一種機械化點柱式房柱采礦方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機械化點柱式房柱采礦方法，包括采場布置、回采順序、采準(zhǔn)切割、回采、鑿巖、頂板管理、出礦、通風(fēng)。本發(fā)明有效解決了多層礦體開采過程中上下層之間的相互影響和相互制約的問題，上下層之間作業(yè)干擾小，損失貧化得到有效控制，生產(chǎn)成本大幅降低。
【專利說明】一種機械化點柱式房柱采礦方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于采礦【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種機械化點柱式房柱采礦方法。

【背景技術(shù)】
[0002]緩傾斜薄?中厚礦體的開采一直是采礦界的難題，而尤以多層緩傾斜薄?中厚礦體的開采難度最大。對于此類礦體傳統(tǒng)的開采方法主要有分采和合采兩種形式，但效果一直不是很理想，無法在生產(chǎn)空間上實現(xiàn)集約高效，達不到安全高效低成本開采的目標(biāo)。國內(nèi)許多礦山的生產(chǎn)實踐表明，這些方法都在不同程度上存在問題。前者存在的突出問題是上下層之間回采作業(yè)干擾大，而且多以下行式開采方式回采，地壓管理難度大，采切工程大，損失貧化高；而合采的主要問題在于控制采場頂板難度大，安全性差，礦石貧化增大，經(jīng)濟效益差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一目的在于提供一種機械化點柱式房柱米礦方法。
[0004]本發(fā)明目的目的是這樣實現(xiàn)的，包括以下步驟:采場布置、回采順序、采準(zhǔn)切割、回采、鑿巖、頂板管理、出礦、通風(fēng)，具體為:
第一步:采場布置:盤區(qū)及采場布置及構(gòu)成要素:盤區(qū)沿走向布置，盤區(qū)沿走向長18(T220m，傾向斜長按18?22m分段高度作控制，盤區(qū)內(nèi)按走向長度45?55m劃分為4個采場；采場間及盤區(qū)間沿傾向留間柱，間柱寬度3?4m，采場內(nèi)根據(jù)頂板穩(wěn)固性留規(guī)則點柱，同時留8 12m頂柱；
第二步:回采順序:多層礦體可同時開采，確保上下層礦體間柱和點柱在豎向?qū)R；第三步:采準(zhǔn)切割:采用脈外下盤采準(zhǔn)布置形式；在下層礦體下盤沿走向布置分段沿脈巷道，設(shè)置穿脈出礦聯(lián)道，便于鏟運機進入分層回采工作面；在盤區(qū)中部位置布置脈外溜井，通達運輸水平裝礦穿脈；沿礦體走向在分段巷道下盤每48(T530m布置回風(fēng)斜上山，聯(lián)通上部回風(fēng)平巷；相應(yīng)地在相鄰的兩條回風(fēng)上山之間中部由下向上分段形成進風(fēng)上山，兩者配合形成采區(qū)進、回風(fēng)通道，在采場中部由分段干線開掘出礦聯(lián)道進入采場，每個分段第一次開掘出礦聯(lián)道時，向下按159Γ18%的坡度開掘至礦體底板，之后水平開掘至上層礦體頂板，之后隨著回采分層的下降，沿出礦聯(lián)道進行壓頂，形成下一分層的出礦通道；由出礦進路在各層礦體底板脈內(nèi)開掘切割平巷到采場端部，再沿礦體傾斜方向開掘采場回風(fēng)上山到上部分段水平，之后開掘回風(fēng)聯(lián)道與上分段沿脈干線聯(lián)通；
