一种适用于中深孔崩矿采场预切顶的方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于中深孔崩矿采场预切顶的方法，本方法包括：确定预切顶方案与施工工艺，施工工艺包括凿岩、爆破、通风、修整顶板、顶板支护和出渣等步骤。本方法利用常规设备与器材，工艺方法简单、适用性与可操作性强、改善了作业环境、降低了成本，较好地解决了采场切顶的技术难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于中深孔崩矿采场预切顶的方法，属于资源领域中的非煤矿山矿体回采技术。
技术介绍
传统的采场切顶方法是采用前进式切顶方法，即采场切顶是从采区系统回风巷的另一端开始，并且其作业面呈“一”字型布置。传统的切顶方法存在爆破崩落的矿堆分散、作业面通风条件差等明显缺陷，导致出矿效率低下，作业面环境差，从而影响切顶正常施工。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种适用于中深孔崩矿采场预切顶的方法，本方法也称为后退式切顶方法，是一种新型采场切顶的方法，通过切顶有利于控制采场顶板稳定，同时起到探清矿体边界和降低回采贫化损失的作用，进而可以针对不同的采场让其有多样选择。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种适用于中深孔崩矿采场预切顶的方法，包括：1)确定预切顶方案对于矿岩中等以上稳固的水平或微倾斜中厚矿体，能采用预切顶中深孔房柱法进行回采，由于中深孔崩矿采场顶板平整度难以控制，容易导致采场顶板失稳，影响采场正常生产，尤其影响采场铲运机安全出矿，因此，在采场采准工程施工完成后，采取对采场进行预切顶，即采用浅孔落矿的方式，将采场顶板层2.5～3m厚的矿体作为切顶层预先采出，并且对采场顶板进行整平与支护，以保证采场中深孔崩矿时顶板稳定，实现采场安全正常的生产；切顶层高度是一重要的参数。切顶层过高，则降低采场效率的发挥，同时不利于对顶板松石处理和护顶施工，影响施工的安全性。切顶层过低，除了不利于高效率设备的使用，从而降低生产效率外，对护顶锚杆等施工造成不利。2)采场预切顶工艺过程2.1)一个采场的采准工程施工结束后，即开始采场预切顶施工，首先在切顶层底板中央位置布置一条与切顶层长轴方向平行的切割通风巷，在切割通风巷的两端各设有一个与切割通风巷相通的联络井，切割通风巷和联络井作为通风、人员、设备和材料的通道，靠近采区系统回风巷一侧的联络井与采区系统回风巷相通；2.2)切顶层沿采场靠近采区系统回风巷一端的边界施工出一个切割横巷，作为切顶浅孔落矿的最初作业空间；2.3)在切割横巷内使用YT-27型浅孔钻机施工切顶层落矿炮孔，炮孔与切顶层长轴方向平行，炮孔以切割通风巷为对称轴在切割通风巷两侧呈阶梯式对称布置；2.4)采用2号岩石药卷炸药，非电微差导爆管起爆，以切割通风巷为爆破自由面，在切割通风巷两侧同步爆破，使得在切割通风巷两侧的切顶层各形成3个台阶，使切顶层作业面形同喇叭口，有利于爆破矿堆集中，便于出矿；2.5)在2.4)形成的台阶面上钻凿浅孔，作为炮孔，并进行落矿爆破，重复2.4)的操作，直到整个切顶层爆破完毕；2.6)使用矿用局扇在采区系统回风巷以抽出式进行通风，新鲜风流由采场底部经远离采区系统回风巷的联络井和切割通风巷进入切顶层作业区，污风由采区系统回风巷排出；2.7)通风结束后，即进行切顶层顶板平整工作，顶板平整是对顶板松石进行排除，同时对于凹凸不平的地方进行整平；2.8)顶板整平后，紧跟作业面进行顶板支护或滞后作业面进行顶板支护；2.9)切顶下来的矿石采用电耙出矿方式，由于每次崩矿都向中央进行，并且切顶层作业面形同喇叭口，因此切顶下来的矿石都堆放在采场中央，利用电耙将矿石耙运。