[发明专利]一种薄矿体机械化高分层连续采矿方法

说明书

技术领域

本发明涉及采矿领域，尤其涉及一种薄矿体机械化高分层连续采矿方法。

背景技术

我国许多有色金属、黄金矿山开采的大都是薄矿体，矿床规模小，矿体产状变化复杂，开采难度大。长期以来,急倾斜薄矿脉或极薄矿脉开采，常用的方法有削壁充填法、浅孔留矿法和上向水平分层充填采矿法。

浅孔留矿法开采时，存在着采场暴露面积大，上下盘围岩暴露时间长，作业不安全，回采难度大，采场矿石损失贫化率高，生产效率低，劳动强度大，矿山生产能力小，难以实现机械化等不足。此外，留矿法因2/3崩落矿石不能及时放出，还会造成资金积压与三级矿量不均衡等缺点。

对于急倾斜薄或极薄矿体，采用脉外采准斜坡道的上向水平分层充填采矿法时，脉外斜坡道和采场联络道众多而且复杂，采准和切割工程量巨大，开采成本高。

采用普通削壁充填法开采时，由于受脉幅所限,采矿场内难以实现机械化，作业循环多，回采工艺复杂，故存在着采准比大，矿山生产能力小，生产效率低，劳动强度大，采矿成本高和矿石损失贫化大等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种针对急倾斜薄或极薄矿体、开采安全性好、机械化程度高、采准比小、资源损失贫化小、回采工艺结构简单、生产效率高、生产能力大的机械化高分层连续采矿方法。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种薄矿体机械化高分层连续采矿方法，包括以下步骤：

a)矿脉划分为阶段，每阶段高度为30～40m，阶段内沿矿体走向每隔160～200m用15～20％坡度的脉内斜坡道将矿脉划分为多个平行四边形矿块，但首采矿块和终采矿块呈三角形，矿块分为矿房和矿柱，矿柱只设底柱，底柱高度为5～6m；

b)在矿块的底部掘进沿脉运输平巷，在首采矿块和终采矿块的端部分别布置人行通风天井；矿块内每间隔50～60m布置一充填天井；极薄矿体中则无需布置充填天井；在底柱上面布置拉底巷道，以拉底巷道为自由面进行切割，向上挑顶形成高度为4～5m的拉底空间，然后浇灌0.8～1.2m钢筋混凝土作为人工假底；人工假底形成后开始进行矿块的回采工作；

c)无轨设备通过沿脉运输平巷、环形联络斜坡道达到矿房的拉底层开始分层回采；随着首采矿块的逐层回采与充填，形成一条完整的脉内斜坡道作为采场进出通道；

d)以顺路溜矿井为中心，将矿房划分三个工作面，分别为凿岩工作面、出矿工作面和充填工作面，三个工作面平行、交替进行采场分层作业；

e)采场分层作业包括凿岩、装药、爆破、通风、撬毛、出矿、清理粉矿、架设顺路溜矿井、充填、采场支护及铺设混凝土底板；采用二采一充的作业方式，分层回采高度为2～4m，分层充填高度4～8m；

f)本阶段矿房全部回采完后，回收本阶段的底柱。

所述采矿方法适用于急倾斜薄或极薄矿体。

所述采矿方法采用脉内斜坡道采准工程布置，随着首采矿块的逐层回采与充填，形成一条完整的脉内斜坡道，人员、材料和设备均由脉内斜坡道进入采场。

所述采场分层作业采用凿岩台车凿岩；浅孔爆破落矿；微型铲运机出矿和平场。

所述顺路溜矿井的架设为：采场分层作业出矿完毕，加高顺路溜矿井，顺路溜矿井与充填天井错开布置；顺路溜矿井三面布置在下盘围岩中，另一面在矿体与围岩交界面上，使用钢筋混凝土预制板构建。

所述充填作业为：薄矿体开采时通过充填天井下放废石充填料进行充填；极薄矿体开采时则削壁下盘围岩进行充填，削壁的宽度根据回采矿脉的宽度、下盘围岩的松散系数及铲运机运行要求的宽度来决定；采用微型铲运机进行平场作业，废石平整后，在废石上面铺设0.15～0.2m的混凝土底板。

所述采场支护为：对采场上盘围岩局部不稳固地方采用管缝式锚杆加固支护,锚杆采用φ32×2000mm的锚杆，排间距为0.8～1.2m×0.8～1.2m。

本发明的突出技术特点在于：

(1)采准比小。所述采矿方法采用脉内斜坡道采准，脉内斜坡道是随着上向分层回采过程,在充填料上形成斜坡道,放矿溜井则是随着回采过程顺路架设形成的。

(2)生产能力大。所述采矿方法将阶段内矿体以矿块为单位组织生产，采用凿岩台车凿岩，微型铲运机出矿和平场，机械化程度高，作业循环周期短，生产效率高，生产能力大。

(3)回采工艺结构简单、回采效率高。所述采矿方法采用上向水平分层回采，平行工作面作业，各作业面凿岩、爆破、出矿、充填互不干扰，回采工艺结构简单，回采效率高，可实现矿体的连续开采。