专利名称：一种地下矿山开采中深孔爆破落矿方法
技术领域：
本发明属于采矿技术领域，特别涉及中厚倾斜层状矿体地下矿山开采爆破落矿方法。
背景技术：
目前，在中厚倾斜层状矿体地下矿山开采中，一般采用空场采矿法，空场采矿方法多采用浅孔爆破落矿，采用浅孔爆破落矿时，凿孔深度一般为2 3米，矿石爆破落矿量少，不能有效使用大型无轨采掘设备，导致工人劳动强度高，回采效率低，矿石损失率高，炸药、雷管等爆破材料消耗多，而且随着采空区逐渐增大，浅孔凿岩爆破施工存在严重的安全隐患；该方法满足不了当今矿石开采技术领域高效、安全、低成本、低贫损的要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种适合中厚倾斜层状矿体地下矿山开采大排距中深孔爆破落矿方法。其方法是先把矿体延走向和倾向分成矿块，矿块经采准切割形成回采空间后，采用中深孔爆破落矿，其方法如下:第一步:延矿块走向一次性分排布置中深孔，每排中深孔按起爆顺序又分为中央主爆破孔组，顶板预裂爆破孔组，底板抛掷爆破孔组；第二步:在每排中深孔前同时打一组首爆破孔；第三步:采用毫秒延期爆破落矿，先起爆首爆破孔组，再依次起爆中央主爆破孔组、顶板预裂爆破孔组和底板抛掷爆破孔组；第四步:爆破落矿后，采用大型无轨铲装设备出矿。为更好地体现本发明技术效果，所述矿块分层高度10 12米，沿走向长度200 300米，中深孔排距为4 5米，孔深14 18米，孔底距为0.8米 1.2米。所述首爆破孔组与每排中深孔的距离为1.5 2米，首爆破孔组为3 5个孔，中央主爆破孔组为4 8个孔，顶板预裂爆破孔组为2 4个孔，底板抛掷爆破孔组为3 6个孔，首爆破孔组装药系数为μ = 0.5 0.7，中央主爆破孔组装药系数为μ = 0.4
0.6，顶板预裂爆破孔组装药系数为μ = 0.2 0.3，底板抛掷爆破孔组装药系数为μ =
0.5 0.7。与现有技术相比，本发明在中厚倾斜层状矿体地下矿山开采中实现了一次凿岩布孔，大型无轨铲装设备连续出矿方式，达到的技术效果为:①解决了长期以来困扰空场法采矿的回采效率问题，使大型无轨采掘设备能最大限度发挥效率；②工人不需要连续进入空场进行凿岩爆破作业，具有安全保障程度高，作业条件好的特点；③炸药、雷管等火工产品消耗显著降低，节约了成本降低了矿石损失率。
图1是本发明中爆破孔位置和炸药分段图2是本发明中第一段爆破后爆破孔和矿石分布示意图；图3是本发明中第二段爆破后爆破孔和矿石分布示意图；图4是本发明中第三段爆破后爆破孔和矿石分布示意图；图5是本发明中第四段爆破完成后矿石分布示意图；图中:1-首爆破孔组，I1-中央主爆破孔组，II1-顶板预裂爆破孔组，IV-底板抛掷爆破组孔，A-上分层，B-下分层，C-采空区，D-压裂区，E-回采矿房，F-自由面，G-爆破的矿石。
具体实施例方式为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。磷矿石的矿物主要成份以低碳氟磷灰石为主，次为碳氟磷灰石，矿石以凝胶结构为主，内碎屑结构次之，矿石构造有致密状及条带状两种。矿体产状稳定，形态简单，厚度在4米 7米之间，矿体倾角在32° 35°之间，品位比较稳定，矿石硬度f系数为6 15，围岩硬度f系数为5 18，适合采用中深孔爆破技术，爆破的最小抵抗线是2米，矿房靠近采空区的边沿500mm 800mm宽度为裂压区，中深孔爆破时不产生抵抗力。本发明的一种适合中厚倾斜层状矿体地下矿山开采大排距中深孔爆破落矿方法，其方法是先把矿体延走向和倾向分成矿块，矿块经采准切割形成回采空间后，采用中深孔爆破落矿，其方法如下:第一步:延矿块走向一次性分排布置中深孔，每排中深孔按起爆顺序又分为中央主爆破孔组，顶板预裂爆破孔组，底板抛掷爆破孔组；第二步:在每排中深孔前同时打一组首爆破孔，如图1所示；第三步:采用毫秒延期爆破落矿，先起爆首爆破孔组，再依次起爆中央主爆破孔组、顶板预裂爆破孔组和底板抛掷爆破孔组；第四步:爆破落矿后，采用大型无轨铲装设备出矿。为更好地体现本发明技术效果，所述矿块分层高度10 12米，沿走向长度200 300米，中深孔排距为4 5米，孔深14 18米，孔底距为0.8米 1.2米。所述首爆破孔组与每排中深孔的距离为1.5 2米，首爆破孔组为3 5个孔，中央主爆破孔组为4 8个孔，顶板预裂爆破孔组为2 4个孔，底板抛掷爆破孔组为3 6个孔，首爆破孔组装药系数为μ = 0.5 0.7，中央主爆破孔组装药系数为μ = 0.4
