一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法与流程

1.本发明属于采矿技术领域，涉及一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法。该方法主要适用于地下黄金开采的倾斜厚大破碎矿体的回采。所述倾斜厚大破碎矿体是指：矿体倾角55
°
以上，水平厚度25m以上，矿体节理裂隙较发育，揭露后须及时进行锚网支护，否则顶板极易坍塌的矿体。


背景技术：

2.作为现有技术，在倾斜厚大破碎矿体开采中，由于矿体破碎，为确保采矿安全，一般采用上向进路或下向进路充填采矿法。上向进路充填采矿法，支护量大，采矿效率低；下向进路充填采矿法，转分层回采掘进工程量大，施工麻烦，导致采矿生产能力受制约。无论上向进路或下向进路采矿法，由于采矿为掘进式回采，采矿时对两侧充填体破坏较大，从而造成矿石贫化率大。上向进路采矿时，部分矿体由于地压较大，支护困难，造成矿石无法安全回采，采矿损失率增大。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，提供一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法，实现对倾斜厚大破碎矿体的安全、高效、低贫损开采。
4.本发明的技术方案如下：一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法，其特征在于包括以下步骤：1）盘区沿矿体走向布置，盘区内分成间隔布置的数个矿房和矿柱；盘区内布置间柱，无顶柱，无底柱；盘区内从上盘至下盘，沿矿体走向划分成间隔布置的矿房和矿柱；2）盘区采准工程凿岩巷、出矿巷沿矿体走向布置，并与盘区间柱内联络巷相贯通；垂直矿体施工采场联络道，到达矿体下盘后，再在间柱内施工出矿联络巷至矿体上盘；垂直出矿联络巷，在盘区矿房和矿柱内分别施工出矿巷；在上部中段巷，施工两条下向回风充填联络巷至盘区两侧间柱下盘，下向回风充填联络巷的最终底板标高较上中段巷的底板低3-4m，再在间柱内施工凿岩联络巷，垂直凿岩联络巷，在盘区矿房和矿柱内分别施工凿岩巷；在分段盘区矿房和矿柱的中间位置，垂直出矿联络巷分别施工切割横巷及切割天井；3）盘区矿体回采采用下向式，分段内矿体采用间隔回采；4）首先平行回采矿房，矿房回采完毕后，再平行回采矿柱；矿房采空区采用胶结充填体接顶充填，矿柱采空区先采用胶结充填体充填总高度的50%-60%，剩余采空区采用尾砂充填体接顶充填；矿房或矿柱回采时，首先在切割横巷内，对切割天井进行拉槽；拉槽完毕后，再从采场中间位置向两侧间柱前进式回采，在凿岩巷内施工下向扇形中深孔落矿，爆破后的矿石堆采用遥控铲运机在出矿巷内出矿；自采场中间位置开始回采至长度为20-30m时，对采空区先进行接顶充填，之后再进行剩余矿体回采；5）在分段内矿房或矿柱中部采空区充填前，在采场两侧工作面位置，提前施工出
两个切割天井；切割天井形成后，在切割天井内敷设充满气体的橡胶充气囊后再对采空区进行充填；采场中部采空区充填养护完毕，在回采剩余矿体前，将充满气体的橡胶充气囊放出全部气体，后把橡胶充气囊从切割天井中收回，再依次进行切割横巷、切割槽及回采作业。
5.优选地，步骤1）中，盘区沿矿体走向布置，长度60-80m，宽度为矿体水平厚度，中段高度45-60m，分段高度15-20m，间柱宽度8-10m；盘区内从上盘至下盘，沿矿体走向划分成间隔布置的矿房和矿柱，矿房和矿柱的长度圴为60-80m，宽度为8-10m，紧靠矿体上、下盘采场宽度不超过10m；紧靠矿体上盘的采场划分为矿房。
6.优选地，步骤3）中，中段矿体在垂直方向上分成三个分段，盘区回采从上分段向下分段依次回采，采用下向扇形中深孔落矿；分段内矿体先平行回采矿房，矿房回采完毕后，再平行回采矿柱。
7.优选地，所述倾斜厚大破碎矿体的水平厚度25m以上，矿体倾角55
°
以上。
8.本发明的积极效果在于：第一、生产能力大，采矿效率高。
9.盘区内矿房或矿柱回采时，均采用平行作业，中深孔落矿；且同一采场布置两个作业面平行作业，盘区生产能力大，采矿效率高。
10.第二、采空区暴露面积小，作业安全性高，损贫两率小。