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，在2.1)中，所述采场的长为50m，宽为15m；所述切割通风巷的规格为长(2.5～3.0)×宽2.0m。进一步，在2.2)中，所述切割横巷的规格为长(2.5～3.0)×宽2.0m。进一步，在2.3)和2.5)中，所述炮孔孔径为40mm，炮孔深度为2.5m，炮孔排距0.8m,炮孔间距1.0m。进一步，在2.4)中，所述台阶长2.3m,宽2～3m。进一步，在2.8)中，所述顶板支护的方式为锚网支护或锚杆支护，所述锚杆支护采用管缝式锚杆，长度2.5m；所述锚网支护采用直径6.5mm钢筋，网度为100×100mm。进一步，在2.9)中，切顶下来的矿石出矿路经为：矿石由电耙经切割通风巷运至出矿小井，再由出矿小井自溜到采场底部，通过铲运机装入运矿卡车运出采场至井下矿仓。本专利技术的有益效果是：采用本申请后退式切顶方法后，相比其它方法有如下优势，通风条件与作业环境明显改善；同时在切割通风巷两侧同时进行凿岩施工，崩矿向中间方向崩，矿堆主要集中在采场的中央，并且其作业面呈阶梯式，这有利于出矿；此外炮孔平行于采场边界布置，有利于采场边界平整，利采场顶板稳定。附图说明图1为本专利技术一种适用于中深孔崩矿采场预切顶的方法的施工示意图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、电耙，2、矿石，3、联络井，4、炮孔，5、出矿小井，6、切割通风巷，7、采区系统回风巷。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术选择具有代表性的采场进行现场工业试验，以验证方案在技术可行性、经济合理性和安全可靠性。如图1所示，以某矿为例，此矿采矿方法采用预切顶中深孔房柱法，矿体厚度为12～16m，采场采准工程结束后，即开始采场预切顶施工；采场预切顶工艺过程如下：1)由于矿体的直接顶板是凝灰岩，节理裂隙相对发育，总体稳固性相对差，加上凝灰岩暴露后吸水性强、风化速度较快，揭露后影响顶板的稳定。因此，切顶施工时，采取留0.2～0.5m的矿皮，以保护直接顶板，维护顶板的稳定。同时，要求做到切顶面和采场边界平整，保重施工质量。一个采场的采准工程施工结束后，即开始采场预切顶施工，所述采场的长为50m，宽为15m，首先在厚度为2.5～3.0m的切顶层底板中央位置布置一条与切顶层长轴方向平行的切割通风巷6，所述切割通风巷6的断面规格为长(2.5～3.0)×宽2.0m，断面形状为矩形，切割通风巷6的顶板紧贴矿体顶板，在切割通风巷6的两端各设有一个与切割通风巷6相通的联络井3，联络井3的断面规格为宽1.5m×长2.5m，断面形状为矩形，切割通风巷6和联络井3作为通风、人员、设备和材料的通道，靠近采区系统回风巷7一侧的联络井3与采区系统回风巷7相通；2)切顶层沿采场靠近采区系统回风巷7一端的边界施工出一个切割横巷，所述切割横巷的断面规格为长(2.5～3.0)×宽2.0m，断面形状为矩形，作为切顶浅孔落矿的最初作业空间；3)在切割横巷内使用YT-27型浅孔钻机施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于中深孔崩矿采场预切顶的方法，其特征在于，包括：1)确定预切顶方案对于矿岩中等以上稳固的水平或微倾斜中厚矿体，能采用预切顶中深孔房柱法进行回采，由于中深孔崩矿采场顶板平整度难以控制，容易导致采场顶板失稳，影响采场正常生产，尤其影响采场铲运机安全出矿，因此，在采场采准工程施工完成后，采取对采场进行预切顶，即采用浅孔落矿的方式，将采场顶板层