[發明專利]中厚急傾斜礦體空場連續開采方法

有效

• 申請號: 201510248074.1
• 申請日: 2015-05-15
• 公開（公告）號: CN104847355B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 劉武團;陳小平;劉財林;高志榮;張亭;張睿;周健強
• 申請（專利權）人: 西北礦冶研究院
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心62100
• 代理人: 張景玲

技術領域

本發明屬于采礦技術領域，具體涉及一種中厚急傾斜礦體空場連續開采方法。

背景技術

傳統的空場法開采把礦塊分為礦房和礦柱，一步回采礦房，二步回收礦柱，但由于經濟效益和安全性的影響，許多礦山只重視一步回采礦房，滯后甚至忽略了二步回采中礦柱的回收；這種開采方法，由于受礦房穩定性的限制，預留礦柱占用資源量較大，且受回采工藝的影響，其形態變的不規整，導致后期回收工藝復雜、回收率低；同時在二步回采中未綜合考慮空區處理、地壓管理等諸類安全問題，導致生產銜接困難，上下開采無法有序進行，嚴重制約了礦山發展。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的技術問題，提供一種不留永久礦柱、采用一步回采分區分次實施的中厚急傾斜礦體空場連續開采方法。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：一種中厚急傾斜礦體空場連續開采方法，該方法包括以下步驟：

A、劃分回采區域及回采區域內的回采單元：將一個中段劃分成若干個連續回采區域，再將每個回采區域劃分為若干回采單元，回采單元間暫留間柱，回采區域間保留隔離帶，并根據影響采場穩定性的圍巖物理力學特征和開采的深度，確定支撐圍巖的隔離帶、暫留間柱和頂柱合理尺寸，確保回采區域回采期間的穩定性。

B、確定回采區域回采總體順序：礦體內的連續回采區域和回采區域內回采單元間均采用由中部向兩端推進的回采順序，這樣回采區域間隔離帶和暫留間柱應力分布的變化次數少，避免了對隔離帶和暫留間柱多次加載所造成的破壞，降低其失穩的可能性。

C、總體布置回采區域采準工程：根據礦石可鉆性和可爆性在回采單元內確定分段高度，沿礦體走向下盤脈外布置階段運輸巷道，在階段運輸巷道一側布置通風行人天井和采準溜井，聯絡各分段，回采單元的回采礦房各分段布置鑿巖巷，暫留間柱中每分段布置一條鑿巖巷，回采單元底部結構采用塹溝受礦、雙側多橫巷布置的結構形式以提高回采效率，保證出礦安全，該形式的底部結構不僅自身易于回收，也為暫留間柱最上分段和頂柱區域回采時，礦石的集中回收創造有利條件。

D、切割與強化開采回采單元：以切割天井和切割平巷為自由面，采用切井切巷聯合拉槽法，分次爆破向礦房邊界推進形成切割槽，切割槽形成后，以切割槽為自由面，將礦房分次集中進行爆破，其作用是提高回采強度，使空區頂板最大暴露面積期相對縮短，增加回采區域和回采單元的安全性。

E、構建暫留礦柱回收安全開采環境：為保證暫留礦柱的安全回收，以及由此所導致的空區暴露面積增大而帶來的安全隱患，需要構建安全開采環境。安全開采環境的構建包括：形成緩沖墊層；構造防止空氣沖擊波對相鄰作業區域造成危害的阻波墻；為確保地壓控制有效實施、及時預警，設立布置地壓監測預警系統；預防空區出現大面積冒落引發沖擊氣浪而實施的泄壓工程，即開掘泄壓天窗井；控制出礦過程中人員和設備安全的出礦巷道端部眉線口安全距離。

F、分步回收暫留礦柱：在已構建好安全開采環境的基礎上，先將暫留間柱最上分段和頂柱區域進行一次性爆破回收，隨后進行出礦，然后在緩沖墊層下將剩余部分間柱及底部結構區域采用崩落法全斷面后退式回收。暫留礦柱分步回收的作用是：首先，剩余部分間柱及底部結構區域承擔礦柱回收后的出礦任務，不能破壞其完整性，保證出礦通道的暢通；其次，留有一定高度的間柱，對于控制回采區域的上下盤圍巖穩定、逐步釋放原巖應力、防止突發性冒落事故的發生都有積極的意義；此外，預留一定高度的間柱，能夠阻擋來自相鄰回采單元緩沖墊層隨出礦而發生移動過程時廢石的混入，能有效降低礦石貧化。

進一步地，所述步驟C中回采單元底部結構受礦塹溝放礦角度不小于礦石自然安息角。

進一步地，所述步驟E中阻波墻為巖石或混凝土阻波墻。

進一步地，所述步驟E中通過強制誘導崩落上盤圍巖或結合廢石干式充填形成緩沖墊層。

進一步地，所述強制誘導崩落上盤圍巖為中、深孔爆破強制誘導崩落上盤圍巖和硐室爆破強制誘導崩落上盤圍巖中的一種或兩種。