預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法。該方法先在礦塊下方掘進(jìn)形成放礦漏斗，從放礦漏斗向上進(jìn)行采礦，采礦過程中將鋼絲繩埋在采下的礦石內(nèi)，開采完礦石后進(jìn)行放礦，當(dāng)出現(xiàn)堵漏或空洞、鋼絲繩與礦石落下速度不一致時(shí)，用手拉葫蘆在下方拉鋼絲繩，使得鋼絲繩破壞堵漏或空洞，從而實(shí)現(xiàn)安全采礦。本發(fā)明不僅可以有效地預(yù)防和處置礦房內(nèi)礦石的堵漏或空洞，提高了采礦安全性，而且本發(fā)明操作簡便、使用結(jié)構(gòu)簡單、投入成本低廉，具有非常理想的使用效果。
【專利說明】預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采礦方法，尤其涉及一種預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，屬于采礦【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，開采急傾斜的薄及極薄和中厚礦塊的采礦方法，應(yīng)用最為廣泛的是留礦采礦法。留礦采礦法的基本特征是采礦工作面自下而上分層進(jìn)行采礦，每個(gè)分層開采后，都要進(jìn)行局部放礦，局部放礦一般放出三分之一左右的礦石，其余的礦石暫時(shí)留在礦房中，作為人員繼續(xù)采礦作業(yè)的平臺，待礦房中的礦塊全部采完后，再全部放出礦石。對留礦采礦法而言，在最終放礦之類前，礦房內(nèi)始終留有礦石，作為采礦作業(yè)的平臺。礦房內(nèi)積留的礦石間會發(fā)生粘結(jié)或者大塊發(fā)生相互咬合，造成堵漏或者隱藏空洞，從而在局部放礦或最終放礦中形成懸空，發(fā)生事故。預(yù)防礦房中形成堵漏或空洞，主要采用下述方法:1、改進(jìn)鑿巖爆破參數(shù)，盡可能消除產(chǎn)生大塊和大塊的二次破碎，2、優(yōu)化開采強(qiáng)度，避免礦石在礦房內(nèi)積壓時(shí)間長，合理布置漏斗間距，消除脊背上滯留的礦石長時(shí)間積壓等手段，降低形成堵漏或空洞的概率。對于礦房中已經(jīng)形成堵漏或空洞，主要采用下述方法:1、在空洞上部用較大的藥包放震動炮，震落懸空的礦石；2、在漏斗中向上或從空洞上部向下用高壓水沖刷，處理由粉礦結(jié)塊造成的空洞；3、采用土火箭爆破法消除；4、從空洞兩側(cè)的漏斗放礦，使懸空的礦石垮落等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法。本發(fā)明不僅可以有效地預(yù)防和處置礦石內(nèi)的堵漏或空洞，提高了采礦安全性，而且本發(fā)明操作簡便、使用結(jié)構(gòu)簡單、投入成本低廉，具有非常理想的使用效果。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，該方法具體包括以下步驟；
[0005](I)先從礦塊的側(cè)邊掘進(jìn)形成天井，再在天井的底部沿礦塊橫向掘進(jìn)形成運(yùn)輸巷道，然后從運(yùn)輸巷道向上掘進(jìn)形成放礦漏斗；
[0006](2)在運(yùn)輸巷道的上方，從天井向兩側(cè)掘進(jìn)得到拉底巷道，再從拉底巷道向礦塊方向掘進(jìn)形成初始工作面；
[0007](3)將一鋼絲繩的兩端設(shè)置連接環(huán)，并將鋼絲繩的一端懸掛在初始工作面的頂板側(cè)面的頂部固定點(diǎn)；
[0008](4)對初始工作面上方一個(gè)分層高度的礦塊進(jìn)行采礦，再通過放礦漏斗對采下的礦石進(jìn)行局部放礦，當(dāng)?shù)V石上方的作業(yè)空間高度達(dá)到2-2.5米形成采礦工作面，且鋼絲繩的上部連接環(huán)露出時(shí)，停止放礦；
