【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于采矿，具体涉及一种缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法。
技术介绍
1、金属矿山缓倾斜极薄矿体是当前采矿领域施工难度大、采矿危险性高的采矿对象，由于其矿体整体倾斜角度较缓、作业空间相对狭小、且矿石不能自溜等特点，造成了采矿生产效率低、机械化设备利用率低等难题。
2、硫化矿石自然发火事故是金属矿山开采中的一项重大安全隐患。我国近1/3的金属矿山含硫量较高，其中20%~30%的高硫金属矿山在开采过程中氧化自燃发火倾向较大。硫化矿氧化自燃会产生大量二氧化硫等有毒有害气体，降低空气中的氧含量，对周边作业人员安全、矿山生产环境造成严重危害，同时导致宝贵的矿石资源浪费。
3、因此，研发一种既能降低缓倾斜薄矿体开采难度、提升开采效率，同时能够防止硫化矿自燃的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法是非常必要的。
技术实现思路
1、针对现有缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采效率低、自燃风险较高、矿石资源损失量大等技术问题，本专利技术的目的在于提供一种能提高开采效率、防止硫化矿自燃、减少矿石损失的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法。
2、本专利技术的目的是这样实现的，包括以下步骤：
3、s1、采前准备：针对矿床厚度在1.8m~3m，倾角≤30°的缓倾斜硫化矿薄矿体进行采前准备，中段高度≥50m，运输道布置于矿体下盘，上、下运输中段的中间增设副中段平巷，增加电耙耙矿效率、降低耙矿难度；矿块沿矿体走向连续伪倾斜布置，伪倾角≤25°，矿房间距12m，每隔12m布置一条伪倾
4、s2、矿房回采：回采工作面自下而上逐步推进，先以拉低平巷和上山为自由面，进行全断面回采，一次采完，矿体大于3m时进行分层回采；回采时，保留间柱支撑顶板；开采时形成的矿柱厚度:矿房厚度为1~5:2~8，形成的空区暴露面小、矿柱厚、顶板稳定，采空区充填安全、快捷；对矿房回采形成的采空区进行嗣后充填，当矿房回采结束后，采用钢筋混凝土墙对分段联络道、出矿沿脉进行封堵，在封堵墙底部安装排水管用于排出充填体滤出的水，排水管位于充填体的一端，排水管采用土工布包扎，使其能够达到滤水隔砂的作用；
5、s3、采场出矿：采用凿岩机浅孔落矿，爆破后的矿石合格块度为300~350mm，对大块矿石在采场中进行二次破碎，采场爆破部分矿石后，喷淋阻化剂防止矿石自燃，采用电耙绞车向采场溜矿井耙矿，采场出矿采用无底部结构出矿方式，中段运输平巷布置在脉外，耙斗耙抓后矿石直接落入运输车辆，在中段运巷中装车运出。
6、其中，伪倾斜指工作面方向不是正倾斜方向，而是与正倾斜方向有一定夹角；移动式阻化剂喷淋装置为本领域常用喷淋设备，通常由移动矿车、储液箱、抽液泵、供水管路、排液胶管、喷淋头、流量计构成，储液箱设于移动矿车上，在移动矿车移动过程中，通过喷淋头喷淋阻化剂，实现移动喷淋。
7、因人员及设备均直接在采场的矿体及围岩下作业，所以必须加强顶板管理，在矿体和顶板稳固性较差的地段应采取支护措施。
8、优选地，开采过程中采场通风是通过主扇所形成贯穿风流通风，新鲜风流由中段巷及联络道进入采场，冲洗工作面后，污风经切割上山进入上中段出矿穿脉到回风巷道；该通风过程风路简单、技术成熟，新鲜风和污风具有独立的通风巷，风险可控；采场爆破之后，采用局部扇风机进行辅助通风，能够使炮烟尽快排出。
9、优选地，开采时作业人员进入采场后检查顶板并清理顶板松石，若矿体和顶板稳固性差，则采取顶板支护措施，在采场顶板岩石局部极不稳固地段采用砼整体支护，不稳固地段用喷射砼支护。
10、优选地，s2步骤在采场回采结束后，视矿体顶板的稳固情况对间柱进行部分回采。
11、优选地，s2步骤充填具体是在充填平巷中进行，充填体分为两层；下层充填体采用原料为废石或灰、砂，废石或灰与砂的重量比为1:20~30的尾矿胶结充填体；上部接顶层为采用原料为灰、砂，灰、砂重量比为1:4~5，灰中加入有矿山充填激发剂，灰、矿山充填激发剂的重量比为16~17：3~4，矿山充填激发剂由冶炼废渣和硅酸盐充填激发剂按照重量比14~15:5~6混合而成，强度要求3天1.0～1.5mpa，7天大于2mpa；两层充填体分层施工，降低施工难度，能大大增强充填平巷的稳定性，确保开采安全进行，并且原材料容易获取。
