[發(fā)明專利]直接裝運(yùn)礦石的無底柱分段崩落采礦法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810048813.2
• 申請日: 2008-08-14
• 公開（公告）號: CN101338674A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張世雄;王官寶;任高峰
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;E21F13/00;F42D3/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦產(chǎn)資源地下開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無底柱分段崩落采礦法。

背景技術(shù)

無底柱分段崩落采礦法自上世紀(jì)60年代在瑞典鐵礦研究成功后，在世界范圍金屬礦地下開采中推廣，當(dāng)前在我國鐵礦地下開采中占到80％以上，具有礦石回收率高、機(jī)械化程度高、工藝簡單、高效、安全等優(yōu)點(diǎn)。這種方法(如圖1-3所示)要求礦體及其下盤巖體基本穩(wěn)定，以便在其中布置并掘進(jìn)脈外階段運(yùn)輸巷道(圖2中之標(biāo)號1)、人行設(shè)備天井(圖2中之標(biāo)號3)和放礦溜井(圖2-3中之標(biāo)號4)。由于湖相沉積石膏礦床等非金屬礦床以及部分金屬礦床的下盤巖體的巖性為泥巖、頁巖和粉砂巖等軟弱巖體，不宜在其中布置放礦溜井、人行設(shè)備天井和脈外階段運(yùn)輸巷道。否則，不僅放礦溜井、人行設(shè)備天井和脈外階段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)困難、使用壽命短、維護(hù)費(fèi)用高，而且它們?nèi)菀卓逅斐墒鹿省＝?jīng)檢索，至今尚無在軟弱下盤圍巖礦床中應(yīng)用無底柱分段崩落采礦法的先例。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種直接裝運(yùn)礦石的無底柱分段崩落采礦法，該采礦法成本低、礦石回收率高、生產(chǎn)安全、適用范圍廣。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：直接裝運(yùn)礦石的無底柱分段崩落采礦法，其特征在于它包括如下步驟：

1)當(dāng)?shù)V體厚度為8～20m時，礦塊沿礦體走向布置；當(dāng)?shù)V體厚度大于20m時，礦塊垂直礦體走向布置；

先由地面掘進(jìn)豎井或斜井，然后由豎井或斜井掘進(jìn)階段運(yùn)輸平巷，階段運(yùn)輸平巷與豎井或斜井相通；然后在礦體內(nèi)離下盤巖體0.5～1.0m厚的部位(留出0.5～1.0m厚的下山礦石護(hù)底層)，由階段運(yùn)輸平巷沿礦體傾向向下掘進(jìn)2條以上(含2條)的下山作為主要運(yùn)輸巷道；

在垂直高度上，以10～30m高程把礦體劃分為至少2個以上的分段，每一分段由下山掘進(jìn)一條分段運(yùn)輸巷道；

2)從分段運(yùn)輸巷道掘進(jìn)與其垂直的至少2個以上的回采進(jìn)路，同一分段相鄰回采進(jìn)路的中心距為8～28m，回采進(jìn)路的中心距比上下分段運(yùn)輸巷道之間的高度小1～2m，上下分段的回采進(jìn)路錯開布置；

3)在回采進(jìn)路的里端掘進(jìn)與其垂直的切割巷道，切割巷道貫穿所處分段回采進(jìn)路的里端；在切割巷道內(nèi)掘進(jìn)至少一個以上的垂直向上或傾斜向上的切割天井，切割天井貫通上分段運(yùn)輸巷道的底板；在切割巷道頂板垂直向上或傾斜向上鉆鑿至少10排以上的切割槽中深孔，每排切割槽中深孔至少有3個以上的切割槽中深孔，切割槽中深孔的孔深距上分段的回采進(jìn)路底板高程0.8～1.2m，切割槽中深孔的孔距為0.8～1.5m，切割槽中深孔的排距為0.8～1.5m；

4)從最上一分段礦體開始，

①以切割天井為自由面，爆破切割槽中深孔形成切割槽，該切割槽應(yīng)在各回采進(jìn)路里端形成厚度在1.5～3.0m寬的、連續(xù)的爆破自由面；爆破后，切割槽所生產(chǎn)的礦石至少運(yùn)出三分之一；

②在整條回采進(jìn)路中鉆鑿至少10排以上的采礦中深孔，每排有7～11個采礦中深孔，每排采礦中深孔布置成扇形，采礦中深孔的孔底距為1.0～2.0m，采礦中深孔的排距為1.0～2.5m；

③以切割槽為自由面，順序爆破各回采進(jìn)路的采礦中深孔，崩落礦石，每次爆破1～2排采礦中深孔；各條回采進(jìn)路后退回采的工作面成30°～70°的角度推移；

④在回采進(jìn)路端頭的覆巖下放礦，將礦石直接裝入礦車運(yùn)出，直至截止品位；

⑤在每條回采進(jìn)路中爆破落礦，然后從該回采進(jìn)路放礦，重復(fù)爆破落礦與放礦，直至各條回采進(jìn)路開采完畢；

5)待上一分段礦體開采完畢后，或上分段礦體垂直礦塊走向水平開采至該分段高度的2倍以上距離、下分段的開采不至于影響上分段的開采時，重復(fù)步驟4)，開始下一分段礦體的開采；直至全部礦體開采完。

下山斷面的尺寸為2m×2m～3m×4m(高×寬，以下同)，分段運(yùn)輸巷道斷面的尺寸為2m×2m～3m×4m，回采進(jìn)路斷面的尺寸為2m×2m～4m×15m，切割巷道的斷面尺寸為1.5m×1.5m～3m×3m，切割天井的斷面尺寸為1.5m×1.5m～4m×6m，切割槽中深孔的孔徑為50～65mm，采礦中深孔的孔徑為50～65mm。避免在軟弱穩(wěn)定性差的下盤圍巖中布置與掘進(jìn)階段運(yùn)輸巷道、人行設(shè)備天井與放礦溜井，而是在基本穩(wěn)定的礦體靠近下盤部位布置與掘進(jìn)下山作為主要運(yùn)輸巷道，從而擴(kuò)大了無底柱分段崩落法的應(yīng)用范圍。