[发明专利]一种适合缓倾斜中厚矿体的空场嗣后充填采矿法有效

专利信息
申请号: 201910765998.7 申请日: 2019-08-19
公开(公告)号: CN110644996B 公开(公告)日: 2021-04-20
发明(设计)人: 赵中源;刘涛;王兴峰;马国;冯强;黄天龙 申请(专利权)人: 西北矿冶研究院
主分类号: E21C41/22 分类号: E21C41/22;E21F15/00
代理公司: 甘肃省知识产权事务中心代理有限公司 62100 代理人: 罗崇莉
地址: 730900 甘*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 一种 适合 倾斜 矿体 空场 嗣后 充填 采矿
【说明书】:

发明公开了一种适合缓倾斜中厚矿体的空场嗣后充填采矿法,具体包括将矿体沿着垂直方向划分开采中段,两个中段之间留设斜顶柱,在每个中段,沿着矿体的走向方向划分开采盘区,在相邻开采盘区之间留设盘区间柱,在开采盘区内划分矿房和矿柱,采准工程布置、切割、回采和充填;整个盘区分两步骤回采,一步骤回采矿房,矿房回采结束后,采用尾砂胶结充填,二步骤回采矿柱,如此循环直至采场回采结束;本发明非常适合缓倾斜中厚矿体的开采,采用V型堑沟、短溜井落矿和铲运机高效出矿,克服了缓倾斜矿体出矿难的问题;同时,该方法出矿时间短、开采安全性高、贫化损失小;提高了出矿效率,缩短了矿房的回采时间,提高了矿房的生产能力。

技术领域

本发明属于矿山采矿技术领域,具体涉及一种适合缓倾斜中厚矿体的空场嗣后充填采矿法。

背景技术

缓倾斜中厚矿体,尤其是矿体倾角在15°~25°、矿体厚度为5-15m之间的矿体极为难采,被誉为世界采矿领域的 “癌症”。缓倾斜矿体由于矿体倾角小于矿石的自然安息角,崩落矿石在采场内无法实现靠自重放矿,要想实现放矿,在采场内必须安装电耙等放矿设备;另一方面,该类矿体的采场一般空顶较高,工人在空场下作业难以保障其安全,作业环境恶劣,给安全生产带了极大的威胁。由于矿体倾角在15°~25°,大于一般井下无轨设备的最大爬坡能力,限制了无轨设备在该类矿体中的应用。

现阶段,针对该类矿体,国内外一般采用的采矿方法有房柱法、留有底部结构的分段空场法,极少数矿山采用浅孔留矿法和分层充填法,房柱法和浅孔留矿法采场功效低、采场劳动强度大、作业条件恶劣,工人需要进入采场在空区下作业,留有底部结构的分段空场法采切工程量比较大,后期回收底部结构非常困难,造成矿石损失比较大。浅孔留矿法作业条件恶劣,采用浅孔落矿,工作效率低,同时由于矿体倾角小于岩石的自然安息角,造成采场地板留有大量矿石,矿石损失大。分层充填法由于回采开个矿体成本较高,适合回采价值比较高的金属。

采用房柱法回采缓倾斜中厚矿体,最主要的问题在于解决采场矿石运搬及高大空场顶板稳定的问题,国内采用房柱法回采中厚缓倾斜矿体,一般采用浅孔房柱法、中深孔房柱法、下向分层回采房柱法等回采方案,但这些方法都存在工作条件恶劣,工作效率低、采场功效低等缺点。

典型房柱法开采矿山主要技术经济指标

发明内容

本发明的目的是提供一种适合缓倾斜中厚矿体的嗣后充填采矿法,以解决上述现有技术中存在的问题。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种适合缓倾斜中厚矿体的空场嗣后充填采矿法,包括如下步骤:

步骤A、将矿体沿着垂直方向划分开采中段,两个中段之间留设斜顶柱,在每个中段沿着矿体的走向方向划分开采盘区,在相邻开采盘区之间留设盘区间柱,在开采盘区内划分矿房和矿柱,矿房和矿柱大小一致;

步骤B、采准工程布置

在矿体中段下盘底部位置设置阶段运输平巷,在阶段运输平巷内,每隔15-20m垂直于矿体掘进出矿进路,出矿进路与矿房、矿柱分界线对齐,在出矿进路内,掘进受矿巷道,受矿巷道联通相邻的两条出矿进,在受矿巷道的中心位置掘进凿岩联络道,凿岩联络道与矿体下盘相连接,凿岩联络道正好位于矿房和矿柱的中部位置,在凿岩联络道内,沿着矿体的倾角向上凿岩巷道,凿岩巷道的上部与斜顶柱相连,沿着凿岩巷道在水平面上布置短溜井;

步骤C、切割

在矿房底部布置切割天井,以切割天井为自由面,布置切割槽,在凿岩巷道内布置上向扇形孔,以切割槽为自由面,对凿岩巷道进行压顶,爆破矿体下部5-8m形成V型堑沟;

步骤D、回采和充填

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