11.为保证中深孔采场的回采安全，矿房或矿柱每回采一定长度（比如20-30m），对采场采空区进行接顶充填，采场暴露面积小，作业安全性高，有效防止充填体坍塌，能够安全回收矿石，矿石损失率较小。盘区分段中深孔采矿时，在垂直方向上已形成自由面，爆破方向朝向自由面，对两侧破坏较小，采矿贫化率较小。
12.第三、下向采矿，采场内支护工程量少。
13.盘区采用下向充填法开采，切断地应力向下传播途径，支护工程量少，解决了破碎矿体开采支护难题。
14.第四、切割天井内预先敷设橡胶充气囊，能够大幅度加快切割槽施工进度。
15.在分段内矿房或矿柱中部采空区充填前，在采场两侧工作面，提前施工切割天井，并在切割天井内敷设充满气体的橡胶充气囊。回采采场剩余矿体时，将橡胶充气囊放气并收回，能够快速施工切割槽。
附图说明
16.图1为本发明实施例的采场纵投影图；图2为图1的ⅱ—ⅱ剖面图；图3为图1的ⅲ—ⅲ剖面图。
17.图中：1—中段巷；2—上部中段巷；3—分段巷；4—采场联络道；5—矿体；6—出矿联络巷；7—出矿巷；8—间柱；9—回风充填联络巷；10—凿岩联络巷；11—凿岩巷；12—切割天井；13—矿石堆；14—橡胶充气囊；15—胶结充填体；16—尾砂充填体；17—充填挡墙；18—下向扇形中深孔；19—矿房；20—矿柱；21—切割横巷。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
19.参见图1、图2和图3，本发明一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法的实施例，其包括以下步骤：第一步：盘区沿矿体5走向布置，长度68m；盘区宽度为矿体5水平厚度，至少25m；中段高度为45m，分段高度15m，间柱8宽度8m，无顶底柱。盘区内从上盘至下盘，沿矿体5走向划分成间隔布置的矿房19和矿柱20，矿房19及矿柱20的长度圴为60m，宽度为10m（紧靠矿体5上、下盘采场宽度不超过10m）。
20.第二步：分段内盘区采准工程通过分段巷3垂直矿体5施工采场联络道4，到达矿体5下盘后，再在间柱8内施工出矿联络巷6至矿体5上盘。垂直出矿联络巷6，在盘区矿房19、矿柱20内分别施工出矿巷7。
21.在上部中段巷2，施工两条下向回风充填联络巷9至盘区两侧间柱8下盘，下向回风充填联络巷9的最终底板标高较上中段巷2的底板低3m，再在间柱8内施工凿岩联络巷10，垂直凿岩联络巷10，在盘区矿房19、矿柱20内分别施工凿岩巷11。
22.在分段盘区矿房19和矿柱20的中间位置，垂直出矿联络巷6，分别施工切割横巷21及切割天井12。
23.第三步：盘区总体回采中段矿体5在垂直方向上从中段巷1至上部中段巷2之间共分成三个分段，盘区回采从上分段向下分段依次回采。
24.第四步：分段内盘区回采分段内矿体5采用间隔回采。首先平行回采矿房19，矿房19回采完毕后，再平行回采矿柱20。矿房19采空区采用灰砂比1:5的胶结充填体15接顶充填，矿柱20采空区先采用灰砂比1:5的胶结充填体15充填总高度的50%，剩余采空区采用尾砂充填体16接顶充填。充填前，在采场间柱8对应位置处架设好充填挡墙17。
25.矿房19或矿柱20回采时，首先在切割横巷21内，对切割天井12进行拉槽；拉槽完毕后，再从采场中间位置向两侧间柱8前进式回采，在凿岩巷11内施工下向扇形中深孔18落矿，爆破后的矿石堆13采用遥控铲运机在出矿巷7内出矿。为保证采场顶板及两帮安全，自采场中间位置开始回采至长度为20m左右时，分段内矿房19或矿柱20先进行采空区接顶充填，之后再进行剩余矿体回采。
26.在分段内矿房19或矿柱20中部采空区充填前，为使采场内剩余矿体5回采快速形成切割天井12，提前在采场两侧工作面，在凿岩巷11内沿垂直方向施工出断面规格2m*2m的两个切割天井12；切割天井12形成后，为防止采场充填体充满切割天井12，在切割天井12内提前敷设充满气体的橡胶充气囊14。采场中部采空区充填养护完毕，在回采剩余矿体前，将充满气体的橡胶充气囊18放出全部气体，后把橡胶充气囊14从切割天井12中收回，再依次进行切割横巷21、切割槽及回采作业。
27.第五步：其他分段矿体5回采本分段矿体5回采完毕后，转入下一分段矿体5的回采。其他分段矿体5回采按照第二步、第四步两步骤依次循环作业，直至盘区矿体5全部回采完毕。

