[發(fā)明專利]一種急傾斜極薄礦脈上下削壁礦巖分采充填采礦法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910972682.5
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110566206B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖益蓋;李寧;劉海林;汪為平;劉帥;王雨波;李鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司;華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21F15/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 常前發(fā);奚志鵬

本發(fā)明公開了一種急傾斜極薄礦脈上下削壁礦巖分采充填采礦法，從兩側(cè)人行通風(fēng)天井沿著底柱(15)上邊界向礦塊內(nèi)部掘進(jìn)拉底空間，在中段運(yùn)輸巷道(10)靠近礦體下盤一側(cè)向上掘進(jìn)若干順路溜井(13)作為溜礦井，分別在上、下盤削壁圍巖(8)鉆鑿削壁孔(4)，在極薄礦脈(1)鉆鑿落礦孔(9)，在礦巖接觸面(2)鉆鑿預(yù)裂孔(3)，崩落后的上、下盤削壁圍巖(8)形成廢石充填體(6)，再用尾砂膠結(jié)充填形成尾砂膠結(jié)充填體(5)，再實(shí)施預(yù)裂孔(3)和落礦孔(9)同次微差爆破，預(yù)裂孔(3)超前落礦孔(9)爆破，采用小型鏟運(yùn)機(jī)或電耙將礦石運(yùn)至順路溜井(13)，再由中段運(yùn)輸巷道(10)運(yùn)送到井底車場。本發(fā)明提高了混合充填體強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)控制圍巖變形目的，并利用尾砂膠結(jié)充填體(5)作為落礦平臺，避免了礦石二次貧化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下礦山開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄礦脈的充填開采方法，特別適合于礦脈厚度0.8米以下、礦脈傾角≥65°的急傾斜、極薄礦脈的分層充填開采。

背景技術(shù)

一般極薄礦脈賦存條件較為復(fù)雜。資料分析表明，目前國內(nèi)開采極薄礦脈的采礦方法大多使用全面法、留礦采礦法和削壁充填采礦法以及它們的變形方案，其它采礦方法使用的較少，與采礦業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，還有相當(dāng)大的差距，開采此類礦體普遍存在的問題是：機(jī)械化作業(yè)程度低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、采場生產(chǎn)能力低、損失貧化率大以及存在安全隱患等。

在我國的金屬礦山中，薄礦脈占有一定的比例，許多貴重金屬礦床和稀有金屬礦床多屬于極薄礦脈，尤其是在鉬、錫、金、銀等礦床中占有的比例較大。根據(jù)已有的資料顯示，我國的巖金礦脈中大部分是含金石英脈，并且都是厚度在0.8～4米的薄礦脈和厚度小于0.8米的極薄礦脈。由于礦體自身厚度較薄，為保證必要的作業(yè)空間，一般多采用分采充填采礦法進(jìn)行回采。

中國專利201710856936.8公開了一種提高削壁充填法落礦效率的控制爆破方法，其技術(shù)方案是：先在礦脈中進(jìn)行兩次鑿巖爆破一次集中出礦后，再在擬削壁的上盤或下盤圍巖鉆鑿一次削壁炮孔，進(jìn)行削壁孔爆破充填采場，如此循環(huán)直至礦塊回采結(jié)束。該方法雖然提高了落礦效率，降低了廢石混入率，但也存在如下技術(shù)缺陷：

(1)礦脈二次鑿巖作業(yè)位置處于上盤或下盤圍巖邊界，導(dǎo)致鑿巖效率低下，且二次落礦受夾制作用爆破效果差；

(2)雖然分次爆破礦體和圍巖，但未能實(shí)現(xiàn)礦巖分采，造成礦石貧化率較高；

(3)完全利用廢石充填采空區(qū)，控制圍巖變形效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種急傾斜極薄礦脈上下削壁礦巖分采充填采礦法，該方法通過合理布置削壁位置、鉆孔深度、落礦順序、廢石充填體厚度和尾砂膠結(jié)充填體厚度，從而實(shí)現(xiàn)提升鑿巖效率、降低礦石貧化率和達(dá)到控制圍巖變形目的。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種急傾斜極薄礦脈上下削壁礦巖分采充填采礦法采用的技術(shù)方案為：沿礦脈垂直方向，在礦體下盤自上而下每隔30～60m掘進(jìn)中段運(yùn)輸巷道將極薄礦脈劃分為若干中段；沿礦體走向，每隔20～70m將極薄礦脈劃分為若干個(gè)礦塊，在礦塊頂部留設(shè)3～7m厚度的頂柱，在礦塊底部留設(shè)3～7m厚度的底柱，在礦塊兩側(cè)向上各掘進(jìn)一條人行通風(fēng)天井連通上中段回風(fēng)巷道和本中段運(yùn)輸巷道，并采用以下工藝、步驟：

1)從兩側(cè)人行通風(fēng)天井沿著底柱上邊界向礦塊內(nèi)部掘進(jìn)拉底空間，拉底空間高度為3～7m，在中段運(yùn)輸巷道靠近礦體下盤一側(cè)向上掘進(jìn)若干順路溜井作為溜礦井，相鄰順路溜井相距10～15m；

2)礦塊拉底工作完成后，分別在上、下盤削壁圍巖鉆鑿削壁孔，在極薄礦脈鉆鑿落礦孔，在礦巖接觸面鉆鑿預(yù)裂孔，所有削壁孔、落礦孔、預(yù)裂孔一次鉆鑿?fù)戤叄凰龅南鞅诳住⒙涞V孔、預(yù)裂孔相互之間的深度差值控制在0～0.2m范圍，預(yù)裂孔、落礦孔、削壁孔的炮孔深度保持相同為佳；

3)爆破削壁孔，崩落后的上、下盤削壁圍巖形成廢石充填體；