[发明专利]一种深部高应力环境下自稳窿形采场布置采矿方法有效
申请号: | 201710086913.3 | 申请日: | 2017-02-17 |
公开(公告)号: | CN106640080B | 公开(公告)日: | 2018-06-01 |
发明(设计)人: | 史秀志;陈辉;周健;苟永刚;陈新;邱贤阳 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | E21C41/22 | 分类号: | E21C41/22 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所 43114 | 代理人: | 邓建辉 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 深部 高应力环境 采场布置 采矿 回采 采准切割工程 安全保障 安全开采 高应力 矿床 采场 充填 出矿 矿块 矿柱 通风 | ||
本发明公开了一种深部高应力环境下自稳窿形采场布置采矿方法,包括以下步骤:(1)矿块布置;(2)采准切割工程;(3)回采;(4)通风;(5)出矿工作;(6)充填工作;(7)自稳窿形矿柱的回采。本发明是一种能有效的提高采场稳定性,为深部高应力矿床安全开采提供有效安全保障的深部高应力环境下自稳窿形采场布置采矿方法。
技术领域
本发明涉及一种采矿方法,尤其涉及一种深部高应力环境下自稳窿形采场布置采矿方法。
背景技术
随着浅部资源日益枯竭,矿产开采逐渐走向深部。据统计与预测,我国“十三五”期间有50余座金属矿山将进入地下1000m以下开采。目前,设计、施工中,采矿方法中的矿房和矿柱形状是规则长方体,而规则形状会导致尖角存在,造成回采爆破后矿柱尖角处应力集中,矿柱稳定性较差。深部矿床开采面临高井温、高地应力和高井深“三高”特殊环境,带来诸多安全和技术等难题,传统的采矿方法已难以适应深部矿床安全高效低成本开采的要求,需创新深部金属矿床的采矿方法,形成适应深部矿床高应力环境的采矿方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效的提高采场稳定性,为深部高应力矿床安全开采提供有效安全保障的深部高应力环境下自稳窿形采场布置采矿方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供的深部高应力环境下自稳窿形采场布置采矿方法,包括以下步骤:
(1)、矿块布置:
将矿体划分为阶段,在阶段内划分矿块,再将矿块划分为状矿房与矿柱,垂直间隔矿体走向矿房和矿柱,矿房断面布置形状为上部椭圆状、下部为堑沟倒梯形状的椭圆状矿房,矿柱断面布置形状为上部拱形状、下部为堑沟倒梯形状的自稳窿形矿柱;
(2)、采准切割工程:
采切工程主要掘进脉外运输巷道、分段凿岩巷道、装矿横巷、装矿斜巷和堑沟巷道工程;自脉外斜坡道道掘进布置在上下盘脉外运输巷道,在脉外运输巷道掘进装矿横巷和堑沟巷道,在装矿横巷中每隔10~12.5m以45°角向矿体掘装矿斜巷;采场底部出矿结构设计为堑沟结构,在堑沟巷道、分段凿岩联络道切割天井,并以切割天井为自由面形成底部堑沟和切割槽;
(3)回采:
矿块的回采分两步进行,第一步回采椭圆状矿房,第二步回采自稳窿形矿柱;在分段凿岩巷道和堑沟巷道内凿上向扇形炮孔,其中分段凿岩巷道内凿岩要按照严格的炮孔设计的角度和长度进行施工;向炮孔内填装乳化炸药,非电导爆系统起爆;每次爆2~3排孔,多分段同时崩矿,爆破后形成阶梯状工作面,在沿着矿体走向方向形成自稳的窿形矿柱边界;
(4)通风:
新鲜风流由斜坡道、脉外运输巷道进入采场底部装矿横巷及各分段凿岩巷道,冲洗工作面后,污风由采场另一翼斜坡道进入上中段;
(5)出矿工作:
爆落下矿石经装矿横巷,脉外运输巷道运至矿石溜井进行出矿;
(6)充填工作:
椭圆状矿房矿石全部运搬完毕后,用全尾砂膏体充填料胶结充填全部椭圆状矿房空区;
(7)自稳窿形矿柱的回采:
待两边矿房采完后,膏体充填并养护好充填体后,自稳窿形矿柱用与椭圆状矿房相同的方法回采,布孔方式也采用扇形孔,充填用全尾砂胶结充填。
上述步骤(1)、矿块布置中:椭圆状矿房、自稳窿形矿柱宽是相邻堑沟巷道间距,宽度为20~30m,长度为矿体的厚度,椭圆状矿房、自稳窿形矿柱高度是阶段高度40~60m,椭圆状矿房在高度上划分分段,一般分3个分段,分段高为13~20m。
上述步骤(3)回采:中:采用乳化炸药装药台车向炮孔内填装乳化炸药,非电导爆系统起爆。
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