第四步:回采:盤區(qū)內(nèi)4個采場，按鑿巖、出礦等工藝環(huán)節(jié)安排，2個采場內(nèi)進行鑿巖、爆破、頂板管理；1個采場進行出礦作業(yè)；1個采場進行采準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)盤區(qū)計算，鑿巖、出礦與分層充填周期為28?35天，回采作業(yè)由第一分層切割平巷展開，分層回采高度4.8^5.2m ；第五步:鑿巖:采用掘進臺車沿礦體走向鉆鑿水平孔，孔徑Φ56πιπι，孔深3m，W=L OnTl.2m，a=l.2nTl.4m ;采用BQF?100裝藥器配移動平臺裝2#巖石硝銨炸藥，非電導(dǎo)爆雷管起爆；薄礦體及收殘采用yt28鑿巖機配合； 第六步:頂板管理:爆破通風(fēng)后，進行頂板護理工作，首先采用撬錨臺車進行頂板浮石、松石清理，然后視頂板情況，采用錨桿臺車對頂板進行加固，采用管縫式錨桿加固頂板，錨桿間距1.0X1.0m，長度大于1.5m，破碎地段采用錨網(wǎng)加固；
第七步:出礦:采用3m3柴油鏟運機出礦，平均運距在145?155m，鏟運機效率700 t/d?800t/d ;薄礦體及收殘采用2m3鏟運機配合；
第八步:通風(fēng):新鮮風(fēng)流由分段沿脈巷道進入采場采礦作業(yè)面，污風(fēng)由設(shè)置在采場端部的回風(fēng)上山回出、進入上部分段干線，由回風(fēng)聯(lián)道進入采區(qū)回風(fēng)上山，再進入礦井回風(fēng)系統(tǒng)，采場內(nèi)在上部回風(fēng)上山聯(lián)道設(shè)置JK55?No4局扇，作采場輔助通風(fēng)，每一分層回采完畢，即進入下一次回采循環(huán)。
[0005]本發(fā)明有效解決了多層礦體開采過程中上下層之間的相互影響和相互制約的問題，上下層之間作業(yè)干擾小，損失貧化得到有效控制，生產(chǎn)成本大幅降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的剖面布置圖；
圖2為本發(fā)明的平面布置圖。
[0007]圖中:1-廢石溜井、2_切割橫巷、3-出礦聯(lián)道、4_礦石溜井、5_點柱、6_米區(qū)回風(fēng)上山、7-回風(fēng)上山、8-中段運輸巷、9-分段沿脈干線。

【具體實施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但不得以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變更或改進，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0009]如附圖和實施例所示:本發(fā)明包括以下步驟:采場布置、回采順序、采準(zhǔn)切割、回采、鑿巖、頂板管理、出礦、通風(fēng)，具體為:
第一步:采場布置:盤區(qū)及采場布置及構(gòu)成要素:盤區(qū)沿走向布置，盤區(qū)沿走向長18(T220m，傾向斜長按18?22m分段高度作控制，盤區(qū)內(nèi)按走向長度45?55m劃分為4個采場；采場間及盤區(qū)間沿傾向留間柱，間柱寬度3?4m，采場內(nèi)根據(jù)頂板穩(wěn)固性留規(guī)則點柱，同時留8 12m頂柱；
第二步:回采順序:多層礦體可同時開采，確保上下層礦體間柱和點柱在豎向?qū)R；第三步:采準(zhǔn)切割:采用脈外下盤采準(zhǔn)布置形式；在下層礦體下盤沿走向布置分段沿脈巷道，設(shè)置穿脈出礦聯(lián)道，便于鏟運機進入分層回采工作面；在盤區(qū)中部位置布置脈外溜井，通達運輸水平裝礦穿脈；沿礦體走向在分段巷道下盤每48(T530m布置回風(fēng)斜上山，聯(lián)通上部回風(fēng)平巷；相應(yīng)地在相鄰的兩條回風(fēng)上山之間中部由下向上分段形成進風(fēng)上山，兩者配合形成采區(qū)進、回風(fēng)通道，在采場中部由分段干線開掘出礦聯(lián)道進入采場，每個分段第一次開掘出礦聯(lián)道時，向下按159Γ18%的坡度開掘至礦體底板，之后水平開掘至上層礦體頂板，之后隨著回采分層的下降，沿出礦聯(lián)道進行壓頂，形成下一分層的出礦通道；由出礦進路在各層礦體底板脈內(nèi)開掘切割平巷到采場端部，再沿礦體傾斜方向開掘采場回風(fēng)上山到上部分段水平，之后開掘回風(fēng)聯(lián)道與上分段沿脈干線聯(lián)通；
