一种薄与极薄矿体的采矿方法技术

本发明专利技术(薄与极薄矿体的采矿方法)主要用于开采上盘围岩不稳固至中等稳固，最好能自然崩落形成大块；下盘围岩以中稳；矿体极不稳固或中等稳固，凿岩巷道不支护，炮孔不变形的急倾斜矿体。适用于矿体形态较规整，厚度变化小，含夹石不多或不含夹层；矿石不自燃，不粘结；地表与围岩允许陷落，矿岩界线明显，条件复杂矿石的开采。采用小分段崩落法引进中深孔凿岩、预裂爆破，引进钢筋混凝土假顶的敷设，回采工作是在假顶下进行(只在第一分层敷设，一般在中段平巷中)。其优点是作业人员安全性好，矿块生产能力大，回采设备简单，使用维修方便，采矿成本低；随着采矿技术的发展，该采矿方法用于条件合适的急倾斜薄矿脉的开采。

A Mining Method for Thin and Very Thin Orebody

The mining method of thin and very thin orebodies is mainly used for mining steep inclined orebodies whose wall rock is unstable to medium stability in the upper wall, and the natural caving is the best way to form large blocks; the wall rock in the lower wall is moderately stable; the orebody is extremely unstable or medium stability; the drilling roadway is not supported, and the borehole is not deformed. It is suitable for ore body with regular shape, small thickness change, little or no intercalation, no spontaneous combustion and no bonding of ore, surface and surrounding rock allowed subsidence, obvious ore-rock boundary and complicated mining conditions. Medium-deep hole rock drilling and pre-splitting blasting are introduced by small sublevel caving method, and the laying of reinforced concrete false roof is introduced. The mining work is carried out under the false roof (laying only in the first layer, usually in the middle roadway). With the development of mining technology, this mining method is applied to the mining of steeply inclined thin veins with suitable conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种薄与极薄矿体的采矿方法
本专利技术属于采矿
，特别涉及一种薄与极薄矿体的采矿方法。
技术介绍
当矿体为薄至极薄，且有粘结性，湿胀崩解性，极不稳固；围岩节理裂隙发育，稳固性较矿体稍好，矿岩之间又存在较明显的粘土摩擦带界面，开采难度极大的矿体时，常用的采矿方法存在着贫化大、损失大、效率低、安全系数低，成本高等问题，无法满足采矿需要，严重制约着矿山发展。需要有一种相应的采矿方法解决上述问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种薄与极薄矿体的采矿方法，采用中深孔凿岩、预裂爆破，敷设钢筋混凝土假顶以隔离上部采空区，从而减少矿石贫化，回采工作在假顶下进行，考虑到矿体的顶底板围岩比较破碎，矿石回采要强采强出，形成采空区后，采场围岩可自然塌落在假顶上，最终达到急倾斜薄矿体高效开采的目的。