[發(fā)明專利]一種海底下的上下盤破碎圍巖礦體安全采礦方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011535732.2
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112647951B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 曹帥;宋衛(wèi)東;李佳建;黃智強;鄭迪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學
• 主分類號: E21C50/00
• 分類號: E21C50/00;E21F15/00;E21F15/08;E21F15/04;E21F1/00;F42D3/04;F42D1/00;F42D1/08;F42D1/18;F42D1/04
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發(fā)明涉及采礦技術領域，公開了一種海底下的上下盤破碎圍巖礦體安全采礦方法，利用原有下盤脈外沿脈巷道，采用頂管法進行穿脈施工，減少了聯(lián)巷施工的大量支護工程，同時頂管法擾動較小，降低了對下盤破碎圍巖的擾動，保障了施工的安全性；采用脈內(nèi)采準的布置形式，掘進產(chǎn)出的礦石可作為副產(chǎn)礦進行利用，較原先下盤脈外施工極大地減少了廢石的掘進量；通過采切層和預留層間隔設置，自下而上地進行回采一層預留一層，預留層作為水平層狀支撐，且每層采切層回采后及時充填采場，極大地降低了上覆礦巖變形的風險，能夠?qū)崿F(xiàn)近海底下的上下盤圍巖類礦體的安全回采。

技術領域

本發(fā)明涉及采礦技術領域，具體涉及一種海底下的上下盤破碎圍巖礦體安 全采礦方法。

背景技術

賦存于海下的礦體安全、高效和低成本開采逐漸受到了重點關注。目前， 該類礦體的主要采礦方法是上向水平充填采礦法、下向進路式充填采礦法和上 向進路式充填采礦法。而這些采礦方法的實施均依靠豎井或斜坡道、并于上盤 或下盤施工階段運輸巷道、分段運輸巷道和采場聯(lián)絡道等井巷工程。對于上下 盤圍巖破碎的工況條件，大量的巷道掘進對于圍巖的擾動程度極大，若節(jié)理裂 隙發(fā)育的圍巖則容易發(fā)生冒落，可能誘發(fā)海平面下圍巖移動，安全隱患極大。

專利201810064011.4提出了一種基于脈內(nèi)采準無需切割工程偽傾斜布置的 棋盤式采礦方法，該方法對于薄礦體開采應用效果較好，但該方法開拓工程仍 位于下盤，采準工程布置于礦體內(nèi)部形成菱形礦塊，對于中厚以上礦體的開采 不具有適用性。

專利201110094911.1提出了有一種中厚傾斜破碎礦體脈內(nèi)采準無間柱連續(xù) 分段充填法，通過將礦塊劃分為多分段、小礦房的盤區(qū)結(jié)構(gòu)進行回采。針對的 開采對象主要為中厚破碎礦體，該法將開拓工程布置于礦體上盤，采用中深孔 進行落礦并對出礦巷道進行及時支護。但該法對上下盤圍巖破碎的中厚以上礦 體開采不具有普適性。

針對上述問題，目前亟需研發(fā)一種安全可靠程度高、廢石掘進量少、開采 擾動小的采礦方法。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上問題，本發(fā)明提供一種海底下的上下盤破碎圍巖礦體安全采礦方 法，利用原有下盤脈外沿脈巷道，采用頂管法進行穿脈施工，減少了聯(lián)巷施工 的大量支護工程，同時頂管法擾動較小，降低了對下盤破碎圍巖的擾動，保障 了施工的安全性；采用脈內(nèi)采準的布置形式，掘進產(chǎn)出的礦石可作為副產(chǎn)礦進 行利用，較原先下盤脈外施工極大地減少了廢石的掘進量；通過采切層和預留 層間隔設置，自下而上地進行回采一層預留一層，預留層作為水平層狀支撐， 且每層采切層回采后及時充填采場，極大地降低了上覆礦巖變形的風險，能夠 實現(xiàn)近海底下的上下盤圍巖類礦體的安全回采。

為實現(xiàn)上述技術效果，本發(fā)明采用了以下技術方案：

一種海底下的上下盤破碎圍巖礦體安全采礦方法，包括如下步驟：

S1、在未被封閉的原有下盤脈外沿脈巷道內(nèi)，采用頂管裝置施工頂管穿脈 到達礦體；

S2、將礦體按照垂直礦體走向布置，劃分為相互間隔的礦房和礦柱；

S3、在脈內(nèi)采準斜坡道、脈內(nèi)切割巷，并采用錨桿對脈內(nèi)巷道及時支護；

S4、在空間高度關系上將礦體劃分為間隔設置的采切層和預留層，采切層 采用脈內(nèi)沿脈巷與斜坡道連通作為出礦通道，回采順序為自下而上地對采切層 進行回采，每層采切層回采時，先回采礦房，再進行礦柱回采；

S5、礦房回采結(jié)束后，及時采用混凝土充填體進行膠結(jié)填充；礦柱回采結(jié) 束采用尾砂充填體進行填充；然后轉(zhuǎn)層至上一層采切層進行回采，直至所有采 切層回采結(jié)束。

進一步地，步驟S1中頂管裝置頂進流程包括如下步驟：

1)在原有下盤脈外沿脈巷道內(nèi)壁設置用于為頂進液壓裝置提供反作用力的 巷道后座直壁；

2)安裝液壓支架、頂進液壓裝置及基座導軌；