一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法技术

本发明专利技术公开了一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法，属于井下采矿工艺技术领域。该方法通过合理设置预留顶柱、空场法炮孔、崩落法炮孔及爆破装置，并通过有效地控制放矿方式实现了先在小空场条件下进行100%放矿，然后在混合有覆盖岩层条件下进行90%放矿的采矿技术突破，使矿山采场平均损失率从23%下降到 5.8%，平均贫化率从25%下降到7.2%；并在采场平均地质品位为1%的条件下，将出矿品位由0.75%提高到了0.928%，大幅提高了矿山开采效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法
本专利技术涉及井下采矿工艺
，具体是一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法。
技术介绍
矿山井下采矿损失、贫化率的高低直接影响到矿山的开采效益。降低采矿损失、贫化率，提高出矿品位，对降低矿山开采成本、提高开采效益具有十分重要的意义。目前，对露天转地下开采的续建深部矿山，通常使用的采矿方法是无底柱分段崩落法，该方法工艺技术成熟，使用方便，对矿山投产、达产起到了积极作用，但该工艺是在覆盖岩层条件下进行放矿的，随着崩落矿石的放出，废石覆盖岩层也随之放出，这种方法存在以下问题：一是矿石损失、贫化率偏高，依据实际现场统计，采用该方法开采时，矿山平均损失率可达23%、平均贫化率25%，损失、贫化率偏高；二是出矿品位低、矿山开采效益较差，采用该方法开采铜矿山，年生产铜矿石约50万吨，平均品位0.75%，年亏损2000万元左右。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法，以解决现有技术采用无底柱分段崩落法存在的矿石损失、贫化率偏高，出矿品位低、开采效益较差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法，包括以下步骤：a、设置预留顶柱：将上分段覆盖岩层下边界到其以下2.3-2.5m高度范围、两条相邻回采巷道中心线连线的垂直平分线宽度范围的矿体作为预留顶柱；b、设置空场法炮孔：在预留顶柱高度范围以下、预留顶柱宽度范围的矿体上布置若干排空场法炮孔；c、设置空场法炮孔爆破装置：在空场法炮孔内从孔底到孔口设置导爆索，导爆索延伸到空场法炮孔外1.2-1.5m，然后向空场法炮孔内填充炸药，将孔口用堵塞物堵塞，最后将起爆系统连接到空场法炮孔外的导爆索上；d、设置崩落法炮孔：在两排空场法炮孔中间位置、在上分段覆盖岩层下边界以下高度范围、预留顶柱宽度范围的矿体上布置布置崩落法法炮孔；e、设置崩落法炮孔爆破装置：在崩落法炮孔内孔底位置设置长度为500-600mm的导爆索，将非电毫秒延期雷管绑扎在导爆索上，并将非电毫秒延期雷管脚线延伸到崩落法炮孔外1.2-1.5m，然后向崩落法炮孔内填充炸药，将孔口用堵塞物堵塞，最后将起爆系统连接到崩落法炮孔外延伸的非电毫秒延期雷管脚线上；f、按照先爆破一排空场法炮孔出矿，再爆破一排崩落法炮孔出矿的顺序依次出矿，直到整个回采巷道回采结束。上述步骤f中，空场法炮孔爆破后，在预留顶柱形成的小空场条件下，按照崩落矿石量100%的比例出矿，实现了小空场条件下的无贫化放矿；而崩落法炮孔爆破后，在混有覆盖岩层的条件下，按照崩落矿石量90%的比例出矿，可以避免废石覆盖层的大量混入导致贫化率过高。步骤b中空场法炮孔和步骤d中崩落法炮孔均为垂直向上的扇形中深孔，整条回采巷道内的炮孔一次施工完成。