[发明专利]一种开采倾斜及急倾斜薄矿体的方法

说明书

本发明公开了一种开采倾斜及急倾斜薄矿体的方法，先沿矿体走向划分矿块，在矿体下盘向上开凿脉外行人通风天井、联络道和出矿巷道；采用由采场一侧向另一侧前进式、由下向上的回采顺序，钻凿炮孔，一次多孔多排爆破，回采过程中预留点柱，加强敲帮问顶工作，必要时采用锚杆进行锚固；先将矿石的三分之一通过出矿巷道由铲运车运出，预留点柱和崩落矿石一起支撑采场上盘围岩，待回采至顶柱位置，再进行大量放矿；再用浆砌石对采场穿脉巷道、出矿巷道等进行封堵。本发明通过理论计算和现场实践，在不新建充填工艺、不改变整体采矿工艺的情况下实现对倾斜薄矿体的开采，具有较强的可操作性。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，具体的说是一种开采倾斜及急倾斜薄矿体的方法。

背景技术

我国是一个矿产资源大国，资源总量丰富、品种齐全、分布广泛，但与其他国家相比，存在大型矿床少、矿体埋藏深、薄矿脉占比高等特点。薄矿脉的开采一直以来存在劳动强度大、机械化水平低、安全隐患突出等一系列问题。特别是一些围岩不稳固的薄矿体，在开采过程中，时常发生上盘围岩垮塌、矿体冒落，进而中断采矿生产，并对工人的生命安全造成巨大的威胁。为此，很多采场开采中途被遗弃，造成大量矿产资源的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种开采倾斜及急倾斜薄矿体的方法，以解决围岩不稳固的薄矿体在开采过程中易发生上盘围岩垮塌、矿体冒落的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种开采倾斜及急倾斜薄矿体的方法，包括以下步骤：

步骤一、沿矿体走向划分矿块，矿块长50-80m，矿块高40-60m；每个矿块留有间柱和顶柱，不留底柱，间柱宽4-6m，顶柱高3-5m；矿块采用平底底部结构；

步骤二、在矿体下盘向上开凿脉外行人通风天井，行人通风天井内间隔5-6m开掘联络道，每条联络道掘至矿体，作为回采作业的通道；在矿体下盘布置穿透矿体的出矿巷道，出矿巷道间距8-10m；

步骤三、采用由采场一侧向另一侧前进式、由下向上的回采顺序，使用浅孔凿岩机钻凿倾斜上向或平行炮孔，一次多孔多排爆破，台阶式向前推进；回采过程中根据工作面回采标高及回采长度预留数排与矿体上、下盘围岩相垂直的点柱，同一回采标高内点柱的水平间距为10-12m，上下相邻两层点柱的垂直间距为4-5m，控制回采工作面上盘暴露面积不超过50m²；同时加强敲帮问顶工作，必要时采用锚杆进行锚固；

步骤四、将爆破崩落下来矿石的三分之一通过出矿巷道由铲运车运出，其余三分之二暂时留在采场，使崩落矿石面与顶板之间保持2-2.5m的作业空间，预留点柱和崩落矿石一起支撑采场上盘围岩，确保回采过程中人员安全；待回采至顶柱位置，即采场回采结束后，再进行大量放矿；

步骤五、采场大量放矿结束之后，形成的采空区体积较小，对矿山的生产安全基本不构成影响，为此采用封堵的方式对采空区进行处理，即采用浆砌石对采场穿脉巷道、出矿巷道等进行封堵。

优选的，所述步骤二中每个矿块布置两条相互平行的倒段行人通风天井，当底部行人通风天井高度到达20-30m后，将底部行人通风天井顶端的联络道沿背向矿体方向开凿一定长度，然后向上开槽上部行人通风天井，直至达到设计高度。

优选的，所述步骤三中相邻两排点柱错位间隔布置，每三个相邻的点柱形成一个三角形，三角形的面积即为采场上盘暴露面积。

优选的，所述点柱为边长为2-3m，高为矿体厚度的长方体。

本发明所述方法适用于倾角为45-65°，矿石不易结块，矿体厚度为0.8-3m，围岩不稳固的薄矿体。为确保不稳固围岩中回采作业的安全，本发明在采场中布置一定数量的点柱，利用点柱和崩落矿石共同支撑上下盘不稳固围岩。

在垂直方向上每三个相邻点柱形成一个三角形，三角形面积即为采场上盘暴露面积。点柱之间的水平间距、垂直间距，也就是三角形面积的大小依据采场允许暴露面积来确定。