本专利技术适合开采上盘围岩不稳固至中等稳固，最好能自然崩落形成大块；下盘围岩以中稳为好；矿体极不稳固或中等稳固，凿岩巷道不支护，炮孔不变形的急倾斜矿体。同时适用于矿体形态较规整，厚度变化小，含夹石不多或不含夹层；矿石不自燃，不粘结；地表与围岩允许陷落，矿岩界线明显，开采条件复杂的矿石开采。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种薄与极薄矿体的采矿方法，该采矿法不留顶底柱，也无底部结构，不采用覆盖岩下放矿，采准切割工程包括行人通风天井3、分层联络巷4、溜矿井5和分层平巷6，采用中深孔凿岩，预裂爆破，同时敷设假顶8以隔离上部废石冒落采空区9，除溜矿井5的两翼保留5m间柱作为保安矿柱7外，采场不留顶底柱和其它间柱，全部回采。所述采准切割工程主要布置在下盘围岩中，由脉外中段运输巷1垂直矿体掘进穿脉巷道2；行人通风天井3和溜矿井5布置在下盘围岩中采场中央；根据设计的分段高度，在每分段中设置分段联络巷4；之后掘进分层平巷6。所述分层平巷6的宽度为0.5～2.5m，在分层平巷6施工过程中分两次爆破，矿岩分出；分层平巷6和溜矿井5分割的矿块沿矿脉13的走向布置，矿块长60～80m，宽1～1.2m，中段高度为40m，分段高度为8～10m。所述分层平巷6的上下相邻两层之间设置有贯通的切割槽10，所述切割槽10为切割井或采用扇形中深孔直接爆破成槽。所述中深孔凿岩采用导轨式中深孔凿岩机实现，所述预裂爆破的炮孔布置方式：在下、上盘分界线分别布置1～5段的竖向的预裂炮孔12，从落矿边界或切割槽10开始，间隔200～2000mm，先布置一个直径40～110mm的装药炮孔，然后以相同或类似间距布置一个直径40～110mm的不装药空孔，最后再布置一个直径40～110mm的装药炮孔，其中不装药炮孔为预裂炮孔12，装药炮孔为落矿炮孔11。所述预裂爆破，每次爆破时，矿体上、下盘每排各布置1个预裂炮孔12，矿体中部每排布置1个落矿炮孔11实施爆破。一次爆破的落矿炮孔11排数为1～20排，排间距为200～2000mm，分段高度为2～50m，落矿炮孔11的孔深为段高2～50m。所述假顶8的敷设方法是：第一分段回采后，在其底板上敷设钢筋混凝土或槽钢钢板棚假底，也即下一个小分段的假顶，隔离上部采空区，以减少矿石贫化，回采工作在假顶8下进行，矿石回采要强采强出。所述假顶8只在中段最下部的分层平巷6中敷设，分层平巷6掘进完毕，立即施工锚杆，铺设钢筋，钢筋与锚杆联接；敷设强度为C15～C55、厚度0.1～3m、宽度为小中段巷道宽的混凝土，并捣实，钢筋混凝土楼板经至少一周养护后，进行下一分层回采。不采用覆盖岩下放矿，仅在假顶8上逐步形成一层6～20m的废石覆盖层，对达不到要求的，用炸药强制崩落以保护假顶8免受大块冒落岩石的冲击破坏，同时隔离上部废石冒落采空区9，减少矿石贫化，形成采空区后，采场围岩自然塌落在假顶上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)该采矿方法，利用预裂爆破技术，即在下、上盘分界线分别布置2段、3段的预裂炮孔，从而消除采空区对围岩的破坏，有效地降低损失和贫化。2)该采矿方法，采用钢筋混凝土假顶(8)敷设。回采工作是在假顶下进行。假顶将采空区和采场有效的隔离，降低贫化。3)该采矿方法，作业人员安全性好，矿块生产能力大，矿石损失贫化小，回采设备简单，使用维修方便，采矿成本低。附图说明图1是本专利技术采场正投影视图。图2是本专利技术采场侧面投影视图。图3是本专利技术采场水平投影视图。图4是图1中A区域放大视图。图5是图2中B区域放大视图。图6是图3中C区域放大视图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本专利技术为一种薄与极薄矿体的采矿方法，不留顶底柱，也无底部结构，不采用覆盖岩下放矿。该采矿法适用于开采上盘围岩不稳固至中等稳固，最好能自然崩落形成大块；下盘围岩以中稳为好；最好矿体中等稳固，凿岩巷道不支护，炮孔不变形的急倾斜矿体。适用于矿体形态较规整，厚度变化小，含夹石不多或不含夹层；矿石不自燃，不粘结；地表与围岩允许陷落，矿岩界线明显，开采条件复杂的矿体。