步骤c和步骤e中，堵塞物用井下矿泥、碎麻绳和速凝水泥以85%：10%：5%的比例配制而成，取材方便，并进行了有效的废物利用。崩落法炮孔爆破后出矿时，出矿设备在矿石爆堆上的铲取方式为“一中一左一右”，即靠近回采巷道中央爆堆铲取一铲斗、靠近回采巷道左侧帮爆堆铲取一铲斗、靠近回采巷道右侧帮爆堆铲取一铲斗，使得崩落矿岩爆堆上方的废石覆盖层近似水平下降，避免了废石覆盖层提前混入，导致过早贫化问题的发生。本专利技术相对于现有技术，具有以下有益效果：1、本专利技术合理设置了预留顶柱，实现了小空场条件下的无贫化放矿。通过设置空场法炮孔，使用空场法炮孔爆破装置爆破后形成了高度为2.3-2.5m的预留顶柱，将废石覆盖层暂时隔断在预留顶柱上方，人为地形成了在小空场下进行放矿的条件，在该放矿条件下，得到的矿物全部为矿石，没有废石，从根本上杜绝了由于废石覆盖层的混入导致矿石贫化现象的发生，实现了无贫化放矿。2、本专利技术使用合理的出矿方法，对放矿量进行了有效地控制。空场法炮孔爆破后，在预留顶柱形成的小空场条件下进行出矿，按照崩落矿石量100%的比例将崩落矿石全部出完；崩落法炮孔爆破后，在混合有覆盖岩层的条件下进行出矿，按照崩落矿石量90%的比例进行出矿，避免了废石覆盖层的大量混入造成贫化率过高的问题发生。3、本专利技术实现了低贫化放矿，采空区得到了及时处理。崩落法炮孔爆破后，废石覆盖层和其下方的崩落矿石贯通，随着崩落矿石的放出，废石覆盖层也随之放出，在出矿过程中，采空区在不暴露的情况下得到了废石覆盖层的填充。在小空场条件下是无贫化放矿，在混合有覆盖岩层条件下控制90%的出矿是少量贫化放矿，一排空场放矿和一排崩落法放矿的循环实现了低贫化放矿。4、本专利技术使用合理的铲取方式，使废石覆盖层近似水平下降，避免了废石覆盖层的提前混入。通过采取“一中一左一右”的铲取方式，崩落矿岩爆堆均匀下降，使得崩落矿岩爆堆上方的废石覆盖层近似水平下降，避免了废石覆盖层提前混入导致的过早贫化问题的发生。5、本专利技术大幅度降低了矿石损失、贫化率，提高了出矿品位和开采效益，矿山平均损失率从23%下降到了5.8%，平均贫化率从25%下降到7.2%；采用本专利技术开采方法，矿山年生产能力约50万吨，地质品位1%保持不变，出矿品位可由0.75%提高到0.928%，年多创效益约3115万元。附图说明图1为本专利技术采矿方法的采场结构示意图；图2为图1中空场法炮孔布置的左视图；图3为图1中崩落法炮孔布置的左视图；图4为本专利技术空场法炮孔爆破装置图；图5为本专利技术崩落法炮孔爆破装置图；图中：1、回采巷道，2、联络巷道，3、覆盖岩层，4、空场法炮孔，5、崩落法炮孔，6、预留顶柱，7、回采巷道中心线连线垂直平分线，8、矿体，9、岩体，10、导爆索，11、炸药，12、非电毫秒延期雷管脚线，13、堵塞物，14、非电毫秒延期雷管，15、出矿设备。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。如图1-5所示，本专利技术一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法，包括以下步骤：步骤一、设置预留顶柱6：将上分段覆盖岩层3下边界到其以下2.3-2.5m高度范围、两条相邻回采巷道1中心线连线的垂直平分线宽度范围的矿体8作为预留顶柱6（图1-3）；步骤二、设置空场法炮孔4：在预留顶柱6高度范围以下、预留顶柱6宽度范围的矿体8上布置若干排垂直向上的扇形中深孔，作为空场法炮孔4（图1-2）；步骤三、设置空场法炮孔爆破装置：在空场法炮孔4内从孔底到孔口设置导爆索10，导爆索10延伸到空场法炮孔