本發(fā)明屬于固體鉀鹽礦開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種長壁條帶固體鉀鹽采礦方法。

背景技術(shù)：

我國是農(nóng)業(yè)大國，是世界上鉀資源消費(fèi)量最大的國家，我國鉀資源短缺，每年有一半鉀肥需要依賴進(jìn)口。為了解決鉀資源短缺問題，國內(nèi)一些鉀肥生產(chǎn)廠商在政府大力支持下開發(fā)境外固體鉀鹽資源。

由于國內(nèi)固體鉀鹽礦藏賦存較少，對固體鉀鹽開采技術(shù)研究和認(rèn)識(shí)基本處于空白。國內(nèi)企業(yè)在境外已投產(chǎn)的固體鉀鹽開采項(xiàng)目中，由于缺少相關(guān)開采技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開采過程中走了許多彎路。在老撾已投產(chǎn)運(yùn)營的幾個(gè)固體鉀鹽礦，主要采用短壁條帶開采工藝方式，礦房與礦柱長度一般在100m左右，采用間斷運(yùn)輸設(shè)備配套方式。開采過程中，設(shè)備搬家倒面頻繁，后配套運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸能力與連續(xù)采礦機(jī)采礦能力不匹配，制約連續(xù)采礦機(jī)效率發(fā)揮；而且工作面通風(fēng)方式采用局扇通風(fēng)，粉塵大，工作環(huán)境惡劣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決固體鉀鹽開采過程中存在的設(shè)備搬家倒面頻繁，后配套運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸能力與連續(xù)采礦機(jī)采礦能力不匹配及通風(fēng)條件差的技術(shù)問題，提供了一種長壁條帶固體鉀鹽采礦方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種長壁條帶固體鉀鹽采礦方法，包括巷道布置、布置安裝采掘設(shè)備以及礦房開采，具體步驟如下：

（1）巷道布置：

在回采區(qū)域，按照開采區(qū)域礦層賦存條件，布置采區(qū)主運(yùn)輸巷、采區(qū)輔助運(yùn)輸巷和采區(qū)回風(fēng)巷，其中采區(qū)輔助運(yùn)輸巷作為下一采區(qū)回風(fēng)巷，采區(qū)主運(yùn)輸巷、采區(qū)輔助運(yùn)輸巷和采區(qū)回風(fēng)巷的巷道長度均大于1000m，采區(qū)回風(fēng)巷與采區(qū)主運(yùn)輸巷的間距大于1000m；

采區(qū)主運(yùn)輸巷與采區(qū)回風(fēng)巷間布置礦房，相鄰兩礦房間留設(shè)礦柱，礦房與礦柱的長度均與采區(qū)主運(yùn)輸巷和采區(qū)回風(fēng)巷之間的距離相一致，礦房與礦柱的寬度根據(jù)埋深、地應(yīng)力、礦層厚度強(qiáng)度、安全系數(shù)設(shè)置，而且礦房的寬度為連續(xù)采礦機(jī)切割寬度的整數(shù)倍，礦柱的寬度大于礦房的寬度；

（2）布置安裝采掘設(shè)備：

礦房采掘包括礦房掘進(jìn)切眼和礦房回采兩個(gè)過程，礦房切眼掘進(jìn)過程中布置綜掘機(jī)，轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶，剛性架皮帶，局部通風(fēng)機(jī)；礦房回采過程中布置連續(xù)采礦機(jī)、行走式破碎轉(zhuǎn)載機(jī)、轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶、剛性架皮帶；采區(qū)主運(yùn)輸巷布置主運(yùn)輸皮帶；

（3）礦房開采：

在采區(qū)主運(yùn)輸巷、采區(qū)輔運(yùn)輸巷、采區(qū)回風(fēng)巷掘進(jìn)完成后，沿開采區(qū)域邊界后退式回采礦房；礦房回采工藝為：采用綜掘機(jī)小斷面快速掘進(jìn)礦房切眼，連通采區(qū)主運(yùn)輸巷和采區(qū)回風(fēng)巷，形成完整負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)；綜掘機(jī)移至下一礦房，進(jìn)行下一礦房切眼掘進(jìn)；連續(xù)采礦機(jī)對已掘好切眼的礦房進(jìn)行前進(jìn)式回采，每次采幅與連續(xù)采礦機(jī)切割寬度相同，沿礦房切眼平行推進(jìn)，每次推進(jìn)長度與礦房長度相同；礦房回采寬度達(dá)到設(shè)計(jì)寬度后，連續(xù)采礦機(jī)退出進(jìn)行下一礦房的回采，如此往復(fù)，直至整個(gè)開采區(qū)域內(nèi)礦房回采完畢；

