[發明專利]階段留礦崩落采礦法

有效

• 申請號: 201410736176.3
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104481543A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 胡杏保;郭進平;孫鋒剛;趙少儒;吳前瑞;王昌龍;薛濤
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

技術領域

本發明屬于地下礦山開采技術領域，特別涉及一種階段留礦崩落采礦法。

背景技術

由于礦床賦存條件復雜多樣，礦石和圍巖性質多變，在生產實踐中應用了種類繁多的采礦方法。按回采時的地壓管理方法為依據，采礦方法分為空場采礦法、充填采礦法和崩落采礦法三大類。

空場采礦法回采礦房時形成較大采空區，利用礦柱和礦巖本身的強度維護礦巖穩固。人員作業往往在暴露面積較大的空場作業，在遇到穩固性較差的礦巖時，空場采礦法將不可選。

充填采礦法采用充填料充填礦石采出后形成的采空區，可用支架和充填料配合維護礦巖穩固。充填采礦法成本較高，應用于許多稀貴重礦石的開采。充填采礦法優點是適應性強、貧化損失低、作業較安全、保護地表等；缺點是工藝復雜、成本高、生產效率低。

崩落采礦法在回采礦石后，讓頂板和圍巖崩落充填采空區，達到管理和控制地壓的目的。崩落采礦法主要適用礦巖不穩固的礦體開采，地表允許沉陷。崩落采礦法的優點是機械化程度高、安全、高效、成本低。

在礦床地下開采實踐中，當遇到破碎、極不穩固礦巖時，巷道施工非常困難，施工成本高昂。現有的采礦方法由于采準工程量大，圍巖暴露面積大，造成很多安全隱患，成本增加，效率低下。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種階段留礦崩落采礦法，該方法針對破碎、極不穩固、傾斜礦體開采，具有采準工程量小、圍巖暴露面積小、安全高效、成本低的特點，降低了礦石貧化率和損失率，可在冶金、有色、黃金、化工、煤炭等地下開采中靈活應用。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種階段留礦崩落采礦法，在回采過程中不出現大面積采空區，在回采前期利用崩落礦石支撐上盤圍巖，在回采后期隨著底部出礦，上部覆巖下移充填采空區控制地壓。

本發明在礦底采用底部塹溝聚礦，將位于礦底的底部塹溝平巷3采用人字形的無軌裝礦進路6與脈外運輸平巷1以及脈內運輸巷8相連，實現階段出礦，其中無軌裝礦進路6布置于每個礦塊底部，底部塹溝平巷3自礦塊一端沿礦體走向掘進。

本發明在礦體中央下盤布置一個行人通風天井2，在行人通風天井2內向左右兩側交錯布置鑿巖硐室7。自底部塹溝平巷3內向上掘進切割天井5，切割天井5為切槽和拉底工作形成自由面和提供補償空間。

本發明在實施拉底工作及回采過程中，崩落的礦石只出一部分，礦塊內的松散礦巖維持頂板圍巖不會垮塌，且保證上部落礦有足夠的自由補償空間。

本發明在鑿巖硐室7鉆鑿扇形水平深孔9，每次爆落2～4排實現落礦，落礦后從無軌裝礦進路6出礦，裝入礦車運出采場，出礦只出一部分，礦塊內的松散礦巖維持頂板不會垮塌，且保證上部落礦有足夠的自由補償空間，之后再次落礦，如此循環，直至礦塊內的礦石全部爆落，最后進行大放礦，即為階段出礦。

本發明在大放礦時，隨著礦石的不斷采出，覆巖不斷下移充填采礦區，控制地壓。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、采切工程量小，采切比小于3m/kt。有效解決了破碎、極不穩固礦巖施工困難和成本過高的問題。

2、回采過程中不出現大面積采空區，回采前期利用崩落礦石支撐上盤圍巖穩固。實現了安全開采及有效控制巖石的混入。

3、礦塊內所有礦石崩落完后，在底部通過“人”字型無軌裝礦進路出礦，實現階段出礦。生產效率高。

4、采用水平深孔落礦。起到了控制崩落礦石邊界的問題，誘導礦塊內礦石按照設計要求全部崩落下來。減小了礦石損失率。

5、水平深孔落礦時，爆破起到誘導礦石崩落，實現破碎礦石依靠自重的自然崩落。大大降低了開采成本。

附圖說明

圖1是沿礦體走向縱剖面圖。

圖2是礦塊橫剖面圖。

圖3是底部結構平面圖。

圖4是鑿巖硐室水平平面圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例詳細說明本發明的實施方式。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發明階段留礦崩落采礦法，主要思路為，在回采過程中不出現大面積采空區，在回采前期利用崩落礦石支撐上盤圍巖，在回采后期隨著底部出礦，上部覆巖下移充填采空區控制地壓，達到安全高效開采。