[发明专利]一种适用于厚大矿体的大能力高效率浅孔落矿工艺

说明书

本发明属于矿物采掘技术领域，具体涉及一种适用于厚大矿体的大能力高效率浅孔落矿工艺，包括：独立回采单元划分、盘区采准工艺优化、机械化高强度开采、矿石机械化扒装运和低成本自动化充填五个步骤。基于厚大矿体的禀赋特征和开采技术条件，通过引进机动灵活的机械化采掘设备，开展针对性的脉内采准、浅孔落矿和自动化充填工艺优化，不仅可解决浅孔落矿采场生产能力小、不适用于厚大矿体开采的问题，还可避免高阶段大跨度采场中深孔或深孔落矿工艺存在的诸多不足，具有采场暴露面积小、顶板安全性好、机械化程度高、采准工艺简单、生产能力大、落矿大块少、损失贫化低等优点，为提高厚大矿体的综合生产效率、降低开采成本开辟了新的途径。

技术领域

本发明属于矿物采掘技术领域，具体涉及一种适用于厚大矿体的大能力高效率浅孔落矿工艺。

背景技术

在地下固体矿床的采掘过程中，通常设置高阶段、大跨度采场，采用中深孔或深孔落矿的方式进行厚大矿体的开采，例如分段空场法和阶段空场法，均是通过提高单次爆破的矿石量来提高采掘效率和采场生产能力。上述针对厚大矿体的落矿工艺虽然简单高效，但是普遍存在采空区规模庞大、顶板稳定性差、炮孔施工难度高、切割工艺复杂、落矿大块多、损失贫化难以控制等诸多问题，进而导致采场的综合效率降低、生产成本增加。

浅孔落矿工艺由于单次爆破量小，凿岩、爆破、通风和出矿循环较多，被认为生产能力小、效率低而不适用于厚大矿体的开采。实际上，随着采矿工艺技术和采掘装备的高速发展，浅孔落矿工艺在薄至中厚矿体开采中的应用已十分成熟，其采场综合效率与中深孔或深孔落矿差距不断缩小。同时，低阶段、小跨度的浅孔落矿工艺还具有采场安全性好、顶板处置容易、采切工艺简单、大块少、损失贫化小等诸多优点。

因此，基于厚大矿体的禀赋特征和开采技术条件，通过独立的回采单元划分，引进机动灵活的机械化采掘设备，开展针对性的采准、回采和充填工艺优化，开发一种适用于厚大矿体的大能力高效率浅孔落矿工艺，可有效解决现有中深孔和深孔落矿中存在的采空区规模庞大、顶板稳定性差、炮孔施工难度高、切割工艺复杂、落矿大块多、损失贫化难以控制等诸多问题，为提高厚大矿体的综合生产效率、降低开采成本开辟了新的途径。。

发明内容

为解决厚大矿体开采过程中，高阶段大跨度采场中深孔或深孔落矿工艺存在的诸多不足，本发明提供一种适用于厚大矿体的大能力高效率浅孔落矿工艺，具有采场暴露面积小、顶板安全性好、机械化程度高、采准工艺简单、生产能力大、落矿大块少、损失贫化低等诸多优点。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，

一种适用于厚大矿体的大能力高效率浅孔落矿工艺，包括以下步骤：

步骤一，独立回采单元划分。根据厚大矿体的禀赋特征和开采技术条件，将矿体在水平方向划分为连续盘区，盘区间留设间柱，每个盘区均为一个独立的生产单元；盘区内划分间隔布置的矿房和矿柱，每个矿房或矿柱均为一个独立的回采单元；

步骤二，盘区采准工艺优化。采用脉外双主斜坡道开拓系统，各盘区采准斜坡道则布置在脉内并与主斜坡道连通；在采场中央和上盘围岩中布置充填回风井，用于采场通风和下放充填料浆，同时兼作采场的第二安全出口，相邻的矿柱和矿房共用一个充填回风井；在矿体上盘沿矿体走向布置充填回风巷道贯通各采场的充填回风井，形成通风回路；在矿体下盘沿矿体走向布置分段联络道，垂直矿体走向布置穿脉；

步骤三，机械化高强度开采。在盘区间柱脉内由穿脉掘进分层联络道连通采场，采用机动灵活的双臂凿岩台车钻凿水平炮孔，以下部预留的充填未接顶空间为自由面高效率地向下压采矿石；

步骤四，矿石机械化扒装运。一步骤回采矿柱，二步骤回采矿房，采下矿石由高效率的扒装机直接扒装至大型运矿卡车上，然后通过斜坡道直接运至地表矿石堆场；