[發明專利]一種深部高應力環境下自穩窿形采場布置采礦方法

有效

• 申請號: 201710086913.3
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106640080B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 史秀志;陳輝;周健;茍永剛;陳新;邱賢陽
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

本發明公開了一種深部高應力環境下自穩窿形采場布置采礦方法，包括以下步驟：(1)礦塊布置；(2)采準切割工程；(3)回采；(4)通風；(5)出礦工作；(6)充填工作；(7)自穩窿形礦柱的回采。本發明是一種能有效的提高采場穩定性，為深部高應力礦床安全開采提供有效安全保障的深部高應力環境下自穩窿形采場布置采礦方法。

技術領域

本發明涉及一種采礦方法，尤其涉及一種深部高應力環境下自穩窿形采場布置采礦方法。

背景技術

隨著淺部資源日益枯竭，礦產開采逐漸走向深部。據統計與預測，我國“十三五”期間有50余座金屬礦山將進入地下1000m以下開采。目前，設計、施工中，采礦方法中的礦房和礦柱形狀是規則長方體，而規則形狀會導致尖角存在，造成回采爆破后礦柱尖角處應力集中，礦柱穩定性較差。深部礦床開采面臨高井溫、高地應力和高井深“三高”特殊環境，帶來諸多安全和技術等難題，傳統的采礦方法已難以適應深部礦床安全高效低成本開采的要求，需創新深部金屬礦床的采礦方法，形成適應深部礦床高應力環境的采礦方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能有效的提高采場穩定性，為深部高應力礦床安全開采提供有效安全保障的深部高應力環境下自穩窿形采場布置采礦方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供的深部高應力環境下自穩窿形采場布置采礦方法，包括以下步驟：

(1)、礦塊布置：

將礦體劃分為階段，在階段內劃分礦塊，再將礦塊劃分為狀礦房與礦柱，垂直間隔礦體走向礦房和礦柱，礦房斷面布置形狀為上部橢圓狀、下部為塹溝倒梯形狀的橢圓狀礦房，礦柱斷面布置形狀為上部拱形狀、下部為塹溝倒梯形狀的自穩窿形礦柱；

(2)、采準切割工程：

采切工程主要掘進脈外運輸巷道、分段鑿巖巷道、裝礦橫巷、裝礦斜巷和塹溝巷道工程；自脈外斜坡道道掘進布置在上下盤脈外運輸巷道，在脈外運輸巷道掘進裝礦橫巷和塹溝巷道，在裝礦橫巷中每隔10～12.5m以45°角向礦體掘裝礦斜巷；采場底部出礦結構設計為塹溝結構，在塹溝巷道、分段鑿巖聯絡道切割天井，并以切割天井為自由面形成底部塹溝和切割槽；

(3)回采：

礦塊的回采分兩步進行，第一步回采橢圓狀礦房，第二步回采自穩窿形礦柱；在分段鑿巖巷道和塹溝巷道內鑿上向扇形炮孔，其中分段鑿巖巷道內鑿巖要按照嚴格的炮孔設計的角度和長度進行施工；向炮孔內填裝乳化炸藥，非電導爆系統起爆；每次爆2～3排孔，多分段同時崩礦，爆破后形成階梯狀工作面，在沿著礦體走向方向形成自穩的窿形礦柱邊界；

(4)通風：

新鮮風流由斜坡道、脈外運輸巷道進入采場底部裝礦橫巷及各分段鑿巖巷道，沖洗工作面后，污風由采場另一翼斜坡道進入上中段；

(5)出礦工作：

爆落下礦石經裝礦橫巷，脈外運輸巷道運至礦石溜井進行出礦；

(6)充填工作：

橢圓狀礦房礦石全部運搬完畢后，用全尾砂膏體充填料膠結充填全部橢圓狀礦房空區；

(7)自穩窿形礦柱的回采：

待兩邊礦房采完后，膏體充填并養護好充填體后，自穩窿形礦柱用與橢圓狀礦房相同的方法回采，布孔方式也采用扇形孔，充填用全尾砂膠結充填。

上述步驟(1)、礦塊布置中：橢圓狀礦房、自穩窿形礦柱寬是相鄰塹溝巷道間距，寬度為20～30m，長度為礦體的厚度，橢圓狀礦房、自穩窿形礦柱高度是階段高度40～60m，橢圓狀礦房在高度上劃分分段，一般分3個分段，分段高為13～20m。

上述步驟(3)回采：中：采用乳化炸藥裝藥臺車向炮孔內填裝乳化炸藥，非電導爆系統起爆。