第四步:回采:盤區(qū)內(nèi)4個采場，按鑿巖、出礦等工藝環(huán)節(jié)安排，2個采場內(nèi)進行鑿巖、爆破、頂板管理；1個采場進行出礦作業(yè)；1個采場進行采準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)盤區(qū)計算，鑿巖、出礦與分層充填周期為28?35天，回采作業(yè)由第一分層切割平巷展開，分層回采高度4.8^5.2m ；第五步:鑿巖:采用掘進臺車沿礦體走向鉆鑿水平孔，孔徑Φ56πιπι，孔深3m，W=L OnTl.2m，a=l.2nTl.4m ;采用BQF?100裝藥器配移動平臺裝2#巖石硝銨炸藥，非電導(dǎo)爆雷管起爆；薄礦體及收殘采用yt28鑿巖機配合；
第六步:頂板管理:爆破通風(fēng)后，進行頂板護理工作，首先采用撬錨臺車進行頂板浮石、松石清理，然后視頂板情況，采用錨桿臺車對頂板進行加固，采用管縫式錨桿加固頂板，錨桿間距1.0X1.0m，長度大于1.5m，破碎地段采用錨網(wǎng)加固；
第七步:出礦:采用3m3柴油鏟運機出礦，平均運距在145?155m，鏟運機效率700 t/d?800t/d ;薄礦體及收殘采用2m3鏟運機配合；
第八步:通風(fēng):新鮮風(fēng)流由分段沿脈巷道進入采場采礦作業(yè)面，污風(fēng)由設(shè)置在采場端部的回風(fēng)上山回出、進入上部分段干線，由回風(fēng)聯(lián)道進入采區(qū)回風(fēng)上山，再進入礦井回風(fēng)系統(tǒng)，采場內(nèi)在上部回風(fēng)上山聯(lián)道設(shè)置JK55?No4局扇，作采場輔助通風(fēng)，每一分層回采完畢，即進入下一次回采循環(huán)。
[0010]所述的多層礦體為三層中厚礦體、兩兩之間夾有一層夾石。
[0011]點柱規(guī)格為3 X 3m，點柱間距10?13m。
[0012]所述的掘進臺車為Boomer281型或AXERA D05型。
[0013]第一步中盤區(qū)沿走向長200m，傾向斜長按20m分段高度作控制，盤區(qū)內(nèi)按走向長度50m劃分為4個采場；采場間及盤區(qū)間沿傾向留間柱，間柱寬度3?4m，采場內(nèi)根據(jù)頂板穩(wěn)固性留規(guī)則點柱，同時留1m頂柱。
[0014]第三步中沿礦體走向在分段巷道下盤每500m布置回風(fēng)斜上山。
[0015]第四步中分層回采高度5m。
[0016]實施例1
盤區(qū)沿走向布置，盤區(qū)沿走向長180m，傾向斜長按18m分段高度作控制，盤區(qū)內(nèi)按走向長度45m劃分為4個采場；采場間及盤區(qū)間沿傾向留間柱，間柱寬度3-4m，采場內(nèi)根據(jù)頂板穩(wěn)固性留規(guī)則點柱，同時留8m頂柱；多層礦體可同時開采，確保上下層礦體間柱和點柱在豎向?qū)R；采用脈外下盤采準(zhǔn)布置形式；在下層礦體下盤沿走向布置分段沿脈巷道，設(shè)置穿脈出礦聯(lián)道，便于鏟運機進入分層回采工作面；在盤區(qū)中部位置布置脈外溜井，通達運輸水平裝礦穿脈；沿礦體走向在分段巷道下盤每480m布置回風(fēng)斜上山，聯(lián)通上部回風(fēng)平巷；相應(yīng)地在相鄰的兩條回風(fēng)上山之間中部由下向上分段形成進風(fēng)上山，兩者配合形成采區(qū)