[發(fā)明專(zhuān)利]分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110611038.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113047838A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹帥;李佳建;秦仕文;黃智強(qiáng);宋衛(wèi)東;鄭迪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21C41/22
• 分類(lèi)號(hào): E21C41/22
• 代理公司: 北京市廣友專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：包括步驟如下：

S1：獲取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)：

通過(guò)數(shù)字礦山、礦山三維信息系統(tǒng)、礦山CAD圖紙中的一種或多種方式獲取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)；

S2：獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)：

對(duì)于采用分段礦房法或階段礦房法進(jìn)行空?qǐng)霾傻V后的礦房，通過(guò)設(shè)置在每個(gè)礦房上部的原礦房鑿巖巷道，將CMS采空區(qū)三維掃描儀采用水平空區(qū)模式，伸入礦房，對(duì)礦房采空區(qū)進(jìn)行三維掃描，獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)；

S3：建立存窿三維模型：

存窿三維模型為包括采場(chǎng)三維結(jié)構(gòu)及礦房存窿礦石三維結(jié)構(gòu)的三維模型，具體建立過(guò)程為：通過(guò)CMS采空區(qū)三維掃描儀獲取礦房?jī)?nèi)存窿的真實(shí)空間XYZ坐標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合礦房和礦柱真實(shí)XYZ坐標(biāo)，利用三維礦業(yè)建模軟件3Dmine和Surpac軟件中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化、實(shí)體模型構(gòu)建和實(shí)體模型驗(yàn)證流程，構(gòu)建存窿的精細(xì)化三維模型；

S4：進(jìn)行存窿回采：

從下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道施工，向下施工采準(zhǔn)斜坡道至存窿回采水平高度，下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道之間通過(guò)礦石溜井連通；到達(dá)存窿回采水平高度后，施工下盤(pán)脈外沿脈巷道；從下盤(pán)脈外沿脈巷道開(kāi)始，垂直于下盤(pán)脈外沿脈巷道方向施工新礦柱內(nèi)鑿巖巷道新礦柱內(nèi)鑿巖巷道位于礦房中部下方；從新礦柱內(nèi)鑿巖巷道施工放礦漏斗連接巷道，在放礦漏斗連接巷道末端的頂部鉆鑿炮孔，進(jìn)行裝藥爆破，與采空區(qū)打透，形成放礦漏斗，落礦回采礦房存窿礦石；當(dāng)完成本階段的存窿礦回采后，自下而上進(jìn)行下一階段的分段礦房法或階段礦房法的存窿礦回采。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述S1中采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)包括采場(chǎng)中礦房和礦柱的長(zhǎng)度、寬度和高度，即礦房和礦柱真實(shí)XYZ坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述S2中CMS采空區(qū)三維掃描儀為CMS V500空區(qū)三維掃描系統(tǒng)或GeosightCMS采空區(qū)掃描系統(tǒng)，采用水平空區(qū)模式，通過(guò)三維掃描儀連接桿和連接桿套管固定裝置，將CMS采空區(qū)三維掃描儀從設(shè)置在每個(gè)待回采礦房上部的原礦房鑿巖巷道伸入待回采礦房，對(duì)礦房采空區(qū)進(jìn)行三維掃描，獲取礦房存窿礦石表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述礦房存窿礦石表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)為DXF或XYZ格式，能夠直接連接導(dǎo)入數(shù)字礦山或礦山三維信息系統(tǒng)中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述S4中放礦漏斗均勻布置在回采礦房，放礦漏斗與礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道交錯(cuò)設(shè)置，礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道設(shè)置在采空區(qū)兩側(cè)的礦柱內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述S4中，在回采過(guò)程中，隨著存窿礦從放礦漏斗放出，利用CMS采空區(qū)三維掃描儀對(duì)礦房?jī)?nèi)的存窿動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行掃描，動(dòng)態(tài)更新存窿形態(tài)數(shù)據(jù)，為后續(xù)損失率和貧化率計(jì)算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述存窿回采水平高度的水平標(biāo)高低于礦柱內(nèi)鑿巖巷道水平標(biāo)高3.5m-4.5m，礦柱內(nèi)鑿巖巷道的坡度為8°～10°。