[0009](5)將鋼絲繩的上部連接環(huán)從頂部固定點(diǎn)取下，再取一根鋼絲繩，將后一根鋼絲繩的兩端也設(shè)置連接環(huán)，并將后一根鋼絲繩下部的連接環(huán)與前一根鋼絲繩上部的連接環(huán)相互連接，再將后一根鋼絲繩的上部連接環(huán)懸掛在采礦工作面的頂部固定端；
[0010](6)對采礦作業(yè)面上方一個(gè)分層高度的礦塊進(jìn)行采礦，并重復(fù)步驟(4)和(5)，直至礦房的礦塊全部開采完，最后一根鋼絲繩的上部連接環(huán)放置在采礦工作面上方；
[0011](7)打開放礦漏斗，進(jìn)行最終放礦，使礦石和鋼絲繩一起從放礦漏斗落下，落下的礦石從運(yùn)輸巷道運(yùn)出，同時(shí)回收落下的鋼絲繩；
[0012](8)當(dāng)鋼絲繩與礦石的落下速度不同步時(shí)，表明礦石中有堵漏或空洞的預(yù)兆、或者已經(jīng)形成堵漏或空洞，這時(shí)將鋼絲繩的下部連接環(huán)連接一手拉葫蘆，驅(qū)動手拉葫蘆緩慢牽引鋼絲繩，鋼絲繩在牽引過程中破壞礦石中形成的堵漏或空洞，使鋼絲繩與礦石的落下速度同步；
[0013](9)重復(fù)步驟(8)，直至礦石全部從放礦漏斗中完全落下。
[0014]上述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法中，步驟(3)中，在鋼絲繩的兩端設(shè)置連接環(huán)，是將鋼絲繩兩端彎曲，再用繩卡將鋼絲繩的彎曲端與鋼絲繩主體固定；步驟(5)中，后一根鋼絲繩的兩端也設(shè)置連接環(huán)，是將后一根鋼絲繩的上端彎曲，后一根鋼絲繩的下端穿過上一根鋼絲繩的上端連接環(huán)再彎曲，再用繩卡將上、下兩端與鋼絲繩主體固定形成連接環(huán)。
[0015]前述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法中，所述的鋼絲繩的長度為分層采礦高度的2-2.5倍，將鋼絲繩兩端彎曲設(shè)置成連接環(huán)后的長度為分層采礦高度的1.5倍。
[0016]前述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法中，步驟(2)中，在運(yùn)輸巷道的上方
3-5米處，從天井向兩側(cè)掘進(jìn)得到拉底巷道。
[0017]前述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法中，步驟(I)中，從礦塊的側(cè)邊掘進(jìn)形成天井后，從天井向兩側(cè)掘進(jìn)形成若干組平行設(shè)置的聯(lián)絡(luò)巷道。
[0018]前述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法中，所述的聯(lián)絡(luò)巷道之間的間距為
4-6米。
[0019]前述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法中，步驟(8)中，所述的手拉葫蘆設(shè)置在堵漏或空洞的下方，操作手拉葫蘆的工人站在放礦漏斗側(cè)面底柱的下方處經(jīng)拉繩驅(qū)動手拉胡戶。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021](I)根據(jù)鋼絲繩與礦石落下的速度，可以有效地判斷礦石內(nèi)部是否存在堵漏或空洞，及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源，使工作人員及時(shí)采取相應(yīng)措施，有效地預(yù)防安全隱患。
[0022](2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)礦石內(nèi)部存在堵漏或空洞時(shí)，用手拉葫蘆在放礦漏斗下方將鋼絲繩進(jìn)行牽引，由于彎曲的鋼絲繩與礦石之間有一定的摩擦度，加上每段鋼絲繩兩端各設(shè)置有一連接環(huán)，連接環(huán)的存在加大了摩擦度，兩種摩擦協(xié)同作用，同時(shí)手拉葫蘆的牽引拉力由小到大，緩慢增大，因此鋼絲繩在牽引過程中，可以有效地破壞礦石中的堵漏和空洞，及時(shí)、方便、安全地破壞礦石中的堵漏和空洞，排除了因堵漏和空洞存在的安全隱患。