技术特征：
1.一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法，其特征在于包括以下步骤：1）盘区沿矿体走向布置，盘区内分成间隔布置的数个矿房和矿柱；盘区内布置间柱，无顶柱，无底柱；盘区内从上盘至下盘，沿矿体走向划分成间隔布置的矿房和矿柱；2）盘区采准工程凿岩巷、出矿巷沿矿体走向布置，并与盘区间柱内联络巷相贯通；垂直矿体施工采场联络道，到达矿体下盘后，再在间柱内施工出矿联络巷至矿体上盘；垂直出矿联络巷，在盘区矿房和矿柱内分别施工出矿巷；在上部中段巷，施工两条下向回风充填联络巷至盘区两侧间柱下盘，下向回风充填联络巷的最终底板标高较上中段巷的底板低3-4m，再在间柱内施工凿岩联络巷，垂直凿岩联络巷，在盘区矿房和矿柱内分别施工凿岩巷；在分段盘区矿房和矿柱的中间位置，垂直出矿联络巷分别施工切割横巷及切割天井；3）盘区矿体回采采用下向式，分段内矿体采用间隔回采；4）首先平行回采矿房，矿房回采完毕后，再平行回采矿柱；矿房采空区采用胶结充填体接顶充填，矿柱采空区先采用胶结充填体充填总高度的50%-60%，剩余采空区采用尾砂充填体接顶充填；矿房或矿柱回采时，首先在切割横巷内，对切割天井进行拉槽；拉槽完毕后，再从采场中间位置向两侧间柱前进式回采，在凿岩巷内施工下向扇形中深孔落矿，爆破后的矿石堆采用遥控铲运机在出矿巷内出矿；自采场中间位置开始回采至长度为20-30m时，对采空区先进行接顶充填，之后再进行剩余矿体回采；5）在分段内矿房或矿柱中部采空区充填前，在采场两侧工作面位置，提前施工出两个切割天井；切割天井形成后，在切割天井内敷设充满气体的橡胶充气囊后再对采空区进行充填；采场中部采空区充填养护完毕，在回采剩余矿体前，将充满气体的橡胶充气囊放出全部气体，后把橡胶充气囊从切割天井中收回，再依次进行切割横巷、切割槽及回采作业。2.根据权利要求1所述的倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法，其特征在于：步骤1）中，盘区沿矿体走向布置，长度60-80m，宽度为矿体水平厚度，中段高度45-60m，分段高度15-20m，间柱宽度8-10m；盘区内从上盘至下盘，沿矿体走向划分成间隔布置的矿房和矿柱，矿房和矿柱的长度圴为60-80m，宽度为8-10m，紧靠矿体上、下盘采场宽度不超过10m；紧靠矿体上盘的采场划分为矿房。3.根据权利要求1所述的倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法，其特征在于：步骤3）中，中段矿体在垂直方向上分成三个分段，盘区回采从上分段向下分段依次回采，采用下向扇形中深孔落矿；分段内矿体先平行回采矿房，矿房回采完毕后，再平行回采矿柱。4.根据权利要求1或2或3所述的倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法，其特征在于：所述倾斜厚大破碎矿体的水平厚度25m以上，矿体倾角55
°
以上。

技术总结
本发明是一种倾斜厚大破碎矿体中深孔采矿方法，分段内矿房或矿柱中部采空区充填前，提前在采场两侧工作面，沿垂直方向采用下向中深孔爆破施工出两个切割天井，切割天井形成后，在切割天井内提前敷设充满气体的橡胶充气囊；采场中部采空区充填养护完毕，在回采剩余矿体前，将充满气体的橡胶充气囊放出气体，后把橡胶充气囊从切割天井中收回，再依次进行切割槽及回采作业。采用本发明采矿方法，不仅采场生产能力大，而且还具有工艺简单、安全高效、损失率贫化率低以及采矿作业成本低的突出优点。点。点。


技术研发人员：侯成录 于常先 何顺斌 刘广成 王辉 赵洪凯 程卫东 郭旭龙
受保护的技术使用者：山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/10/19