0.6，顶板预裂爆破孔组装药系数为μ = 0.2 0.3，底板抛掷爆破孔组装药系数为μ =
0.5 0.7。在上述第二步采用毫秒延期爆破落矿时，起爆先后顺序为首爆破孔组一中央主爆破孔组一顶板预裂爆破孔组一底板抛掷爆破孔组。首次爆破是先爆破首爆破孔组，装药系数为μ = 0.5，爆破是以靠采空区边沿为自由面，其抵抗线从压裂区到眼孔距离在1.7米 2米，未超过中深孔爆破最小抵抗线，其爆破后爆破孔和矿石分布如图2所不。二次爆破是爆破中央主爆破孔组，装药系数为μ = 0.4，以靠采空区边沿为自由面，其抵抗线从压裂区到眼孔距离在1.5米 2米，未超过中深孔爆破最小抵抗线，其爆破后爆破孔和矿石分布如图3所不。三次爆破是顶板预裂爆破孔组，装药系数为μ = 0.2，爆破是以靠采空区边沿为自由面，抵抗线从压裂区到眼孔距离在I米 1.5米，未超过中深孔爆破最小抵抗线，药量少是为了把护顶矿爆落下来，而不破坏采场顶板，以确保采场顶板稳定，爆破后爆破孔和矿石分布如图4所不。四次爆破是底板抛掷爆破组孔，装药系数为μ = 0.5，其抵抗线从压裂区到眼孔距离在0.5米 2米，未超过中深孔爆破最小抵抗线，其目的是把底板矿爆来，也是为了把前三步爆破的矿石甩到巷道中，以便设备能顺利地把矿石输送出去，爆破后矿石分布如图5所示。
权利要求
1.一种适合中厚倾斜层状矿体地下矿山开采大排距中深孔爆破落矿方法，先把矿体延走向和倾向分成矿块，矿块经采准切割形成回采空间后，采用中深孔爆破落矿，其特征在于主要步骤如下: 第一步:延矿块走向一次性分排布置中深孔，每排中深孔按起爆顺序又分为中央主爆破孔组，顶板预裂爆破孔组，底板抛掷爆破孔组； 第二步:在每排中深孔前同时打一组首爆破孔； 第三步:采用毫秒延期爆破落矿，先起爆首爆破孔组，再依次起爆中央主爆破孔组、顶板预裂爆破孔组和底板抛掷爆破孔组； 第四步:爆破落矿后，采用大型无轨铲装设备出矿。
2.按权利要求1所述的一种适合中厚倾斜层状矿体地下矿山开采大排距中深孔爆破落矿方法，其特征在于:所述矿块分层高度10 12米，沿走向长度200 300米，中深孔排距为4 5米，孔深14 18米，孔底距为0.8米 1.2米。
3.按权利要求1所述的一种适合中厚倾斜层状矿体地下矿山开采大排距中深孔爆破落矿方法，其特征在于:所述首爆破孔组与每排中深孔的距离为1.5 2米，首爆破孔组为3 5个孔，中央主爆破孔组为4 8个孔，顶板预裂爆破孔组为2 4个孔，底板抛掷爆破孔组为3 6个孔，
4.按权利要求1所述的一种适合中厚倾斜层状矿体地下矿山开采大排距中深孔爆破落矿方法，其特征在于:所述第三步中，首爆破孔组装药系数为μ =0.5 0.7，中央主爆破孔组装药系数为μ = 0.4 0.6，顶板预裂爆破孔组装药系数为μ = 0.2 0.3，底板抛掷爆破孔组装药系数为μ = 0.5 0.7。
全文摘要
本发明提供了一种适合中厚倾斜层状矿体地下矿山开采大排距中深孔爆破落矿方法。其方法是先把矿体延走向和倾向分成矿块，矿块经采准切割形成回采空间后，采用中深孔爆破落矿，其方法如下第一步延矿块走向一次性分排布置中深孔，每排中深孔按起爆顺序又分为中央主爆破孔组，顶板预裂爆破孔组，底板抛掷爆破孔组；第二步在每排中深孔前同时打一组首爆破孔；第三步采用毫秒延期爆破落矿，先起爆首爆破孔组，再依次起爆中央主爆破孔组、顶板预裂爆破孔组和底板抛掷爆破孔组；第四步爆破落矿后，采用大型无轨铲装设备出矿。本发明解决了长期以来困扰空场法采矿的回采效率问题，使大型无轨采掘设备能最大限度发挥效率。
文档编号E21C41/16GK103089265SQ201110344240
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者姚金蕊, 张寿, 何忠国, 陈天云, 姚华 申请人:贵州开磷(集团)有限责任公司