[0023](3)將手拉葫蘆設(shè)置在運(yùn)輸巷道中相對應(yīng)的漏斗下方，而礦工處于漏斗的側(cè)旁邊底柱的下方操作手拉葫蘆牽引鋼絲繩來破壞堵漏和空洞時(shí)，不用冒著礦石從放礦漏斗落下傷人的危險(xiǎn)，大大提高了安全性。
[0024](4)本發(fā)明除去采礦裝置后，預(yù)防和破壞堵漏和空洞的核心設(shè)備僅僅包括一手拉葫蘆、若干鋼絲繩和將鋼絲繩連接在一起的繩卡，因此本發(fā)明使用的設(shè)備簡單、成本低廉、操作也非常方便。
[0025](5)在采礦過程中，多根鋼絲繩連接在一起，是通過在鋼絲繩兩端安裝繩卡將多根鋼絲繩連接成一體，操作非常方便；而且由于是采用繩卡進(jìn)行連接，因此在手拉葫蘆收回的鋼絲繩可以回收重新利用，因此大大節(jié)約了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的開采狀態(tài)圖；
[0027]圖2是鋼絲繩的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是鋼絲繩的連接示意圖。
[0029]附圖中的標(biāo)記為:1_礦塊，2_天井,3_礦石,4_運(yùn)輸巷道,5_放礦漏斗,6_拉底巷道，7-初始工作面，8-鋼絲繩(前一根鋼絲繩)，9-連接環(huán)，10-繩卡，11-手拉葫蘆，12-后一根鋼絲繩，13-采礦工作面，14-第三根鋼絲繩，15-聯(lián)絡(luò)巷道，16-作業(yè)空間，17-礦柱(或底柱)，18堵漏或空洞。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對本發(fā)明的限制。
[0031]本發(fā)明的實(shí)施例:一種預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，如附圖1-3所示，該方法具體包括以下步驟；
[0032](I)先從礦塊I的側(cè)邊掘進(jìn)形成(即開鑿)天井2，再在天井2的底部沿礦塊I橫向掘進(jìn)形成運(yùn)輸巷道4，從運(yùn)輸巷道4向上掘進(jìn)形成放礦漏斗；放礦漏斗的數(shù)量可以根據(jù)礦塊的橫向?qū)挾日{(diào)整；由于開鑿放礦漏斗5的技術(shù)較為常規(guī)，因此具體開鑿方法及放礦漏斗的尺寸在此不再贅述；作為優(yōu)選，本發(fā)明中的放礦漏斗兩側(cè)礦柱的高度為3-5米；從礦塊的側(cè)邊掘進(jìn)形成天井后，從天井向兩側(cè)掘進(jìn)形成若干組平行設(shè)置的聯(lián)絡(luò)巷道，且聯(lián)絡(luò)巷道之間的間距為4-6米。
[0033](2)在運(yùn)輸巷道4的上方3-5米處，從天井2向礦塊方向掘進(jìn)形成拉底巷道6，掘進(jìn)過程中開鑿下來的礦石落入放礦漏斗內(nèi)，并在拉底巷道6處形成高度為2-2.5米的初始工作面7，高度2-2.5米是工作人員安全采礦高度。
[0034](3)將一鋼絲繩8的兩端設(shè)置連接環(huán)9，并將鋼絲繩8的一端懸掛在初始工作面7的頂板側(cè)面的頂部固定點(diǎn)，固定在頂板側(cè)面是為了上方礦塊在爆破采礦時(shí)，上部連接環(huán)不會隨著礦石落下；在鋼絲繩8的兩端設(shè)置連接環(huán)9，是將鋼絲繩8兩端彎曲，再用繩卡10將鋼絲繩8的彎曲端與鋼絲繩主體固定；將鋼絲繩8的上端懸掛在初始工作面7的頂板側(cè)面的頂部固定點(diǎn)，是為了在后續(xù)局部放礦過程中鋼絲繩8的上部連接環(huán)不會隨礦石下落；鋼絲繩的長度為分層采礦高度的2-2.5倍，將鋼絲繩兩端彎曲設(shè)置成連接環(huán)后的長度為分層采礦高度(2-2.5米)的1.5倍，鋼絲繩的設(shè)置一般為一個(gè)放礦漏斗對應(yīng)設(shè)置一條鋼絲繩。
