一種階段強(qiáng)制崩落法與自然崩落法耦合的采礦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬礦山地下采礦領(lǐng)域，可應(yīng)用于地下厚大傾斜破碎礦體的開采。
【背景技術(shù)】
[0002]階段強(qiáng)制崩落法主要以階段全高在崩落的覆蓋巖層下進(jìn)行大量放礦，具有開采強(qiáng)度大、勞動(dòng)生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。但其階段高度受外部條件的限制較多，當(dāng)階段高度過大時(shí)，上盤不穩(wěn)固的巖石會(huì)引起超前貧化，尤其對(duì)沿走向布置礦塊時(shí)更為嚴(yán)重，同時(shí)，會(huì)延長(zhǎng)礦塊的回采時(shí)間，對(duì)底部結(jié)構(gòu)維護(hù)不利。階段強(qiáng)制崩落法的缺點(diǎn)主要有:對(duì)放礦要求嚴(yán)格，如果管理不善，損失貧化大；大塊礦石多，二次破碎工作量大；采用強(qiáng)制崩落形成覆蓋層時(shí)，工程量大、投資多。
[0003]而自然崩落法作為一種大規(guī)模、低成本、技術(shù)含量高的采礦方法，具有生產(chǎn)能力大，便于組織管理，作業(yè)安全及開采成本低等優(yōu)點(diǎn)，是唯一能與露天開采經(jīng)濟(jì)效益相媲美的高效地下采礦方法。自然崩落法一般適用于礦石價(jià)值不高、礦石松軟破碎的厚大礦體，但該方法目前在我國(guó)應(yīng)用較少，除了受礦床地質(zhì)條件的限制之外，主要是由于我國(guó)缺少這方面的經(jīng)驗(yàn)。自然崩落法在應(yīng)用過程中主要存在以下問題:在破碎巖體中進(jìn)行中深孔施工時(shí)，成孔率較低，使得設(shè)計(jì)的中孔不能有效地按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工；設(shè)計(jì)的采場(chǎng)間距及底柱過大，加之礦石流動(dòng)性差時(shí)，會(huì)造成放礦橢球體呈筒狀發(fā)育，加大地壓管理難度，造成坑道的二次維護(hù)費(fèi)用增加；出礦底部結(jié)構(gòu)不能有效使漏斗負(fù)擔(dān)范圍內(nèi)礦石均勻下降和被均勻放出。但隨著高價(jià)值高品位的富礦日益減少，人們必將面臨更多的開采條件差、礦石品位低的貧礦資源開發(fā)。因此，適用于低品位礦產(chǎn)資源開發(fā)的自然崩落法將越來(lái)越受到采礦工作者的關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是針對(duì)階段強(qiáng)制崩落法階段高度受限制，大塊礦石多，二次破碎工作量大以及自然崩落法中存在中深孔施工成孔率低、地壓控制及放礦控制困難的問題，并為適應(yīng)崩落礦巖移動(dòng)規(guī)律，使放礦漏斗具有較好的穩(wěn)固性，提出了一種適用于地下厚大傾斜破碎礦體的階段強(qiáng)制崩落法與自然崩落法耦合的采礦方法。
[0005]該采礦方法的特征在于:
[0006](I)將階段強(qiáng)制崩落法與自然崩落法進(jìn)行耦合:
[0007]采用階段強(qiáng)制崩落法的按階段進(jìn)行強(qiáng)制崩落礦石，以階段全高在崩落的覆蓋巖層下進(jìn)行大量放礦，同時(shí)結(jié)合自然崩落法在階段下方進(jìn)行大面積拉底，使礦體的暴露面積達(dá)到礦體自然崩落效果；
[0008](2)先以26°?30°角掘進(jìn)長(zhǎng)為4?6m，寬為1.8?2m的傾斜上山，并掘進(jìn)切割槽，再以42°?46°角掘進(jìn)長(zhǎng)為2?4m，寬為1.8?2m的傾斜上山，并在傾斜上山兩端掘進(jìn)安全聯(lián)道；
[0009](3)采用有底柱漏斗出礦斜上山拉底淺孔爆破自然崩落法進(jìn)行出礦；
[0010](4)漏斗口使用14#雙工字鋼金屬箱支護(hù)或鋼、砼混合支護(hù)。
[0011]根據(jù)礦體賦存條件及出礦設(shè)備的選擇，每個(gè)采場(chǎng)單元每相隔約22-26m布置兩條轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行出礦，巷道斷面規(guī)格高X寬=3.5X2.4m ;采場(chǎng)劃分為5個(gè)單元依次向前推進(jìn)進(jìn)行開采；轉(zhuǎn)運(yùn)道兩側(cè)每隔5-7m交錯(cuò)布置漏斗，漏斗口直徑為1.2m ;沿漏斗口斜向上26°?30°角掘進(jìn)長(zhǎng)為4?6m，寬為1.8?2m的傾斜上山，并掘進(jìn)切割槽，然后以42°?46°角繼續(xù)掘進(jìn)長(zhǎng)為2?4m，寬為1.8?2m的傾斜上山，在傾斜上山兩端掘進(jìn)寬為2m的安全聯(lián)道；其中，上山可作為人行通道以便于觀察礦石自然崩落情況。
[0012]該采礦方法與傳統(tǒng)自然崩落法的不同表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面:
[0013](I)運(yùn)輸設(shè)備(電瓶機(jī)車)維修工作量??；
[0014](2)使用的設(shè)備、能源和勞動(dòng)力少，生產(chǎn)成本低；
