的第一翼的崩落矿石堆沿矿体走向的厚度不小于20m。

进一步地，每次放顶爆破按照设定的放顶区范围崩落顶底柱，每次设定的放顶区的高度采用与顶底柱高度，每次设定的放顶区沿矿体走向的长度与集中出矿区内临近出矿结束区域沿矿体走向的长度保持基本一致。

进一步地，将每次设定的放顶区沿垂直方向划分至少两个爆区，采用中深孔或深孔自下而上实行区间秒差控制爆破。

本发明具有以下有益效果：