[0035](4)對初始工作面11上方一個(gè)分層高度2-2.5米的礦塊I進(jìn)行采礦，采下的礦石3間具有空隙，因此采下的礦石高度比礦塊的高度高，約為礦塊高度的1.5倍，即礦塊采下后初始工作面上方4米的空間，3米為礦石的高度，I米為作業(yè)空間16，所述的作業(yè)空間也即采空空間，即未采下的礦塊底面至采下的礦石表面的距離。但是工人安全采礦的作業(yè)空間的高度為2-2.5米，因此需要通過放礦漏斗5對采下的礦石進(jìn)行局部放礦，當(dāng)?shù)V石上方的作業(yè)空間16高度達(dá)到2-2.5米時(shí)，工人可以自由進(jìn)出并進(jìn)行安全采礦，形成一個(gè)采礦工作面13，且鋼絲繩8的上部連接環(huán)露出時(shí)，停止放礦；工人進(jìn)出采礦工作面，可以從聯(lián)絡(luò)巷道進(jìn)出，由于聯(lián)絡(luò)巷道與采礦工作面存在水平落差，因此可通過放礦或堆礦的方式靈活選取最近的聯(lián)絡(luò)巷道與采礦工作面連接。
[0036](5)將鋼絲繩8的上部連接環(huán)從頂部固定點(diǎn)取下，再取一根鋼絲繩12，將后一根鋼絲繩12的兩端也設(shè)置連接環(huán)9，并將后一根鋼絲繩12下部的連接環(huán)9與前一根鋼絲繩8上部的連接環(huán)相互連接，再將后一根鋼絲繩12的上部連接環(huán)懸掛在采礦工作面13的頂部固定端。
[0037](6)對采礦作業(yè)面13上方一個(gè)分層高度(2-2.5米)的礦塊進(jìn)行采礦，并重復(fù)步驟
(4)和(5)，即采完一個(gè)分層高度的礦塊后通過放礦漏斗進(jìn)行局部放礦，當(dāng)?shù)V石上方的作業(yè)空間高度達(dá)到2-2.5米，停止放礦；將后一根鋼絲繩12的上部連接環(huán)從固定端取下，再取第三根鋼絲繩14，將第三根鋼絲繩14的兩端也設(shè)置連接環(huán)，并將第三根鋼絲繩14下部的連接環(huán)與第二根鋼絲繩12上部的連接環(huán)相互連接，最后將第三根鋼絲繩14的上部連接環(huán)固定于新的采礦工作面的頂部固定端；依次向上采礦，直至礦房的礦塊全部開采完，特別地，當(dāng)開采完最后一段礦塊并局部放礦后，最后一根鋼絲繩的下部連接環(huán)與前一根鋼絲繩的上部連接環(huán)相互連接，最后一根鋼絲繩的上部連接環(huán)直接放置在采礦工作面上方即可。
[0038](7)打開放礦漏斗5，進(jìn)行最終放礦，使礦石3和鋼絲繩一起從放礦漏斗落下，落下的礦石從運(yùn)輸巷道4運(yùn)出，同時(shí)回收落下的鋼絲繩。
[0039](8)當(dāng)鋼絲繩與礦石3的落下速度不同步時(shí)，如圖1所示，當(dāng)出現(xiàn)堵漏或空洞時(shí)，堵漏或空洞下方的礦石下落，但由于鋼絲繩上方牽引，因此鋼絲繩不下落或緩慢下落，因此當(dāng)鋼絲繩與礦石3的落下速度不同步時(shí)，表明礦石中有堵漏或空洞18的預(yù)兆、或者已經(jīng)形成堵漏或空洞，這時(shí)將鋼絲繩的下部連接環(huán)連接一手拉葫蘆11，驅(qū)動手拉葫蘆11緩慢牽引鋼絲繩，鋼絲繩在牽引過程中破壞礦石中形成的堵漏或空洞，當(dāng)鋼絲繩與礦石的落下速度同步，則不需要驅(qū)動手拉葫蘆，將鋼絲繩從手拉葫蘆卸下并回收鋼絲繩。所述的手拉葫蘆設(shè)置在堵漏或空洞的下方，操作手拉葫蘆的工人站在放礦漏斗側(cè)面底柱的下方處通過拉繩驅(qū)動手拉葫蘆，拉繩用于遠(yuǎn)程驅(qū)動手拉葫蘆，拉繩和手拉葫蘆都是本領(lǐng)域較為常規(guī)的工具。
[0040](9)重復(fù)步驟(8)，直至礦石全部從放礦漏斗中完全落下。
【權(quán)利要求】
