[發明專利]礦柱群立體分區協同崩落采礦方法

無效

• 申請號: 201110256520.5
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102359377A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 周愛民;宋嘉棟;歐任澤;柳小勝;林衛星
• 申請（專利權）人: 長沙礦山研究院
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;F42D3/04
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

技術領域

本發明涉及一種金屬礦山地下采礦方法，特別是大空區環境下礦柱群立體分區協同崩落采礦方法。

背景技術

現有采礦方法針對金屬礦山空區條件下的礦柱群進行地下回采時，受到諸多制約，一般均需要實行兩個步驟才能完成。第一步處理空區，第二步回采礦柱。主要有兩種方法，第一種方法是首先采用充填物料將空區進行充填處理，然后采用鉆孔爆破法回采礦柱；第二種方法是首先采用鉆孔爆破法或峒室爆破法崩落空區頂板處理空區，然后采用鉆孔爆破法回采礦柱。第一種方法需要充填處理空區，一般需要采用膠結充填方式，其工藝復雜、投資大、成本高，還存在礦柱回采規模很小、效率很低的問題，故一般在具有特殊要求的條件下采用。第二種方法采用爆破法處理頂板或回采礦柱時，在開采區域內進行平面分區，以這種分區作為一個爆區，按爆區爆破崩落頂板或礦柱。已有的爆破崩落處理頂板或回采礦柱的方法主要有鉆孔爆破崩落法和峒室爆破崩落法。鉆孔爆破法可以處理空區或回采礦柱，在一個爆區內布置中深孔或深孔，中深孔或深孔呈排面或呈束狀布置，排面炮孔可平行布置或扇形布置；在分區內布置一個或多個平行切割槽，排面炮孔以切割槽為爆破方向組織爆破作業。峒室爆破法用于處理空區，一般利用地下空區作為自由進行定向爆破崩落頂板。第二種方法需要首先采用爆破法處理空區，容易使礦柱遭受破壞，往往導致回采礦柱時存在重大安全隱患，尤其是采用峒室爆破法處理空區時，對礦柱的破壞作用更加嚴重。并且由于空區的存在不能形成擠壓爆破，往往造成爆破效果很差，大塊多。當頂板為圍巖時，由于廢石首先進入空區，將造成大量的礦石貧化或礦石損失。對于地下大空區環境下的礦柱群，一個爆區很難有效爆破相互關聯的具有結構穩定體系的礦柱群，因而當爆區實施爆破后，往往給后續空區處理和礦柱回采帶來嚴重安全隱患。因此，針對大空區環境下的礦柱和礦柱群的回采，國內外一直沒有很好的解決方案，不能滿足安全、高效、低成本回采空區環境下礦柱群的需要，導致生產過程中頻繁發生安全事故，造成礦柱資源的大量損失。

發明內容

本發明的目的在于提供一種安全、高效、大規模開采礦柱群的立體分區協同崩落采礦方法。

本發明提供的這種礦柱群立體分區協同崩落采礦方法，是將具有穩定性顯著相關的礦柱群作為協同崩落單元，在協同崩落單元的三維立體內進行分區，每個分區為一個具有獨立自由面和補償空間的爆區；一個崩落單元內的各分區實行微差起爆或同時起爆，一次協同崩落；各分區的起爆順序在空間位置上可以連續或不連續，其爆破方向形成相互擠壓；在分區內按常規方法布置扇形排面炮孔或平行排面炮孔，實行排面孔同段微差起爆。

本發明將三維立體內的多個分區組成一個崩落單元，一個崩落單元實行一次爆破，針對大空區環境下一個或多個階段和較大立體范圍內的礦柱區域進行協同崩落，實現了礦柱群大規模高效崩落。本發明可以將穩定性相互關聯的礦柱區域作為一個崩落單元實行一次協同崩落，將空區處理與礦柱回采按一步驟完成，可以避免區域內一個礦柱或一個空區頂板崩落后，導致區域內未崩落的礦柱或空區頂板遭受破壞，有效消除關聯區域內的安全隱患；并且簡化了關聯區域內的作業工序。各爆區形成相互擠壓和碰撞，避免了大空區條件下大塊產出率高和爆破效果差的問題。本發明方法為地下開采大空區環境下的礦柱群，提供了一種安全、高效和大產能、低成本解決方案。

附圖說明

圖1是用本發明方法的方案示意圖。

圖2是圖1沿II-II線的剖視圖。

圖3是圖1沿Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖。

圖4是圖1沿Ⅳ-Ⅳ線的剖視圖。

具體實施方式

各實施方案的不同特征體現在崩落單元的對象、協同崩落的三維立體分區布置方式、分區數量及分區起爆順序等方面；在崩落單元的分區內均采用常規中深孔或深孔鑿巖和微差排面炮孔控制爆破方法；崩落單元爆破落礦后均采用常規方法在履蓋巖下出礦。