1、矿块布置某金矿的矿块布置是沿矿脉走向布置的，矿块长根据矿岩稳定性、矿体厚度、电耙扒矿有效距离(15KW电耙有效距离不大于60m)等因素确定为60～80m，宽度根据矿脉厚度、倾角、人行设备的要求确定，一般为1～1.2m，中段高度为40m，分段高度为8～10m。2、采准切割采准切割工程有：行人通风井3、溜矿井5、分层联络巷4和分层平巷6。采准切割工程布置在下盘围岩中。由脉外中段运输巷1垂直矿体掘进穿脉巷道2；在下盘围岩中采场中央布置人行通风天井3和溜矿井5；根据设计的分段高度，在每分段中设置分层联络巷4；之后掘进分层平巷6。由于分段高度不高，矿脉软弱，矿脉产状变化较大，因此一般用切割井作为切割槽10，切割井由YT-28凿岩机施工，要求切割井上下分层凿岩巷道贯通。对于矿脉产状比较稳定时可采用扇形中深孔直接爆破成槽。由于矿岩均不稳固，分层联络巷4、分层平巷6、溜矿井5、人行通风天井3尽量采用小规格断面，但同时要保证分段平巷施工过程中足够的作业空间，其中分层联络巷4(高×宽)(1.8～3.0)×(0.8～3.0)m2，分层平巷6宽度尽可能小，断面为(高×宽)(1.8～3.0)×(0.8～3.0)m2，但必须满足行人和出矿的要求，在分段平巷6施工过程中要求分两次爆破，矿岩分出。溜矿井5(1.0～2.0)×(10～2.0)m2，人行通风天井3(1.0～2.0)×(10～2.0)m2。分层平巷6和溜矿井5分割的矿块沿矿脉13的走向布置，底板岩石较稳固时，一般可不支护，不稳固时采用木支护，支护间距0.7～1.5m，必要时采用密集木支护。标准采场采准切割工程统计见表。标准采场矿脉厚度1.0m、倾角60°矿块的采切工程统计如表1。表1经上表计算，标准矿块千吨采切比为418.6m/9.792kt＝42.75m/kt。3、回采与落矿回采与出矿采用导轨式中深孔凿岩机凿岩，配FJZ-25A型钻架，使用直径为55mm的柱齿型或一字型钻头凿岩，回采炮孔表示方式：在下、上盘分界线分别布置2段、3段的预裂炮孔12，从落矿边界或切割槽开始，间隔600-800mm先布置一个直径50mm的装药炮孔，然后类似间距再布置一个不装药空孔，最后又布置一个直径50mm的装药炮孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄与极薄矿体的采矿方法，采准切割工程包括行人通风天井(3)、分层联络巷(4)、溜矿井(5)和分层平巷(6)，其特征在于，采用中深孔凿岩，预裂爆破，同时敷设假顶(8)以隔离上部废石冒落采空区(9)，除溜矿井(5)的两翼保留5m间柱作为保安矿柱(7)外，采场不留顶底柱和其它间柱，全部回采。

【技术特征摘要】
1.一种薄与极薄矿体的采矿方法，采准切割工程包括行人通风天井(3)、分层联络巷(4)、溜矿井(5)和分层平巷(6)，其特征在于，采用中深孔凿岩，预裂爆破，同时敷设假顶(8)以隔离上部废石冒落采空区(9)，除溜矿井(5)的两翼保留5m间柱作为保安矿柱(7)外，采场不留顶底柱和其它间柱，全部回采。2.根据权利要求1所述薄与极薄矿体的采矿方法，其特征在于，所述采准切割工程主要布置在下盘围岩中，由脉外中段运输巷(1)垂直矿体掘进穿脉巷道(2)；行人通风天井(3)和溜矿井(5)布置在下盘围岩中采场中央；根据设计的分段高度，在每分段中设置分段联络巷(4)；之后掘进分层平巷(6)。3.根据权利要求1所述薄与极薄矿体的采矿方法，其特征在于，所述分层平巷(6)的宽度为0.5～2.5m，在分层平巷(6)施工过程中分两次爆破，矿岩分出；分层平巷(6)和溜矿井(5)分割的矿块沿矿脉(13)的走向布置，矿块长60～80m，宽1～1.2m，中段高度为40m，分段高度为8～10m。4.根据权利要求1所述薄与极薄矿体的采矿方法，其特征在于，所述分层平巷(6)的上下相邻两层之间设置有贯通的切割槽(10)，所述切割槽(10)为切割井或采用扇形中深孔直接爆破成槽。5.根据权利要求1所述薄与极薄矿体的采矿方法，其特征在于，所述中深孔凿岩采用导轨式中深孔凿岩机实现，所述预裂爆破的炮孔布置方式：在下、上盘分界线分别布置1～5段的竖向的预裂炮孔(12)，从落矿边界或切割槽(10)开始，间隔200～2000mm，先布置一个直径40～110mm的装药炮...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏刚，张伟晓，范赞军，
申请(专利权)人：刘宏刚，张伟晓，范赞军，
类型：发明
国别省市：河南,41