綜掘機(jī)掘進(jìn)礦房切眼采落的礦體經(jīng)綜掘機(jī)——轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶——?jiǎng)傂约芷А蓞^(qū)主運(yùn)輸巷的主運(yùn)輸皮帶后運(yùn)出工作面，綜掘機(jī)掘進(jìn)過程中采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)；

連續(xù)采礦機(jī)采落的礦體經(jīng)連續(xù)采礦機(jī)——行走式破碎轉(zhuǎn)載機(jī)——轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶——?jiǎng)傂约芷А蓞^(qū)主運(yùn)輸巷的主運(yùn)輸皮帶后運(yùn)出工作面，連續(xù)采礦機(jī)采礦過程中采用負(fù)壓通風(fēng)。

采區(qū)主運(yùn)輸巷、采區(qū)輔助運(yùn)輸巷和采區(qū)回風(fēng)巷的巷道長度均設(shè)置為1500m～2000m，采區(qū)回風(fēng)巷與采區(qū)主運(yùn)輸巷的間距設(shè)置為1000m～1500m；礦房與礦柱的長度均設(shè)置為1000m～1500m；礦房的寬度設(shè)置為15m～20m，礦柱的寬度設(shè)置為18m～22m。

連續(xù)采礦機(jī)對已掘好切眼的礦房進(jìn)行前進(jìn)式回采，每次采幅4m～6m，每次推進(jìn)長度1000m～1500m。

本發(fā)明的有益效果：

1. 本發(fā)明采用綜掘機(jī)小斷面完成礦房切眼掘進(jìn)后，再采用連續(xù)采礦機(jī)進(jìn)行后續(xù)礦房的開采，連續(xù)采礦機(jī)回采過程中采用負(fù)壓通風(fēng)，新鮮風(fēng)流洗涮工作面后直接由切眼進(jìn)入到采區(qū)回風(fēng)巷，大大改善工作面通風(fēng)效果。

2. 本發(fā)明采用長壁條帶布置方式，充分發(fā)揮連續(xù)采礦機(jī)連續(xù)高效采礦的優(yōu)勢，克服了短壁條帶開采工作面搬家次數(shù)頻繁、開采效率低的問題。

3. 本發(fā)明采用長條帶礦柱支撐頂板，礦柱長期穩(wěn)定性好。

4. 本發(fā)明開采過程中留設(shè)長條形礦柱，各礦房之間為單獨(dú)體，相互無溝通，無作業(yè)影響。

5. 本發(fā)明切眼在連續(xù)采礦機(jī)回采前形成，掘采單獨(dú)作業(yè)互不影響，提高了開采效率。

附圖說明

圖1 長壁條帶開采工藝布置圖；

圖2 長壁條帶開采工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖；

圖中：1-連續(xù)采礦機(jī)；2-行走式破碎轉(zhuǎn)載機(jī)；3-轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶；4-剛性架皮帶；5-綜掘機(jī)；6-礦房；7-礦柱；8-采區(qū)主運(yùn)輸巷；9-采區(qū)輔助運(yùn)輸巷；10-采區(qū)回風(fēng)巷；11-盤區(qū)輔助運(yùn)輸巷；12-盤區(qū)主運(yùn)輸巷；13-盤區(qū)回風(fēng)巷；14-主運(yùn)輸皮帶；15-礦房切眼；16-風(fēng)筒；17-局部通風(fēng)機(jī)；18-新鮮風(fēng)流；19-污風(fēng)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種長壁條帶固體鉀鹽采礦方法，包括巷道布置、布置安裝采掘設(shè)備以及礦房開采，步驟如下：

（1）巷道布置：按照開采區(qū)域礦層賦存條件，布置采區(qū)主運(yùn)輸巷8、采區(qū)輔助運(yùn)輸巷9、采區(qū)回風(fēng)巷10，其中采區(qū)輔助運(yùn)輸巷9作為下一采區(qū)回風(fēng)巷，采區(qū)主運(yùn)輸巷8、采區(qū)輔助運(yùn)輸巷9、采區(qū)回風(fēng)巷10的巷道長度均大于1000m，一般為1500m～2000m，采區(qū)回風(fēng)巷10與采區(qū)主運(yùn)輸巷8之間的距離大于1000m，一般為1000m～1500m。采區(qū)主運(yùn)輸巷8、采區(qū)輔助運(yùn)輸巷9、采區(qū)回風(fēng)巷10分別與盤區(qū)主運(yùn)輸巷12、盤區(qū)輔助運(yùn)輸巷11、盤區(qū)回風(fēng)巷13連通，形成完整的采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。在采區(qū)主運(yùn)輸巷8與采區(qū)回風(fēng)巷10間布置礦房6，相鄰礦房6間留設(shè)礦柱7，設(shè)計(jì)礦房6、礦柱7尺寸時(shí)，要綜合考慮埋深、地應(yīng)力、礦層厚度強(qiáng)度、安全系數(shù)等，保證礦柱7對頂板的支撐作用，使礦柱7的壓縮量小、頂板的下沉量小，并不導(dǎo)致礦房6頂板的冒落。礦房6尺寸還應(yīng)滿足連續(xù)采礦機(jī)的切割寬度，一般為滾筒切割寬度的整數(shù)倍。礦房6的寬度一般為15m～20m，礦房6的長度大于1000m，一般為1000m～1500m，礦柱7的寬度一般為18 m～22m，礦柱7的長度大于1000m，一般為1000m～1500m。