12、优选地，s3步骤阻化剂是cacl2、kh2po4按质量比2~3：1，溶解于水中配制成质量分数为18%~22%的溶液，其中cacl2作为主阻化剂，kh2po4副氧化剂，现用现配；主阻化剂cacl2为吸水性很强的无机盐，它能使矿体处于潮湿状态，形成一层水膜隔绝空气，且其吸收的水分在蒸发过程中会吸收大量热量，从而减小矿堆的升温速率；磷酸二氢钾分解温度低，分解后会形成玻璃态聚偏磷酸钾，可以在燃烧物表面形成致密的保护层隔绝氧气，起到良好的灭火效果。与其他阻化剂相较，cacl2及kh2po4阻燃效果好、来源和应用广泛，cacl2及kh2po4作为阻化剂的组合，形成了协同效应，可以更好地实现阻止有害反应产物的生成，并提高阻化剂的效率和稳定性。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
14、1、本专利技术针对矿体倾角缓、矿体薄的特征，采前准备阶段上、下运输中段的中间增设副中段平巷，开采过程中回采工作面自下而上逐步推进，先以拉底平巷和上山为自由面进行全断面回采；针对矿山硫含量较高，在合理布置通风系统的基础上，矿石破碎后喷淋cacl2及kh2po4作为阻化剂防止自燃，防止对周边作业人员安全造成影响及对矿山生产环境造成危害，同时减少硫化矿矿石资源的浪费；
15、2、本专利技术采用无底部结构出矿方式中段运输平巷布置在矿外，耙斗耙抓后矿石直接落入运输车辆，矿石运输便捷；
16、3、本专利技术开采后形成的空区暴露面小、矿柱厚、顶板稳定，采空区充填安全、快捷。
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1.一种缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于开采过程中采场通风是通过主扇所形成贯穿风流通风，新鲜风流由中段巷及联络道进入采场，冲洗工作面后，污风经切割上山进入上中段出矿穿脉到回风巷道；采场爆破之后，采用局部扇风机进行辅助通风。
3.根据权利要求1所述的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于开采时作业人员进入采场后检查顶板并清理顶板松石，若矿体和顶板稳固性差，则采取顶板支护措施，在采场顶板岩石局部极不稳固地段采用砼整体支护，不稳固地段用喷射砼支护。
4.根据权利要求1所述的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于S2步骤在采场回采结束后，视矿体顶板的稳固情况对间柱进行部分回采。
5.根据权利要求1所述的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于S2步骤充填具体是在充填平巷中进行，充填体分为两层；下层充填体采用原料为废石或灰、砂，废石或灰与砂的重量比为1:20~30的尾矿胶结充填体；上部接顶层为采用原料为灰、砂，灰、砂重量比为1:4~5，灰中加
6.根据权利要求1所述的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于S3步骤阻化剂是CaCl2、KH2PO4按质量比2~3：1，溶解于水中配制成质量分数为18%~22%的溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于开采过程中采场通风是通过主扇所形成贯穿风流通风，新鲜风流由中段巷及联络道进入采场，冲洗工作面后，污风经切割上山进入上中段出矿穿脉到回风巷道；采场爆破之后，采用局部扇风机进行辅助通风。
3.根据权利要求1所述的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于开采时作业人员进入采场后检查顶板并清理顶板松石，若矿体和顶板稳固性差，则采取顶板支护措施，在采场顶板岩石局部极不稳固地段采用砼整体支护，不稳固地段用喷射砼支护。
4.根据权利要求1所述的缓倾斜薄矿体地下硫化矿开采方法，其特征在于s2步骤在采场回采结束后，视矿体顶板的稳固情况...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏发强，王亚辉，曹敏，康艳武，王立军，伏江丽，魏兴振，杨存康，
申请(专利权)人：云南中铁双百建材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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