[發(fā)明專利]無底柱挑檐端壁階段崩落法控制礦巖流動(dòng)性的放礦工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210125922.6
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN102619518A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵安林
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司
• 主分類號(hào): E21C41/22
• 分類號(hào): E21C41/22;E21F16/00
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 孔金滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下采礦方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無底柱挑檐端壁階段崩落法控制礦巖流動(dòng)性的放礦工藝。

背景技術(shù)

地下采礦方法包括采準(zhǔn)、切割和回采三項(xiàng)基本工序，按地壓維護(hù)的方式分為空場采礦法、充填法和崩落采礦法三大類，崩落采礦法是用崩落圍巖充填采空區(qū)來控制和管理地壓的采礦方法，大量放礦的端部放礦崩落法由于具有工藝結(jié)構(gòu)簡單、開采強(qiáng)度大、效率高、機(jī)械化程度高、安全、采礦成本低等優(yōu)點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。大量放礦的端部放礦崩落法主要有分段崩落法和階段崩落法兩類。

分段崩落法是將礦體劃分為若干階段，將階段劃分為若干分段，按菱形交錯(cuò)的方式布置分段回采進(jìn)路，由上向下逐個(gè)分段按一個(gè)較小的崩礦步距在覆蓋巖層下進(jìn)行回采工作，分段崩落法根據(jù)出礦方式分為有底柱分段崩落法和無底柱分段崩落法，有底柱分段崩落法底部設(shè)有底部結(jié)構(gòu)，主要在有色金屬礦山使用；無底柱分段崩落法分段下部不設(shè)出礦的底部結(jié)構(gòu)，不留任何礦柱，分段的鑿巖、崩礦和出礦等工作均在回采巷道中進(jìn)行，安全可靠，在冶金礦山特別是鐵礦山地下開采中，該采礦法占絕對優(yōu)勢。

階段崩落法的基本特征是回采高度等于階段全高。階段崩落法實(shí)際應(yīng)用方案比較多，目前國內(nèi)外只有有底柱階段崩落法方案，其中端部出礦的有底柱階段崩落法有一定的優(yōu)勢，是整個(gè)階段端壁呈??直立狀態(tài)，在端部進(jìn)行回采，一次回采階段全高一個(gè)崩礦步距，通過階段底部布置的底部結(jié)構(gòu)進(jìn)行出礦，礦塊生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，主要在有色金屬礦山使用。目前雖然沒有無底柱階段崩落法方案的提法，但無底柱階段崩落法與“高端壁無底柱分段崩落法”方案有相近的地方，高端壁無底柱分段崩落法是將幾個(gè)分段（通常2-3個(gè)分段）作為一組，其端壁在同一垂直位置呈直立狀態(tài)，形成高端壁，一次回采這幾個(gè)分段一個(gè)崩礦步距。

專利申請?zhí)?01110232079.7公開了?“一種帶鋼混結(jié)構(gòu)人工假頂?shù)奶糸苁綗o底柱階段崩落采礦法”與專利申請?zhí)?01110232064.0公開了?“一種挑檐式結(jié)構(gòu)的無底柱階段崩落采礦法”都涉及一種無底柱挑檐端壁階段崩落采礦法，是將礦體劃分為階段，在階段里再劃分為分段，上下分段回采巷道呈菱形交錯(cuò)布置，在回采巷道內(nèi)進(jìn)行回采工作，階段內(nèi)各分段一直保持一種下分段超前其上分段一個(gè)挑檐距離的挑檐結(jié)構(gòu)，以階段為單位，回采高度等于階段全高，階段內(nèi)各分段按由上而下的順序依次爆破一個(gè)崩礦步距，再按由上而下的順序依次在各分段回采巷道出礦。

端部出礦的崩落法是在覆蓋巖層下進(jìn)行端部放礦，剛開始放出的是純礦石，很快地頂部廢石降落，形成廢石漏斗，廢石提前混入并放出。目前國內(nèi)外廣泛采用截止品位放礦，當(dāng)放出礦石品位低于截止品位，即停止放礦，未放出的殘留礦石一部分在下分段以礦巖混雜的方式放出，另一部分則損失在地下。覆蓋巖層下端部放礦礦石損失貧化大的問題一直沒有得到很好的解決，是困擾采礦界的一大難題。一般貧化率為20-25%，高的達(dá)42.9%，回采率一般為55-70%。

覆蓋層下端部放礦礦石損失貧化大的主要原因是由于覆蓋層下礦巖直接接觸的放礦方式引起的。如果能控制廢石的流動(dòng)，將從根本上解決端部放礦崩落采礦法的礦石損失貧化問題，并極大地提高礦石回采率。

一般情況下，由于崩落采礦法覆蓋巖層長期存在于采場，隨著回采的進(jìn)行，礦巖不斷流動(dòng)的磨蝕作用及頻繁的爆破擠壓作用，覆蓋巖中含有大量的小塊和粉末。

根據(jù)粉體工程知識(shí)，當(dāng)含粉末、碎石遇水或膠，粘結(jié)性很容易變大，影響其流動(dòng)性。

然而，對于一些新建礦山，或者由于覆蓋巖石性質(zhì)不同，覆蓋巖不容易磨蝕或碎裂，覆蓋巖中碎石和粉末含量比較少，采用水或膠都難以使覆蓋巖粘結(jié)，覆蓋巖的流動(dòng)性難以改變，需要人為增加粉末、碎石的含量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對端部出礦損失貧化大問題，采用在覆蓋巖內(nèi)注入一種起粘結(jié)作用的液態(tài)介質(zhì)的方法，使覆蓋巖處于粘結(jié)狀態(tài)，改變覆蓋巖流動(dòng)性，根據(jù)“覆蓋巖與崩落礦石的流動(dòng)性明顯不同，使礦石容易放出而巖石不容易放出”的原理，提出一種無底柱挑檐端壁階段崩落法控制礦巖流動(dòng)性的放礦工藝，目的是有效地提高礦石回采率、降低礦石貧化損失。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。