[發(fā)明專利]上盤含不穩(wěn)巖層的急傾斜中厚礦體的誘導(dǎo)冒落采礦方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810023285.9
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108049870B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬東;任鳳玉;鄭海峰;付煜;田迎春;郭海濤;宮國慧;李君
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼集團礦業(yè)有限公司
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 許冠忠

本發(fā)明屬于采礦工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種上盤含不穩(wěn)巖層的急傾斜中厚礦體的誘導(dǎo)冒落采礦方法。通過利用采動壓力破碎礦石，延長上盤不穩(wěn)圍巖的冒落時間，改善礦石回采環(huán)境，降低礦石損失貧化與提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明特別適合于上盤圍巖穩(wěn)定性差、礦石比較堅硬但節(jié)理裂隙發(fā)育、下盤圍巖中等穩(wěn)固的急傾斜中厚到厚礦體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于采礦工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種上盤含不穩(wěn)巖層的急傾斜中厚礦體的誘導(dǎo)冒落采礦方法。

背景技術(shù)

在金屬礦床地下崩落法開采中，急傾斜中厚礦體開采到一定深度后，采動地壓隨采深的增大而迅速增大，沿脈采準工程容易遭受地壓破壞，工作安全條件變差，生產(chǎn)效率降低，特別是當上盤含不穩(wěn)巖層時，上盤圍巖片落使廢石過早混入礦石中，常常造成過早貧化，并使下盤側(cè)礦石不能充分放出，造成礦石損失貧化增大。受此影響，一般上盤含不穩(wěn)巖層的急傾斜中厚礦體，采場地壓與礦石損失貧化控制都比較困難，成為現(xiàn)今難采礦體之一。

目前，急傾斜中厚礦體廣泛采用沿脈回采的無底柱分段崩落法，對于上盤含有不穩(wěn)巖體，回采過程中片落的廢石過早混入礦石中，礦石貧化大，生產(chǎn)效率低。為此，需要研發(fā)一種高度適應(yīng)采動地壓特性的采礦方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種上盤含不穩(wěn)巖層的急傾斜中厚礦體的誘導(dǎo)冒落采礦方法，目的是通過利用采動壓力破碎礦石，延長上盤不穩(wěn)圍巖的冒落時間，改善礦石回采環(huán)境，降低礦石損失貧化與提高生產(chǎn)效率。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案按照以下步驟進行：

(1)采前準備：在階段運輸水平開拓工程的穿脈巷道的礦體中掘進塹溝巷道，在穿脈巷道的礦體外掘進出礦巷道，從出礦巷道朝向塹溝巷道垂直掘進出礦橫穿，同時從從斜坡道掘進各采礦分段的聯(lián)絡(luò)道，聯(lián)絡(luò)道掘進過礦體后，在礦體中掘進各分段的鑿巖巷道；

(2)回采作業(yè)：回采時只回采下盤側(cè)一定范圍內(nèi)的礦體，在上盤側(cè)與頂部留下一定厚度的礦石層使之自然冒落，上盤側(cè)留下礦石層的厚度按如下經(jīng)驗公式計算：式中：a為下盤側(cè)回采區(qū)的空場長度，m；b為下盤側(cè)回采區(qū)的空場高度，m；H為采場的埋深，m；γ為上覆巖層容重，t/m³；μ為礦石的泊松比；α為礦體的傾角，°；E為礦石的彈性模量，MPa；k為與上盤圍巖硬度、礦體穩(wěn)定性、礦體厚度、上部采空區(qū)賦存狀態(tài)以及量綱轉(zhuǎn)換有關(guān)的系數(shù)，一般k＝0.2～0.3；頂柱厚度為上盤預(yù)留礦石層厚度的1.3～1.5倍，根據(jù)上盤側(cè)預(yù)留礦石層和頂柱厚度確定采場的爆破回采范圍；

在各采礦分段同時施工回采炮孔，塹溝巷道中也布置回采炮孔，從上到下逐采礦分段或同時爆破鑿巖巷道，每次爆破2～3排炮孔，塹溝巷道一次回采1～2排炮孔，每次回采的同時，放出上部鑿巖巷道崩落的礦石，每次出礦到端部口微露空區(qū)為止，確保采空區(qū)冒落安全；

在回采過程中，始終下采礦分段回采爆破滯后上采礦分段的距離大于等于2～3個爆破排距，以保障爆破施工安全，下采礦分段出礦或爆破為上采礦分段崩落礦石提供松動條件，按松動范圍，至少滿足上采礦分段側(cè)向擠壓爆破條件確定下采礦分段回采的最大滯后距離，直到形成階梯狀回采工作面后，為提高開采效率，各采礦分段同時爆破回采；

隨著采空區(qū)增大，礦體暴露面積加大，上盤預(yù)留礦石層與頂柱缺少支撐，礦體開始冒落，形成冒落礦石，在放出冒落礦石后，上中段出礦巷道與出礦橫穿已經(jīng)開采結(jié)束，上中段下來的廢石也隨著礦體一起冒落下來；

(3)出礦工作：在塹溝巷道上部炮孔開始爆破回采后，塹溝巷道與上部采空部位形成受礦塹溝，上中段部所有分段回采的礦石全部落下來進入塹溝巷道，通過鏟運設(shè)備從出礦橫穿、出礦巷道運輸出去。

其中，所述的各采礦分段高度為12～18m，優(yōu)選15m。

所述的出礦橫穿間距8～12m。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是：