[0015](3)采場(chǎng)出礦能力高；
[0016](4)放礦點(diǎn)相互干擾小，利用率高，裝車迅速；
[0017](5)能很好地控制放礦，礦石回收率高、貧化率低。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1采場(chǎng)平面圖
[0019]圖2A-A剖面圖
[0020]圖3B-B剖面圖
[0021]圖4漏斗布置形式
[0022]I一一轉(zhuǎn)運(yùn)道、2—一礦體界限、3—一漏斗、4一一切割槽、5—一安全聯(lián)道、
[0023]6——桃形柱、7——礦柱、8——礦體、9——上山
【具體實(shí)施方式】
[0024]階段強(qiáng)制崩落法與自然崩落法耦合的采礦方法具體設(shè)計(jì)要求如下:
[0025](I)每個(gè)采場(chǎng)單元每相隔約24m布置兩條轉(zhuǎn)運(yùn)道進(jìn)行出礦，巷道斷面規(guī)格高X寬=3.5X2.4m ;采場(chǎng)分為5個(gè)單元(圖1中I至V)依次向前推進(jìn)進(jìn)行開采；
[0026](2)轉(zhuǎn)運(yùn)道兩側(cè)每隔6m交錯(cuò)布置漏斗，漏斗口直徑為1.2m ;沿漏斗口斜向上26°?30°角掘進(jìn)長(zhǎng)為4?6m，寬為1.8?2m的傾斜上山，并掘進(jìn)切割槽，然后以42°?46°角繼續(xù)掘進(jìn)長(zhǎng)為2?4m，寬為1.8?2m的傾斜上山，且在傾斜上山兩端掘進(jìn)安全聯(lián)道，聯(lián)道寬為2m ；
[0027](3)采用淺孔爆破方式進(jìn)行拉底與切割；
[0028](4)采用有底柱漏斗方式出礦；
[0029](5)巷道采用14#工字鋼箱支護(hù)巷道，漏斗口使用14#雙工字鋼金屬箱或鋼、砼混合支護(hù)；上山口、抬門(橫梁)采用14#工字鋼支撐礦柱；工字鋼支護(hù)采用半圓拱斷面，底幫用槽鋼橫撐。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種階段強(qiáng)制崩落法與自然崩落法耦合的采礦方法，其特征在于: (1)將階段強(qiáng)制崩落法與自然崩落法進(jìn)行耦合: 采用階段強(qiáng)制崩落法的按階段進(jìn)行強(qiáng)制崩落礦石，以階段全高在崩落的覆蓋巖層下進(jìn)行大量放礦，同時(shí)結(jié)合自然崩落法在階段下方進(jìn)行大面積拉底，使礦體的暴露面積達(dá)到礦體自然崩落效果； (2)先以26°?30°角掘進(jìn)長(zhǎng)為4?6m，寬為1.8?2m的傾斜上山，并掘進(jìn)切割槽，再以42°?46°角掘進(jìn)長(zhǎng)為2?4m，寬為1.8?2m的傾斜上山，并在傾斜上山兩端掘進(jìn)安全聯(lián)道； (3)采用有底柱漏斗出礦斜上山拉底淺孔爆破自然崩落法進(jìn)行出礦； (4)漏斗口使用14#雙工字鋼金屬箱支護(hù)或鋼、砼混合支護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種階段強(qiáng)制崩落法與自然崩落法耦合的采礦方法，其特征在于:根據(jù)礦體賦存條件及出礦設(shè)備的選擇，每個(gè)采場(chǎng)單元每相隔22-26m布置兩條轉(zhuǎn)運(yùn)道(I)進(jìn)行出礦，巷道斷面規(guī)格高X寬=3.5X2.4m;采場(chǎng)劃分為5個(gè)單元依次向前推進(jìn)進(jìn)行開采；轉(zhuǎn)運(yùn)道兩側(cè)每隔5-7m交錯(cuò)布置漏斗(3)，漏斗口直徑為1.2m ;沿漏斗口斜向上26°?30°角掘進(jìn)長(zhǎng)為4?6m，寬為1.8?2m的傾斜上山，并掘進(jìn)切割槽(4)，然后以42°?46°角繼續(xù)掘進(jìn)長(zhǎng)為2?4m，寬為1.8?2m的傾斜上山(9)，在傾斜上山兩端掘進(jìn)寬為2m的安全聯(lián)道(5)。
【專利摘要】一種階段強(qiáng)制崩落法與自然崩落法耦合的采礦方法，屬于金屬礦山地下采礦領(lǐng)域，適用于地下厚大傾斜破碎礦體的開采。本發(fā)明將階段強(qiáng)制崩落法與自然崩落法進(jìn)行耦合；先以26°～30°角掘進(jìn)長(zhǎng)×寬＝5×1.8m的傾斜上山，并掘進(jìn)切割槽，再以42°～46°角掘進(jìn)長(zhǎng)×寬＝3×1.8m的傾斜上山，并在傾斜上山兩端掘進(jìn)安全聯(lián)道；采用有底柱漏斗出礦斜上山拉底淺孔爆破自然崩落法進(jìn)行出礦。本發(fā)明運(yùn)輸設(shè)備維修工作量小；使用的設(shè)備、能源和勞動(dòng)力少，生產(chǎn)成本低；采場(chǎng)出礦能力高；放礦點(diǎn)相互干擾小，利用率高，裝車迅速；能很好地控制放礦，礦石回收率高、貧化率低。
【IPC分類】E21C41-16
【公開號(hào)】CN104533415
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410685806
【發(fā)明人】吳愛祥, 李濤, 韓斌, 王少勇, 于少峰, 劉超, 孫偉, 王恒
【申請(qǐng)人】北京科技大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月25日