[發明專利]一種深部垮塌區高品位礦體的回收方法

有效

• 申請號: 201710938583.6
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107559009B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 陳輝;史秀志;管偉明;趙紅超;溫穎遠;姚俊輝
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21F15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種深部垮塌區高品位礦體的回收方法，其特征在于：利用三維激光空區探測系統對垮塌區上部空區探測，采用高強度注漿料對塌陷區礦體進行注漿，上部空區用較低強度及較高強度充填料充填并養護，采準工作、切割工作布置在垮塌區外，采用平底底部結構，回采工作中結合探測數據精準布置扇形中深孔，使用遙控鏟運機出礦，回采完畢后充填空區。本發明特別適用于深部高品位垮塌礦體的回收，具有回采效率高、作業安全和高品位垮塌礦體回收率高等特點。

技術領域

本發明涉及一種地下垮塌礦體的回收方法，特別是涉及一種適用于金屬礦山深部地下開采高品位垮塌礦體的回收方法。

背景技術

隨著國民經濟發展，金屬礦產資源消耗急劇上升，金屬礦山地下開采效率極大提升，對單采場產量要求越來越高。如圖1，現今采場結構參數增大、開采深度增加、暴露面積增大和充填工作不及時，礦體在開采中還受礦巖結構、爆破震動、采場結構參數和開采順序等因素影響，深部采場采空區相鄰的礦塊失穩現象顯現，形成垮塌區?？逅V體開采安全、技術條件變得極為復雜，成為典型的難采隱患區域。目前多數礦山對深部垮塌礦體的回收沒有較好方法，通常是封閉垮塌礦體區域，后期再作回收處理。對于低品位垮塌礦體，封閉垮塌區，從技術經濟的角度考慮較為合適；而高品位垮塌礦體屬于高價值資源，具有重要的回收價值，封閉不做回收，對于礦山企業是一種較大的經濟損失。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的深部高品位垮塌礦體無法安全、有效回收的技術問題，提出一種高效、安全和回收率高的高品位垮塌礦體回收方法。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

一種深部垮塌區高品位礦體的回收方法，包括以下步驟：

（1）垮塌區上部空間探測。通過上階段下盤運輸巷道，將三維激光空區探測系統架設在上階段出礦巷道中，使用探測系統的伸縮功能，實現對垮塌礦體區域上部空區的掃描，探測出垮塌區上部空區空間數據、垮塌區表面位置。結合礦石的松散系數，分析出垮塌礦體與空區交界面和垮塌區的上部空間體積，計算出垮塌區體積和未垮塌礦體體積。

（2）垮塌區注漿及充填空區。為了節約回收成本，結合探測分析數據，垮塌區分三種情況充填，通過上階段下盤階段運輸巷道、上階段出礦巷道布置充填管道，通過上階段下盤階段運輸巷道、出礦巷道，首先向塌陷區的礦體采用水灰比為1:0.8注漿料進行注漿，考慮礦石的松散系數及注漿料損失，注漿量為垮塌礦體體積的40%~50%，形成注漿垮塌礦體；在注漿垮塌礦體上部，采用充填灰砂比為1:4的充填料形成高強度充填體；在高強度充填體上部空區，采用灰砂比為1:8的充填料進行充填直至結頂，形成灰砂比1:8的充填體，注漿料和充填體需養護。

（3）垮塌礦體采準工作。利用垮塌區外、已存在的階段運輸巷道、出礦巷道，在下盤階段運輸巷道中，掘進出礦巷道；在垮塌區外，下盤階段運輸巷道中向上掘進斜坡道，掘進與斜坡道相聯通的鑿巖巷道；在鑿巖巷道中，向上掘進斜坡道，掘進與斜坡道相聯通的充填聯絡道；在充填聯絡道和上階段出礦巷道間掘進充填鉆孔；在礦體上盤的垮塌區外，上盤運輸巷道中，向上掘進斜坡道與鑿巖巷道聯通。為了減少礦石損失，采用平底底部結構出礦。

（4）切割工作。在臨近塌陷區域的下盤礦體內，出礦巷道內向上掘進切割天井，以切割天井為自由面和補償空間爆破，形成臨近垮塌區的切割槽，切割槽作為垮塌礦體回收的自由面和補償空間。

（5）垮塌礦體回收工作。結合垮塌礦體與空區交界面，在鑿巖平巷內布設扇形中深孔，炮孔底部距注漿垮塌礦體與空區充填體交界面一定距離。采用鑿巖臺車鉆孔，利用裝藥臺向扇形中深孔裝藥，以切割槽為自由面，采用排間毫秒延時爆破，一次爆破兩至三排炮孔，分次側向崩礦。為了保證出礦安全，使用遙控鏟運機裝載礦石，遙控鏟運機經出礦巷道、下盤階段運輸巷道，將運搬的礦石卸至礦石溜井中，直至一次崩落的高品位垮塌礦石運搬完畢，在進行下一次爆破。