進、回風(fēng)通道，在采場中部由分段干線開掘出礦聯(lián)道進入采場，每個分段第一次開掘出礦聯(lián)道時，向下按15%的坡度開掘至礦體底板，之后水平開掘至上層礦體頂板，之后隨著回采分層的下降，沿出礦聯(lián)道進行壓頂，形成下一分層的出礦通道；由出礦進路在各層礦體底板脈內(nèi)開掘切割平巷到采場端部，再沿礦體傾斜方向開掘采場回風(fēng)上山到上部分段水平，之后開掘回風(fēng)聯(lián)道與上分段沿脈干線聯(lián)通；盤區(qū)內(nèi)4個采場，按鑿巖、出礦等工藝環(huán)節(jié)安排，2個采場內(nèi)進行鑿巖、爆破、頂板管理；1個采場進行出礦作業(yè)；1個采場進行采準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)盤區(qū)計算，鑿巖、出礦與分層充填周期為28天，回采作業(yè)由第一分層切割平巷展開，分層回采高度4.8m ;采用掘進臺車Boomer281型沿礦體走向鉆鑿水平孔，孔徑Φ 50mm,孔深3m,W=L Om-1.2m, a=l.2m-1.4m ;采用BQF-100裝藥器配移動平臺裝2#巖石硝銨炸藥，非電導(dǎo)爆雷管起爆；薄礦體及收殘采用YT-28鑿巖機配合；爆破通風(fēng)后，進行頂板護理工作，首先采用撬錨臺車進行頂板浮石、松石清理，然后視頂板情況，采用錨桿臺車對頂板進行加固，米用管縫式錨桿加固頂板，錨桿間距1.0X 1.0m,長度大于1.5m,破碎地段米用錨網(wǎng)加固；采用3m3柴油鏟運機出礦，平均運距在145m，鏟運機效率700 t/d -800t/d ;薄礦體及收殘采用2m3鏟運機配合；新鮮風(fēng)流由分段沿脈巷道進入采場采礦作業(yè)面，污風(fēng)由設(shè)置在采場端部的回風(fēng)上山回出、進入上部分段干線，由回風(fēng)聯(lián)道進入采區(qū)回風(fēng)上山，再進入礦井回風(fēng)系統(tǒng)，米場內(nèi)在上部回風(fēng)上山聯(lián)道設(shè)置JK55-No4局扇，作米場輔助通風(fēng),每一分層回米完畢，即進入下一次回采循環(huán)。
[0017]實施例2
如實施例1，其中第一步驟中盤區(qū)沿走向布置，盤區(qū)沿走向長220m，傾向斜長按22m分段高度作控制，盤區(qū)內(nèi)按走向長度55m劃分為4個采場；采場間及盤區(qū)間沿傾向留間柱，間柱寬度3-4m，采場內(nèi)根據(jù)頂板穩(wěn)固性留規(guī)則點柱，同時留12m頂柱；多層礦體可同時開采，確保上下層礦體間柱和點柱在豎向?qū)R；采用脈外下盤采準(zhǔn)布置形式；在下層礦體下盤沿走向布置分段沿脈巷道，設(shè)置穿脈出礦聯(lián)道，便于鏟運機進入分層回采工作面；在盤區(qū)中部位置布置脈外溜井，通達運輸水平裝礦穿脈；沿礦體走向在分段巷道下盤每530m布置回風(fēng)斜上山，聯(lián)通上部回風(fēng)平巷；相應(yīng)地在相鄰的兩條回風(fēng)上山之間中部由下向上分段形成進風(fēng)上山，兩者配合形成采區(qū)進、回風(fēng)通道，在采場中部由分段干線開掘出礦聯(lián)道進入采場，每個分段第一次開掘出礦聯(lián)道時，向下按18%的坡度開掘至礦體底板，之后水平開掘至上層礦體頂板，之后隨著回采分層的下降，沿出礦聯(lián)道進行壓頂，形成下一分層的出礦通道；由出礦進路在各層礦體底板脈內(nèi)開掘切割平巷到采場端部，再沿礦體傾斜方向開掘采場回風(fēng)上山到上部分段水平，之后開掘回風(fēng)聯(lián)道與上分段沿脈干線聯(lián)通；盤區(qū)內(nèi)4個采場，按鑿巖、出礦等工藝環(huán)節(jié)安排，2個采場內(nèi)進行鑿巖、爆破、頂板管理；1個采場進行出礦作業(yè)；I個采場進行采準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)盤區(qū)計算，鑿巖、出礦與分層充填周期為35天，回采作業(yè)由第一分層切割平巷展開，分層回采高度5.2m ;采用掘進臺車AXERA D05型沿礦體走向鉆鑿水平孔，孔徑Φ 60mm,孔深3m, W=L Om-1.2m, a=l.2m-1.4m ;采用BQF-100裝藥器配移動平臺裝2#巖石硝銨炸藥，非電導(dǎo)爆雷管起爆；薄礦體及收殘采用YT-28鑿巖機配合；爆破通風(fēng)后，進行頂板護理工作，首先采用撬錨臺車進行頂板浮石、松石清理，然后視頂板情況，采用錨桿臺車對頂板進行加固，米用管縫式錨桿加固頂板，錨桿間距1.0X 1.0m,長度大于1.5m,破碎地段采用錨網(wǎng)加固；采用3m3柴油鏟運機出礦，平均運距在155m，鏟運機效率700 t/d-800t/d ;薄礦體及收殘采用2m3鏟運機配合；新鮮風(fēng)流由分段沿脈巷道進入采場采礦作業(yè)面，污風(fēng)由設(shè)置在采場端部的回風(fēng)上山回出、進入上部分段干線，由回風(fēng)聯(lián)道進入采區(qū)回風(fēng)上山，再進入礦井回風(fēng)系統(tǒng)，采場內(nèi)在上部回風(fēng)上山聯(lián)道設(shè)置JK55-No4局扇，作采場輔助通風(fēng)，每一分層回采完畢，即進入下一次回采循環(huán)。
[0018]實施例3
第一步中盤區(qū)沿走向長200m,傾向斜長按20m分段高度作控制，盤區(qū)內(nèi)按走向長度50m劃分為4個采場；采場間及盤區(qū)間沿傾向留間柱，間柱寬度:T4m，采場內(nèi)根據(jù)頂板穩(wěn)固性留規(guī)則點柱，同時留1m頂柱；第三步中沿礦體走向在分段巷道下盤每500m布置回風(fēng)斜上山；第四步中鑿巖、出礦與分層充填周期為30天，回采作業(yè)由第一分層切割平巷展開，分層回采高度5.0m ;第五步:采用掘進臺車沿礦體走向鉆鑿水平孔，孔徑Φ 56mm。其余步驟如實施例I。
【權(quán)利要求】
1.一種機械化點柱式房柱采礦方法，其特征在于包括以下步驟:采場布置、回采順序、采準(zhǔn)切割、回采、鑿巖、頂板管理、出礦、通風(fēng)，具體為: 第一步:采場布置:盤區(qū)及采場布置及構(gòu)成要素:盤區(qū)沿走向布置，盤區(qū)沿走向長18(T220m，傾向斜長按18?22m分段高度作控制，盤區(qū)內(nèi)按走向長度45?55m劃分為4個采場；采場間及盤區(qū)間沿傾向留間柱，間柱寬度3?4m，采場內(nèi)根據(jù)頂板穩(wěn)固性留規(guī)則點柱，同時留8 12m頂柱； 第二步:回采順序:多層礦體可同時開采，確保上下層礦體間柱和點柱在豎向?qū)R；第三步:采準(zhǔn)切割:采用脈外下盤采準(zhǔn)布置形式；在下層礦體下盤沿走向布置分段沿脈巷道，設(shè)置穿脈出礦聯(lián)道，便于鏟運機進入分層回采工作面；在盤區(qū)中部位置布置脈外溜井，通達運輸水平裝礦穿脈；沿礦體走向在分段巷道下盤每48(T530m布置回風(fēng)斜上山，聯(lián)通上部回風(fēng)平巷；相應(yīng)地在相鄰的兩條回風(fēng)上山之間中部由下向上分段形成進風(fēng)上山，兩者配合形成采區(qū)進、回風(fēng)通道，在采場中部由分段干線開掘出礦聯(lián)道進入采場，每個分段第一次開掘出礦聯(lián)道時，向下按159Γ18%的坡度開掘至礦體底板，之后水平開掘至上層礦體頂板，之后隨著回采分層的下降，沿出礦聯(lián)道進行壓頂，形成下一分層的出礦通道；由出礦進路在各層礦體底板脈內(nèi)開掘切割平巷到采場端部，再沿礦體傾斜方向開掘采場回風(fēng)上山到上部分段水平，之后開掘回風(fēng)聯(lián)道與上分段沿脈干線聯(lián)通； 