[發明專利]一種礦體與圍巖均破碎的急傾斜薄礦體的地下采礦方法

有效

• 申請號: 202110051708.X
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112377196B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 曹帥;宋衛東;付建新;譚玉葉;李楊;李佳建;黃智強;鄭迪
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21D20/02;G06F30/20;F42D3/04;F42D1/10;F42D1/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明公開了一種礦體與圍巖均破碎的急傾斜薄礦體的地下采礦方法，包括建立模型、穩定性等級劃分、劃分中段和分段、采準巷道、圍巖加固、切割天井、爆破、通風、出礦以及充填處理。根據模型確定圍巖的支護位置和支護方向；根據支護位置、支護方向以及支護參數，利用中深孔臺鉆沿脈內采準巷道施工上盤圍巖和下盤圍巖加固中深孔，在加固中深孔中分別施工預加固長錨桿并進行注漿。采礦方法利用三維建模，了解礦體的真實分布情況以及上盤圍巖、下盤圍巖的穩定性情況，針對圍巖不同區域的穩定性情況，確定不同的加固方案，對圍巖加固后再開采礦體，具有安全程度可靠、勞動強度低、生產效率高、礦石貧化率低等優點。

技術領域

本發明涉及采礦技術領域，特別是指一種礦體與圍巖均破碎的急傾斜薄礦體的地下采礦方法。

背景技術

急傾斜薄礦體一般是指傾斜度在50°以上的礦體，據查閱，專利CN201210164245.9和專利CN202010252821.X提出的急傾斜薄礦體的采礦方法，并未將上下盤圍巖破碎的工況考慮進去，對于上下盤圍巖均破碎的急傾斜薄礦體并不適用，采用中深孔爆破后上下盤圍巖垮冒非常嚴重，礦石貧化率較大，不再適用于該類礦體開采。專利CN201510300626.9提出的偽傾斜落礦中深孔采礦法具有采切工程量小、運搬方便等優點，但這種采礦方法還是建立在上下盤圍巖和礦體穩定的基礎上進行。并仍未考慮破碎的上下盤圍巖垮冒的影響，該類方法也不再適用。專利CN201610078962.8提出的留礦堆浸嗣后充填采礦法則主要將崩落礦石采用溶浸的方式回收有價金屬，本質上屬于溶浸采礦的范疇。專利CN201711205939.1提出的沿礦體走向布置平行四邊形的礦塊并留設礦柱，采用中深孔鑿巖爆破回采礦體，但針對的主要還是上下盤圍巖穩固的礦體，不適用于上下盤圍巖不穩定的情況。專利CN201810475513.6提出的一種傾斜或急傾斜薄礦體懸臂式掘進機落礦連續采礦方法主要技術特點在于利用懸臂式掘進機或連采機回采破碎礦體，回采按照分層自下而上進行回采，每分層開采結束后進行充填，而后繼續向上開采。由于采用機械切割，掘進生產效率較低，對于大產能生產礦山不再適用。專利CN201811366891.7和專利CN201811366819.4則考慮的是傾角局部變緩的急傾斜薄礦體，其本質上是針對淺孔留礦法進行的優化，若上下盤圍巖也破碎，廢石混入會加劇礦石貧化率，該專利將不再適用。

發明內容

本發明提供了一種礦體與圍巖均破碎的急傾斜薄礦體的地下采礦方法，現有的采礦方法具有以上問題，不適用于開采上盤圍巖和下盤圍巖均破碎的急傾斜薄礦體。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供如下方案:

本發明實施例提供一種礦體與圍巖均破碎的急傾斜薄礦體的地下采礦方法，包括：

利用地質平面圖、剖面圖以及礦體品位分布情況，構建礦體和圍巖的精細化三維實體模型以及品位精準分布的品位模型；

利用SharpMetrix 3D非接觸節理裂隙系統對已經揭露的礦體和圍巖的穩定性進行分級；

按照礦體傾向劃分中段和分段，沿礦體走向劃分礦塊，按照中段和分段施工脈內采準巷道；

根據所述礦體和圍巖的精細化三維實體模型以及所述品位模型確定圍巖的支護位置和支護方向，根據所述穩定性分級情況確定圍巖的支護參數；

按照所述支護位置、支護方向以及支護參數，對上盤圍巖和下盤圍巖進行加固；

在上盤圍巖和下盤圍巖加固完成后養護7-14天；

在礦塊端部施工切割天井，在脈內采準巷道內施工與礦體傾斜度相同的爆破中深孔；

在所述爆破中深孔內填塞炸藥，采用導爆索起爆；

最后進行通風、出礦以及充填處理。

優選地，所述按照所述支護位置、支護方向以及支護參數，對上盤圍巖和下盤圍巖進行加固包括：