[發明專利]一種崩落采礦法覆蓋層的形成方法

在審

• 申請號: 201410487838.8
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104389604A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 周愛民;柳小勝;宋嘉棟
• 申請（專利權）人: 長沙礦山研究院有限責任公司
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

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技術領域

本發明涉及地下礦山采礦技術，尤其是一種崩落采礦法覆蓋層的形成方法。

背景技術

崩落采礦法一般在覆蓋巖（礦）石下進行放礦，因此，初期覆蓋層的形成是無底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法、階段崩落法等采礦的必要條件。覆蓋層的厚度應大于分段高度，一般為15～20m。

中國建筑工業出版社1987年12月出版的《采礦設計手冊》礦床開采卷下冊1188頁介紹了覆蓋層的形成有4種方法。1）自然冒落法：頂盤不穩固時，采用自然冒落形成覆蓋層，可輔之少量爆破處理；2）人工回填廢石：當露天開采轉入井下開采時，廢石來源充足，可采用這種辦法；3）強制崩落法：頂盤圍巖不能冒落的礦山，應采用強制崩落形成覆蓋層，盲礦體直接采用無底柱分段崩落法，圍巖穩固時，一般采用深孔或中深孔強制崩落形成覆蓋層，按崩落頂板圍巖與回采工作的關系可分為先落頂后回采、邊落頂邊回采、回采后集中落頂三種順序；4）暫留礦石為覆蓋層：預留礦石作覆蓋層，待頂板圍巖崩落后或開采結束時，再放出覆蓋礦石層。這4種方法適應條件不同，各有優劣，自然冒落法要求頂盤不穩固，覆蓋層形成的時間難以控制；人工回填廢石只在露天開采轉入井下開采時使用；強制崩落法需要在頂盤圍巖中開掘工程，時間長，成本高；暫留礦石為覆蓋層則將礦石積壓在采場中，前期生產能力小，不能立即形成效益，積壓資金。

公開號CN?101737051?A的發明專利公開了一種盲礦體覆蓋層形成方法，該發明的要點是第一分段回采巷道布置在礦體里，利用第一分段回采后提供的連續采空區誘導頂板巖石冒落，隨著回采工作的進行，采空區面積不斷擴大，當采空區的面積達到臨界暴露面積時，空區頂板巖石在應力和重力的作用下，逐漸失穩冒落，形成覆蓋層。該方法可歸納為《采礦設計手冊》中所述的自然冒落法，要求頂盤圍巖中等穩固及以下，且覆蓋層形成時間和規模難以控制。

申請號201010568346.3的發明專利公開了一種采場的上部邊邦余礦回收以及下部采礦覆蓋層形成的方法，通過豎井到達邊邦余礦的底部，形成水平聯巷以及與水平聯巷垂直的水平鑿巖巷，在鑿巖巷中開鑿鑿巖天井及鑿巖硐室，并從鑿巖硐室向上鉆鑿炮孔，并裝入炸藥，進行爆破，使邊邦余礦底部的礦量崩落以及水平拋出，形成下方采礦所需的覆蓋層。該覆蓋層形成方法可歸納為提前落頂后回采礦石的強制崩落法，時間長，工程量大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的崩落法覆蓋層形成技術效率低、成本高的問題，提供一種在采礦的同時形成覆蓋層的方法。

本發明的技術方案為：在頂盤圍巖下第一分段采礦時，利用第一分段采礦需要的鑿巖巷鉆鑿上向扇形中深孔，將采礦的上向扇形炮孔超深至頂盤圍巖中，炮孔全長全部裝填炸藥，炮孔全長一次性爆破，將第一分段的礦石和上部的頂盤圍巖同時爆破成碎塊，爆破后礦石在下部，廢石在上部，形成覆蓋層。

炮孔往上超深至圍巖的深度根據礦體開采技術條件和開采方案以及地壓管理要求、鑿巖設備特征等確定，一般使其超過礦巖分界線10～30m。

向上超深的上向扇形炮孔可根據礦巖的性質，全部炮孔往上超深，或部分炮孔往上超深，如隔排炮孔往上超深、排內間隔炮孔往上超深。

往上超深的上向扇形炮孔可以全長采用一個段別爆破，也可以將超深的上向扇形炮孔分為礦體段炮孔和圍巖段炮孔，中間炮泥堵塞，分別布置起爆彈，不同的延時時間，分別爆破。

本發明方法適應于頂盤圍巖不穩固、中等穩固、穩固、很穩固，不能自然冒落時，厚大盲礦體采用崩落采礦法覆蓋層的形成?？捎糜跓o底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法、階段崩落法等采礦法，既可用于頂盤圍巖下第一分段或第一中段的采礦條件，也可用于下部分段由于礦體傾角變緩而需要形成新的覆蓋層的條件。

與現有技術相比，本發明的有益效果有：

1）不需要新掘進放頂工程，節省費用，節省時間，有利于提高采場產量，盡快實現投產；

2）直接利用頂盤下第一分段采礦的鑿巖巷鑿巖，炮孔直接在采礦炮孔的基礎上超深，和第一分段的采礦同時爆破，減少了新打炮孔鉆機安裝時間，整體鑿巖效率提高；

3）爆破后礦石在下部，廢石在上部，由于上部孔網參數大，上部廢石爆破塊度大，其塊度結構更有利于覆蓋層的功能，即地壓管理，也有利于減少貧化損失。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明：

圖1是在無底柱分段崩落采礦法中，應用本發明形成覆蓋層的第一個實施例方案圖，包括正視圖Ⅰ—Ⅰ和側視圖Ⅱ—Ⅱ。