[發(fā)明專利]分段崩礦底部結構跟隨形成連續(xù)充填采礦法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410756665.5
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104612692A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 李啟月;王衛(wèi)華;尹土兵;張瑞華
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21F15/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發(fā)明涉及一種采礦方法，特別是涉及一種分段崩礦底部結構跟隨形成連續(xù)充填采礦法，該方法主要適用于礦巖不穩(wěn)固、且要求生產能力大、效率高的傾斜～急傾斜薄礦脈開采。

背景技術

傾斜～急傾斜薄礦脈常用留礦法、上向分層充填采礦法或無底部結構分段充填采礦法開采。采用留礦法開采時，不穩(wěn)固的采場兩幫及頂板暴露時間較長，暴露面積較大，回采作業(yè)安全性差，易造成礦石的二次貧化，且生產效率低，勞動強度大。若采用分層充填采礦法開采，則存在作業(yè)循環(huán)多，回采工藝復雜，生產效率低，勞動強度大，開采成本高等不足；而對于無底部結構分段充填采礦法，通常采用低分段的方式進行回采，不僅回采效率低，采切工程量也大，若采用高分段進行回采，則無法保證出礦作業(yè)的安全。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種開采安全性好、生產效率高、生產能力大、作業(yè)成本低、勞動強度低、資源損失損失率低的分段崩礦底部結構跟隨形成連續(xù)充填采礦法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供的分段崩礦底部結構跟隨形成連續(xù)充填采礦法，礦脈在高度方向劃分為中段，中段內再劃分為分段，以分段內礦脈走向全長作為一個回采單元，從礦脈一端向另一端連續(xù)推進；采用脈外采準，通過出礦進路、斜井、分段聯巷、分段出礦空間將礦體與階段運輸巷道聯通；在第一分段底部掘進鑿巖巷道和切割天井，為第一分段開采提供鑿巖空間及爆破自由面；從第二分段開始，分段底部結構跟隨下分段落礦作業(yè)形成；分段底部結構包括分段鑿巖空間、分段出礦空間及受礦工程，分段出礦空間通過側向爆破形成，其所產生的廢石直接拋填至下分段采空區(qū)，而受礦工程是在本分段中深孔鑿巖結束后構筑；整個分段回采結束后，進行尾砂或尾砂膠結充填，各分段如此循環(huán)，直至中段內所有分段回采完畢。

所述的分段鑿巖空間的形成與下分段的落礦作業(yè)由上向中深孔一次爆破完成。

所述的分段出礦空間通過側向爆破形成，爆破以本分段鑿巖巷道為自由面，以下分段采空區(qū)為補償空間，崩落的廢石直接拋填至下分段采空區(qū)。

采用上述技術方案的分段崩礦底部結構跟隨形成連續(xù)充填采礦法，采用有底部結構的形式進行開采，但其底部結構形成的方式卻與傳統方式截然不同：①分段鑿巖空間的形成與下分段的落礦作業(yè)由上向中深孔一次爆破完成；②分段出礦空間通過側向爆破形成，其所產生的廢石直接拋填至下分段采空區(qū)；③受礦工程是在本分段中深孔鑿巖結束后構筑。通過以上措施，該采礦方法不僅實現了無底部結構開采的高效性及低成本特性，同時保證了高分段開采安全出礦。該方法主要適用于礦巖不穩(wěn)固、且要求生產能力大、效率高的傾斜～急傾斜薄礦脈開采。

本發(fā)明的其有益效果在于：

①作業(yè)安全性高

本發(fā)明針對傾斜～急傾斜薄礦脈，提出了一種分段崩礦底部結構跟隨形成連續(xù)充填采礦法。通過在分段鑿巖空間內構筑受礦工程，使得崩落的礦石經受礦工程滾落入分段出礦空間內，作業(yè)人員無需進入空頂距較高的采空區(qū)，只需要在安全的分段出礦空間內進行出礦作業(yè)，安全性較高。另外，分段出礦空間形成時所產出的廢石直接拋填至下分段采空區(qū)，減少了采場兩幫圍巖暴露時間，提高了回采的安全性。

②回采效率高，生產能力大

本發(fā)明采用中深孔進行回采，且回采單元內不設間柱，沿礦脈走向連續(xù)推進，極大地提高了采場回采效率及生產能力。

③開采成本低

回采過程中，分段出礦空間通過側向爆破形成，其所產生的廢石直接拋填至下分段采空區(qū)，這不僅節(jié)省了廢石運輸費用，也節(jié)省了充填費用，從而極大地降低了開采所需成本。

④資源損失貧化小

采用中深孔落礦，回采循環(huán)次數少，貧化損失低；在分段鑿巖空間內構筑受礦工程，使得礦石經受礦工程滾落入分段出礦巷道內，降低了礦石的貧化損失率。

綜上所述，本發(fā)明是一種在保證作業(yè)安全的前提下，實現傾斜～急傾斜薄礦脈的安全高效低成本開采的分段崩礦底部結構跟隨形成連續(xù)充填采礦法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明采礦方法結構示意圖。

圖2為圖1的B—B剖面圖。

圖3為圖1的C—C剖面圖。

圖4為圖1的D—D剖面圖。

圖5為圖1的E—E剖面圖。

圖中：1-尾砂或尾砂膠結充填體；2-膠結面；3-受礦工程；4-廢石；5-傾斜～急傾斜薄礦脈；6-頂柱；7-階段運輸巷道；8-出礦進路；9-充填擋墻；10-分段鑿巖空間；11-上向中深孔；12-分段出礦空間；13-溜槽；14-溜井；15-采空區(qū)；16-崩落礦石；17-鏟運機。