第四步:回采:盤區(qū)內(nèi)4個采場，按鑿巖、出礦等工藝環(huán)節(jié)安排，2個采場內(nèi)進行鑿巖、爆破、頂板管理；1個采場進行出礦作業(yè)；1個采場進行采準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)盤區(qū)計算，鑿巖、出礦與分層充填周期為28?35天，回采作業(yè)由第一分層切割平巷展開，分層回采高度4.8^5.2m ；第五步:鑿巖:采用掘進臺車沿礦體走向鉆鑿水平孔，孔徑Φ56πιπι，孔深3m，W=L OnTl.2m，a=l.2nTl.4m ;采用BQF?100裝藥器配移動平臺裝2#巖石硝銨炸藥，非電導(dǎo)爆雷管起爆；薄礦體及收殘采用yt28鑿巖機配合； 第六步:頂板管理:爆破通風(fēng)后，進行頂板護理工作，首先采用撬錨臺車進行頂板浮石、松石清理，然后視頂板情況，采用錨桿臺車對頂板進行加固，采用管縫式錨桿加固頂板，錨桿間距1.0X1.0m，長度大于1.5m，破碎地段采用錨網(wǎng)加固； 第七步:出礦:采用3m3柴油鏟運機出礦，平均運距在145?155m，鏟運機效率700 t/d?800t/d ;薄礦體及收殘采用2m3鏟運機配合； 第八步:通風(fēng):新鮮風(fēng)流由分段沿脈巷道進入采場采礦作業(yè)面，污風(fēng)由設(shè)置在采場端部的回風(fēng)上山回出、進入上部分段干線，由回風(fēng)聯(lián)道進入采區(qū)回風(fēng)上山，再進入礦井回風(fēng)系統(tǒng)，采場內(nèi)在上部回風(fēng)上山聯(lián)道設(shè)置JK55?No4局扇，作采場輔助通風(fēng)，每一分層回采完畢，即進入下一次回采循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械化點柱式房柱采礦方法，其特征在于所述的多層礦體為三層中厚礦體、兩兩之間夾有一層夾石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械化點柱式房柱采礦方法，其特征在于點柱規(guī)格為3X 3m，點柱間距10?13m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械化點柱式房柱采礦方法，其特征在于所述的掘進臺車為Boomer281 型或 AXERA D05 型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械化點柱式房柱采礦方法，其特征在于第一步中盤區(qū)沿走向長200m，傾向斜長按20m分段高度作控制，盤區(qū)內(nèi)按走向長度50m劃分為4個采場；采場間及盤區(qū)間沿傾向留間柱，間柱寬度3?4m，采場內(nèi)根據(jù)頂板穩(wěn)固性留規(guī)則點柱，同時留1m頂柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械化點柱式房柱采礦方法，其特征在于第三步中沿礦體走向在分段巷道下盤每500m布置回風(fēng)斜上山。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械化點柱式房柱采礦方法，其特征在于第四步中分層回采高度5m ο
【文檔編號】E21C41/22GK104343454SQ201410450553
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】白榮林, 武尚榮, 屠建春, 成建, 吳東, 郭普堂 申請人:昆明冶金研究院