2.5～3m厚的矿体作为切顶层预先采出，并且对采场顶板进行整平与支护，以保证采场中深孔崩矿时顶板稳定，实现采场安全正常的生产；2)采场预切顶工艺过程2.1)一个采场的采准工程施工结束后，即开始采场预切顶施工，首先在切顶层底板中央位置布置一条与切顶层长轴方向平行的切割通风巷，在切割通风巷的两端各设有一个与切割通风巷相通的联络井，切割通风巷和联络井作为通风、人员、设备和材料的通道，靠近采区系统回风巷一侧的联络井与采区系统回风巷相通；2.2)切顶层沿采场靠近采区系统回风巷一端的边界施工出一个切割横巷，作为切顶浅孔落矿的最初作业空间；2.3)在切割横巷内使用YT‑27型浅孔钻机施工切顶层落矿炮孔，炮孔与切顶层长轴方向平行，炮孔以切割通风巷为对称轴在切割通风巷两侧呈阶梯式对称布置；2.4)采用2号岩石药卷炸药，非电微差导爆管起爆，以切割通风巷为爆破自由面，在切割通风巷两侧同步爆破，使得在切割通风巷两侧的切顶层各形成3个台阶，使切顶层作业面形同喇叭口，有利于爆破矿堆集中，便于出矿；2.5)在2.4)形成的台阶面上钻凿浅孔，作为炮孔，并进行落矿爆破，重复2.4)的操作，直到整个切顶层爆破完毕；2.6)使用矿用局扇在采区系统回风巷以抽出式进行通风，新鲜风流由采场底部经远离采区系统回风巷的联络井和切割通风巷进入切顶层作业区，污风由采区系统回风巷排出；2.7)通风结束后，即进行切顶层顶板平整工作，顶板平整是对顶板松石进行排除，同时对于凹凸不平的地方进行整平；2.8)顶板整平后，紧跟作业面进行顶板支护或滞后作业面进行顶板支护；2.9)切顶下来的矿石采用电耙出矿方式，由于每次崩矿都向中央进行，并且切顶层作业面形同喇叭口，因此切顶下来的矿石都堆放在采场中央，利用电耙将矿石耙运。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于中深孔崩矿采场预切顶的方法，其特征在于，包括：
1)确定预切顶方案
对于矿岩中等以上稳固的水平或微倾斜中厚矿体，能采用预切顶中深孔
房柱法进行回采，由于中深孔崩矿采场顶板平整度难以控制，容易导致采场
顶板失稳，影响采场正常生产，尤其影响采场铲运机安全出矿，因此，在采
场采准工程施工完成后，采取对采场进行预切顶，即采用浅孔落矿的方式，
将采场顶板层2.5～3m厚的矿体作为切顶层预先采出，并且对采场顶板进行
整平与支护，以保证采场中深孔崩矿时顶板稳定，实现采场安全正常的生产；
2)采场预切顶工艺过程
2.1)一个采场的采准工程施工结束后，即开始采场预切顶施工，首先
在切顶层底板中央位置布置一条与切顶层长轴方向平行的切割通风巷，在切
割通风巷的两端各设有一个与切割通风巷相通的联络井，切割通风巷和联络
井作为通风、人员、设备和材料的通道，靠近采区系统回风巷一侧的联络井
与采区系统回风巷相通；
2.2)切顶层沿采场靠近采区系统回风巷一端的边界施工出一个切割横
巷，作为切顶浅孔落矿的最初作业空间；
2.3)在切割横巷内使用YT-27型浅孔钻机施工切顶层落矿炮孔，炮孔
与切顶层长轴方向平行，炮孔以切割通风巷为对称轴在切割通风巷两侧呈阶
梯式对称布置；
2.4)采用2号岩石药卷炸药，非电微差导爆管起爆，以切割通风巷为
爆破自由面，在切割通风巷两侧同步爆破，使得在切割通风巷两侧的切顶层
各形成3个台阶，使切顶层作业面形同喇叭口，有利于爆破矿堆集中，便于
出矿；
2.5)在2.4)形成的台阶面上钻凿浅孔，作为炮孔，并进行落矿爆破，
重复2.4)的操作，直到整个切顶层爆破完毕；
2.6)使...

【专利技术属性】
技术研发人员：石求志，
申请(专利权)人：金诚信矿业管理股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11