[發明專利]一種多采區集群開采連續工藝

有效

• 申請號: 202110792865.6
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113389550B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 池秀文;陳東輝;王宇君
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21F1/00;E21F13/04;E21F17/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

本發明提出一種多采區集群開采連續工藝，根據礦體的賦存條件，將礦體分為多個開采階段，再將開采階段分為多個分段，然后根據礦石品位和巖體力學性質等因素在分段內劃分采區，回采過程中利用無人開采裝備，完成鑿巖、裝藥、鏟運等工序。基于協同開采原理，實施多分段多采區集群并行作業同時開采，沿礦體走向對各分段內的采區進行連續回采。多采區集群開采連續工藝提高了開采效率，極大地縮短了回采的周期，提高了礦山企業的經濟效益。

技術領域

本發明屬于金屬礦床地下開采的技術領域，尤其涉及一種多采區集群開采連續工藝。

背景技術

隨著我國經濟建設的飛速發展，國家對于各類金屬的需求量也不斷的增加。我國金屬礦山中地下礦山占90％，目前大型露天開采在逐漸減少，越來越多的金屬礦山開始轉為深部開采，另外隨著開采技術的提高，深部開采已成為金屬礦山開采發展的大趨勢。由于開采深度的增加井下開采環境變得越來越惡劣，不再適宜工人長期作業，同時開采成本也隨著開采深度增加而不斷提高。因此實現深部開采的無人化、集群化、連續化具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述存在的問題，提供一種多采區集群開采連續工藝，基于協同開采原理，針對深部中厚以上金屬礦床，實施多采區集群開采。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種多采區集群開采連續工藝，其特征在于，包括如下步驟：

S1)劃分采區及回采單元：根據礦體的賦存條件及物理力學特性，將其劃分為多個開采階段，每個階段分為多個開采分段，在每個分段內沿礦體走向劃分連續的采區，采區高度為分段高度，在每個采區內垂直礦體走向上布置多個采場作為回采單元，采場長度為礦體水平厚度；

S2)采準工程布置：在礦體外布置礦石溜井、通風人行天井、設備井、階段運輸巷道及分段運輸巷道，在運輸巷道內掘進穿脈巷道水平方向貫通礦體作為回采巷道，在回采巷道末端掘進切割天井作為最初落礦的自由面和補償空間，各個分段之間通過斜坡道相聯，回采礦石通過溜井下放到階段運輸巷道；

S3)多采區集群回采順序：在各個分段之間，基于協同開采的原理，回采時下分段超前上分段1～2個采區，實施多分段多采區并行作業同時開采，沿礦體走向對階段內各分段的采區進行連續回采；

S4)鑿巖爆破及出礦：利用無人鑿巖臺車進行炮孔的鑿巖作業，利用無人裝藥車進行裝藥，采用深孔落礦后退式開采，一次回采分段高，每次爆破崩落的礦石由無人鏟運機進入采場，經回采巷道運至溜井處下放到階段運輸巷道；

S5)采場通風：新鮮風流由通風人行天井經階段運輸巷道進入分段運輸巷道和回采巷道，清洗工作面后，污風由鋪設在回采巷道及通風人行天井內的風筒引至上一分段的回采巷道，從下往上層層排污，最后經回風井排出。

按上述方案，所述步驟S3)中單個采區的回采順序為：在單個采區內將所有采場分為交替布置的礦房與礦柱，分兩步進行回采，第一步，同時回采所有礦房，待礦房內礦石回采完畢，對其進行膠結充填，待充填體穩定后，第二步，同時回采所有礦柱，同樣對回采礦柱產生的采空區進行膠結充填。

按上述方案，所述步驟S1)中所述階段的高度為40～60m，每個階段分為三個開采分段，分段高度15～20m，采區寬度30～50m，每個采區內垂直礦體走向上布置3～6個采場，采場寬8～10m。

本發明的有益效果是：提供一種多采區集群開采連續工藝，實施多分段多采區并行作業同時開采，沿礦體走向對階段內各分段的采區進行連續回采，提高了回采效率，縮短了回采周期，增加了礦山企業的經濟效益；利用無人開采裝備進行鑿巖、裝藥和出礦作業，實現了回采工作面的無人化，提高了深部開采的安全性。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的一個開采階段的回采單元劃分的縱向剖視圖。

圖2為圖1的Ⅰ-Ⅰ向的剖面示意圖。