（2）布置安裝采掘設(shè)備：

工作面采用連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備配套方式進(jìn)行連續(xù)運(yùn)輸，礦房采掘包括礦房掘進(jìn)切眼和礦房回采兩個(gè)過程，

礦房切眼15掘進(jìn)過程中布置綜掘機(jī)5，轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶3，剛性架皮帶4，局部通風(fēng)機(jī)17；局部通風(fēng)機(jī)17布置在采區(qū)輔助運(yùn)輸巷9內(nèi)，局部通風(fēng)機(jī)17與風(fēng)筒16一端相連，風(fēng)筒16另一端與綜掘機(jī)5相連，綜掘機(jī)5掘進(jìn)過程中采用局部通風(fēng)機(jī)17進(jìn)行通風(fēng)；采區(qū)主運(yùn)輸巷8巷道內(nèi)布置主運(yùn)輸皮帶14，礦房切眼15掘進(jìn)過程中綜掘機(jī)5與轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶3相連，轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶3與剛性架皮帶4相連，剛性架皮帶4又與采區(qū)主運(yùn)輸巷的主運(yùn)輸皮帶14相連，綜掘機(jī)掘進(jìn)礦房切眼采落的礦體經(jīng)綜掘機(jī)——轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶——?jiǎng)傂约芷А蓞^(qū)主運(yùn)輸巷的主運(yùn)輸皮帶后運(yùn)出工作面。

礦房回采過程中布置連續(xù)采礦機(jī)1、行走式破碎轉(zhuǎn)載機(jī)2、轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶3、剛性架皮帶4，連續(xù)采礦機(jī)1與行走式破碎轉(zhuǎn)載機(jī)2相連，行走式破碎轉(zhuǎn)載機(jī)2與轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶3相連，轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶3與剛性架皮帶4相連，剛性架皮帶4又與采區(qū)主運(yùn)輸巷的主運(yùn)輸皮帶14相連，連續(xù)采礦機(jī)采落的礦體經(jīng)連續(xù)采礦機(jī)——行走式破碎轉(zhuǎn)載機(jī)——轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶——?jiǎng)傂约芷А蓞^(qū)主運(yùn)巷的主運(yùn)輸皮帶后運(yùn)出工作面，連續(xù)采礦機(jī)采礦過程中采用負(fù)壓通風(fēng)。

（3）開采方法：在采區(qū)主運(yùn)輸巷8、采區(qū)輔助運(yùn)輸巷9、采區(qū)回風(fēng)巷10的巷道掘進(jìn)完成后，沿開采區(qū)域邊界后退式回采礦房。礦房回采工藝是：采用綜掘機(jī)5小斷面(<4m)快速掘進(jìn)切眼，連通采區(qū)主運(yùn)輸巷8和采區(qū)回風(fēng)巷10，形成完整負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。綜掘機(jī)5移至下一礦房6，進(jìn)行下一礦房切眼掘進(jìn)。連續(xù)采礦機(jī)1對已掘好切眼的礦房6進(jìn)行前進(jìn)式回采，每次采幅4m～6m，沿礦房切眼平行推進(jìn)，每次推進(jìn)長度1000m～1500m。回采礦房寬度達(dá)到設(shè)計(jì)寬度（15m～20m）后，連續(xù)采礦機(jī)1退出進(jìn)行下一礦房的回采，如此往復(fù)，直至整個(gè)開采區(qū)域內(nèi)礦房回采完畢，整個(gè)工作面開采過程中全部實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，即連續(xù)采礦機(jī)采落的礦體經(jīng)連續(xù)采礦機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)——行走式破碎轉(zhuǎn)載機(jī)——轉(zhuǎn)載運(yùn)輸皮帶——?jiǎng)傂约芷А蓞^(qū)主運(yùn)輸巷的主運(yùn)輸皮帶后運(yùn)出工作面。連續(xù)采礦機(jī)截割過程中采用負(fù)壓通風(fēng)方式，如圖2所示，新鮮風(fēng)流18洗刷工作面后，經(jīng)礦房切眼進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)巷10。