1.預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，其特征在于:該方法具體包括以下步驟； (1)先從礦塊的側(cè)邊掘進(jìn)形成天井，再在天井的底部沿礦塊橫向掘進(jìn)形成運(yùn)輸巷道，然后從運(yùn)輸巷道向上掘進(jìn)形成放礦漏斗； (2)在運(yùn)輸巷道的上方，從天井向礦塊方向掘進(jìn)形成拉底巷道，并在拉底巷道處形成初始工作面； (3)將一鋼絲繩的兩端設(shè)置連接環(huán)，并將鋼絲繩的一端懸掛在初始工作面的頂板側(cè)面的頂部固定點(diǎn)； (4)對初始工作面上方一個(gè)分層高度的礦塊進(jìn)行采礦，再通過放礦漏斗對采下的礦石進(jìn)行局部放礦，當(dāng)?shù)V石上方的作業(yè)空間高度達(dá)到2-2.5米形成采礦工作面，且鋼絲繩的上部連接環(huán)露出時(shí)，停止放礦； (5)將鋼絲繩的上部連接環(huán)從頂部固定點(diǎn)取下，再取一根鋼絲繩，將后一根鋼絲繩的兩端也設(shè)置連接環(huán)，并將后一根鋼絲繩下部的連接環(huán)與前一根鋼絲繩上部的連接環(huán)相互連接，再將后一根鋼絲繩的上部連接環(huán)懸掛在采礦工作面的頂部固定端； (6)對采礦作業(yè)面上方一個(gè)分層高度的礦塊進(jìn)行采礦，并重復(fù)步驟(4)和(5)，直至礦房的礦塊全部開采完，最后一根鋼絲繩的上部連接環(huán)放置在采礦工作面上方； (7)打開放礦漏斗，進(jìn)行最終放礦，使礦石和鋼絲繩一起從放礦漏斗落下，落下的礦石從運(yùn)輸巷道運(yùn)出，同時(shí)回 收落下的鋼絲繩； (8)當(dāng)鋼絲繩與礦石的落下速度不同步時(shí)，表明礦石中有堵漏或空洞的預(yù)兆、或者已經(jīng)形成堵漏或空洞，這時(shí)將鋼絲繩的下部連接環(huán)連接一手拉葫蘆，驅(qū)動手拉葫蘆緩慢牽引鋼絲繩，鋼絲繩在牽引過程中 破壞礦石中形成的堵漏或空洞，使鋼絲繩與礦石的落下速度同I K少； (9)重復(fù)步驟(8)，直至礦石全部從放礦漏斗中完全落下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，其特征在于:步驟(3)中，在鋼絲繩的兩端設(shè)置連接環(huán)，是將鋼絲繩兩端彎曲，再用繩卡將鋼絲繩的彎曲端與鋼絲繩主體固定；步驟(5)中，后一根鋼絲繩的兩端也設(shè)置連接環(huán)，是將后一根鋼絲繩的上端彎曲，后一根鋼絲繩的下端穿過上一根鋼絲繩的上端連接環(huán)再彎曲，再用繩卡將上、下兩端與鋼絲繩主體固定形成連接環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，其特征在于:所述的鋼絲繩的長度為分層采礦高度的2-2.5倍，將鋼絲繩兩端彎曲設(shè)置成連接環(huán)后的長度為分層采礦高度的1.5倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，其特征在于:步驟(2)中，在運(yùn)輸巷道的上方3-5米處，從天井向兩側(cè)掘進(jìn)得到拉底巷道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，其特征在于:步驟(O中，從礦塊的側(cè)邊掘進(jìn)形成天井后，從天井向兩側(cè)掘進(jìn)形成若干組平行設(shè)置的聯(lián)絡(luò)巷道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，其特征在于:所述的聯(lián)絡(luò)巷道之間的間距為4-6米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防和處置堵漏或空洞的牽引采礦方法，其特征在于:步驟(8)中，所述的手拉葫蘆設(shè)置在堵漏或空洞的下方，操作手拉葫蘆的工人站在放礦漏斗側(cè)面底柱的下方處通過拉繩驅(qū)動手拉葫蘆。
【文檔編號】E21C41/22GK103711488SQ201410013576
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】方仕立, 鄔海燕, 陳云壽, 劉鵬, 謝哲, 王志剛, 楊菲, 鄔海彬 申請人:中國新型建材設(shè)計(jì)研究院