4外1.2-1.5m，然后向空场法炮孔4内填充炸药，将孔口用井下矿泥、碎麻绳和速凝水泥以85%：10%：5%配制而成的堵塞物13堵塞，最后将起爆系统连接到空场法炮孔4外的导爆索10上（图4）；步骤四、设置崩落法炮孔5：在两排空场法炮孔4中间位置、在上分段覆盖岩层3下边界以下高度范围、预留顶柱6宽度范围的矿体8上布置垂直向上的扇形中深孔，作为崩落法炮孔5（图1、图3）；步骤五、设置崩落法炮孔爆破装置：在崩落法炮孔5内孔底位置设置长度为500-600mm的导爆索10，将非电毫秒延期雷管14绑扎在导爆索上，并将非电毫秒延期雷管脚线12延伸到崩落法炮孔5外1.2-1.5m，然后向崩落法炮孔5内填充炸药，将孔口用与步骤三中相同的堵塞物13堵塞，最后将起爆系统连接到崩落法炮孔5外延伸的非电毫秒延期雷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法，其特征在于，包括以下步骤：a、设置预留顶柱：将上分段覆盖岩层（3）下边界到其以下2.3‑2.5m高度范围、两条相邻回采巷道（1）中心线连线的垂直平分线宽度范围的矿体（8）作为预留顶柱（6）；b、设置空场法炮孔：在预留顶柱（6）高度范围以下、预留顶柱（6）宽度范围的矿体（8）上布置若干排空场法炮孔（4）；c、设置空场法炮孔爆破装置；d、设置崩落法炮孔：在两排空场法炮孔（4）中间位置、在上分段覆盖岩层（3）下边界以下高度范围、预留顶柱（6）宽度范围的矿体（8）上布置崩落法法炮孔（5）；e、设置崩落法炮孔爆破装置；f、按照先爆破一排空场法炮孔（4）出矿，再爆破一排崩落法炮孔（5）出矿的顺序依次出矿，直到整个回采巷道（1）回采结束。

【技术特征摘要】
1.一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法，其特征在于，包括以下步骤：a、设置预留顶柱：将上分段覆盖岩层（3）下边界到其以下2.3-2.5m高度范围、两条相邻回采巷道（1）中心线连线的垂直平分线宽度范围的矿体（8）作为预留顶柱（6）；b、设置空场法炮孔：在预留顶柱（6）高度范围以下、预留顶柱（6）宽度范围的矿体（8）上布置若干排空场法炮孔（4）；c、设置空场法炮孔爆破装置；d、设置崩落法炮孔：在两排空场法炮孔（4）中间位置、在上分段覆盖岩层（3）下边界以下高度范围、预留顶柱（6）宽度范围的矿体（8）上布置崩落法法炮孔（5）；e、设置崩落法炮孔爆破装置；f、按照先爆破一排空场法炮孔（4）出矿，再爆破一排崩落法炮孔（5）出矿的顺序依次出矿，直到整个回采巷道（1）回采结束。2.根据权利要求1所述的一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法，其特征在于：步骤f中，空场法炮孔（4）爆破后，在预留顶柱（6）形成的小空场条件下，按照崩落矿石量100%的比例出矿。3.根据权利要求1所述的一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法，其特征在于：步骤f中，崩落法炮孔（5）爆破后，在混有覆盖岩层（3）的条件下，按照崩落矿石量90%的比例出矿。4.根据权利要求1所述的一种用于提高井下崩落法采场出矿品位的采矿方法，其特征在于：步骤b中空场法炮孔和步骤d中崩落法炮孔均为垂直向上的扇形中深孔，整条回采巷道（1）内的炮孔一次施工完成。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，李德忠，蔡立丰，张国勇，王志远，牟业龙，高闻宇，刘亭，
申请(专利权)人：西北矿冶研究院，
类型：发明
国别省市：甘肃,62