[发明专利]一种垂直深孔柱状药包落矿阶段矿房法采矿工艺

摘要

本发明公开了一种垂直深孔柱状药包落矿阶段矿房法采矿工艺，属于地下矿山开采技术领域。该工艺首先采用全面法对矿房进行切顶后，预留不规则矿柱支撑顶柱并打护顶锚杆；然后在切顶空间内采用大直径潜孔钻机或牙轮钻机钻凿下向拉槽深孔和回采深孔直至矿块的拉底水平，并在拉槽深孔排分段装药，采用分段爆破工艺形成切割槽；最终以切割槽为自由面，从回采深孔的下端开始，自下而上逐层起爆柱状药包落矿，崩落的矿石由矿房底部的装运巷道运出，解决了传统垂直深孔柱状药包落矿阶段矿房法矿房上部水平凿岩空间暴露面积大，暴露时间长，易发生顶柱垮塌事故的问题；同时通过提高切割槽的形成效率而提高了采矿效率。

主权项

1.一种垂直深孔柱状药包落矿阶段矿房法采矿工艺，其特征是，首先采用全面法对矿房进行切顶，在切顶空间（10）预留不规则矿柱（8）支撑顶柱（2），并局部打护顶锚杆（9）；然后在切顶空间（10）内采用大直径潜孔钻机或牙轮钻机钻凿下向拉槽深孔（11）和下向回采深孔（12）直至矿块的拉底水平，并在下向拉槽深孔（11）中分段装药，采用分段爆破工艺形成切割槽；最终以切割槽为自由面，从下向回采深孔（12）的下端开始，自下而上逐层起爆柱状药包落矿，崩落矿石（13）由矿房底部的装运巷道（6）运出；具体包括以下步骤：A、矿体基础结构设置：将矿体划分为矿块，矿块高60‑80m，宽60‑100m；矿块内留设间柱（1）、顶柱（2）和底柱（3），其中，间柱（1）宽5‑8m，顶柱（2）厚6‑8m，底柱（3）厚8‑10m；B、采准工作：首先沿矿体走向掘进下盘切顶联络巷（4）；在顶柱（2）下垂直矿体走向掘进切顶空间凿岩平巷（14），在切顶空间凿岩平巷（14）端部矿岩接线处掘进沿矿体走向的切顶空间切割立槽（15）；由下盘阶段运输巷道（5）掘进装运巷道（6）至与拉底巷道贯通；C、切割工作：在拉底巷道中央开掘上向扇形切割槽，然后自拉底巷道向上打扇形中深孔，并沿上向扇形切割槽逐排爆破，矿石运出后，形成堑沟式拉底空间（7）；D、切顶空间回采工作：以切顶空间切割立槽（15）为自由面，采用全面采矿法使用扇形炮孔（16）沿切顶空间凿岩平巷（14）后退式开采，一次采完全厚，形成切顶空间（10），然后在切顶空间（10）中预留不规则矿柱（8）支撑顶柱（2），顶柱（2）内局部打护顶锚杆（9）；F、矿房回采工作：（1）在切顶空间（10）中采用大直径潜孔钻机或牙轮钻机钻凿下向拉槽深孔（11）和下向回采深孔（12），直至矿块的拉底水平；（2）下向拉槽深孔（11）采用分段装药，分段爆破工艺形成切割槽；所述切割槽的形成过程具体为：首先用炮孔堵塞器堵塞下向拉槽深孔（11），在炮孔堵塞器上填入一定量的河沙，形成下充填段；然后装入3‑5m长的柱状药包，并在柱状药包中央位置放置起爆药包；最后在柱状药包上中央位置放置与下充填段等量的河沙，形成上充填段后完成本段装药工作；采用多排同段挤压爆破工艺，连线、起爆后，即可形成3‑5m高的切割槽；使用高压水枪冲洗下向拉槽深孔（11）后，重复上述爆破操作，直至形成全高的切割槽；（3）下向回采深孔（12）采用一次装药，以切割槽为自由面，从下向回采深孔（12）的下端开始，分层爆破完成落矿工作；所述落矿工作具体为：首先用炮孔堵塞器堵塞下向回采深孔（12），在炮孔堵塞器上填入一定量的河沙，形成下充填段；然后装入3‑5m长的柱状药包，并在柱状药包中央位置放置起爆药包；最后在柱状药包上中央位置放置与下充填段等量的河沙，形成上充填段，完成炮孔一段装药工作；如此重复，直至炮孔装药完成；以切割槽为自由面，从下向回采深孔（12）的下端开始，分层爆破下向回采深孔（12），完成落矿工作； G、出矿工作：崩落矿石（13）聚集在堑沟式拉底空间（7），采用铲运机出矿方式，由拉底巷道经装运巷道（6）运至下盘阶段运输巷道（5）。