专利名称：急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采矿方法，特别是涉及一种急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法，该方法主要适用于矿体较规则、矿岩较稳固、且要求生产能力大、效率高的倾斜 急倾斜薄矿体开采。
背景技术：
急倾斜薄矿体常用上向分层充填采矿法或留矿法开采。采用分层充填采矿法开采时，由于矿体较薄,作业循环多，回采工艺复杂，故存在着采准比大，生产效率低，劳动强度大，采矿成本高、矿山生产能力小等不足；若用留矿法开采，采场存在着上下盘围岩暴露时间长，采场暴露面积大，作业不安全，回采难度大，采场矿石损失贫化率高，生产效率低，劳动强度大，矿山生产能力小等不足。此外，留矿法因2/3崩落矿石不能及时放出，还会造成资金积压与三级矿量不均衡等缺点。对于急倾斜薄矿若采用中深孔爆破，因上下盘围岩夹制作用大，矿石崩落难度极大，故目前尚无用中深孔进行薄矿脉采矿的开采方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对薄矿体采用上向分层充填采矿法或留矿法开采时存在的不足，提出了一种开采安全性好、资源损失浪费小、生产效率高、生产能力大、回采时间短、劳动强度小的急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法。为了解决上述技术问题，本发明提供的急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法，沿矿体走向布置矿块，将矿体在垂高上划分中段与分段；分段凿岩平巷沿矿体脉内布置；底部沿脉布置平底出矿结构；从矿块一端布置切割天井，另一端布置人行设备井；向上向下打前倾中深孔，以切割天井为自由面，多自由面分段爆破崩落矿石，底部集中出矿。具体步骤如下I、沿矿体走向布置矿块，将矿体在垂高上划分中段与分段，矿块长40 80m，中段高40 100m，分段高度10 20m ;分段凿岩平巷沿矿体脉内布置；底部沿脉布置平底出矿结构，中段运输平巷与矿体底部凿岩平巷用出矿横巷联通；间距6 Sm布置出矿横巷；切表I]天井布直在矿块一端；2、从切割天井一侧开始，用潜孔钻机打朝切割天井前倾大于60°倾角的中深孔；在拉底巷道内打向上中深孔，在凿岩巷即分段巷内同时打向下向上中深孔，其向上向下中深孔长度与方向可不同，依岩性与机械设备性能改变；所有中深孔孔径50mm 70mm,炮孔排距I 2. Om,孔间距O. 8 2. 5m,孔深6. O 20. Om ;爆破从矿块最下分段即拉底巷开始，逐段向上爆破；凿岩巷内向上向下中深孔爆破排数与起爆顺序相同，爆破后留下的凿岩巷位置保持平齐；上下凿岩巷之间分别超前起爆3 5排炮孔；通过炮孔的布置形式与回采方法及分段爆破先后顺序，在薄矿脉内形成水平与倾斜方向的多个爆破临空面，克服薄矿体中深孔爆破的夹制作用；3、爆破从矿块一侧切割天井开始，自下而上分段进行回采。爆破下的矿石通过铲运机从出矿横巷中铲出，送至附近溜井中，采场矿石边爆破，边出矿，采场采完后用充填法处理采空区。采用上述技术方案的急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法，其有益效果是①作业安全性高本发明针对急倾斜薄矿脉较稳固矿体，提出了一种多爆破自由面的安全高效中深孔开采方法。通过在分段凿岩巷道里凿岩爆破，利用重力放矿，铲运机在底部出矿平巷内装矿，确保所有作业人员不进入采空区，凿岩、爆破、出矿等均在稳固巷道内进行，作业安全性 闻。②开采连续性强急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法采用多分段回采的采场结构模式，采用自下而上，从矿房一侧后退式开采方式，各分段凿岩、爆破、出矿互不干扰，可实现矿体的连续开采。③资源损失贫化小采用环形中深孔钻机落矿，矿岩边界控制较好，贫化损失低；顶板与上下盘围岩暴露时间短，二次贫化少；采用铲运机集中出矿，出矿时间短，矿石损失小。④机械化程度高、劳动强度低采用无轨采准系统，潜孔钻机或凿岩台车凿岩、铲运机出矿，不仅机械化程度高，而且节省了劳力，工人劳动强度大大降低。⑤生产能力大、效率高，回采时间短,成本低采用中深孔落矿，生产能力大，一次崩矿量300t/d 500t/d ;采用潜孔钻机或凿岩台车凿岩，铲运机出矿，作业循环周期短，生产效率高；采切工程量小，围岩与顶板支护工程少，成本低。
图I为本发明采矿方法结构示意图。图2为图I的II-II剖面图。图3为图I的III-III剖面图。图4为图I的IV-IV剖面图。图5为图I的V-V剖面图。图6为图I的VI-VI剖面图。图中I-切割天井，2-顶柱，3-中深孔，4-分段凿岩平巷，5-设备人行井，6_出矿横巷，7-中段运输平巷，8-溜矿井，9-凿岩平巷，10-矿体。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。本发明提供的急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法，其步骤如下I、沿矿体走向布置矿块，将矿体在垂高上划分中段与分段，矿块长40 80m，中段高40 100m，分段高度10 20m ;分段凿岩平巷沿矿体脉内布置；底部沿脉布置平底出矿结构，中段运输平巷与矿体底部凿岩平巷用出矿横巷联通；间距6 Sm布置出矿横巷；切表I]天井布直在矿块一端；2、从切割天井I 一侧开始，用潜孔钻机打朝切割天井前倾大于60°倾角的中深孔，在拉底巷道内打向上中深孔，在凿岩巷即分段巷内同时打向下向上中深孔，其向上向下中深孔长度与方向可不同，依岩性与机械设备性能改变。所有中深孔孔径50mm 70mm。炮孔排距I 2. Om,孔间距O. 8 2. 5m,孔深6. O 20. Om ;爆破从矿块最下分段即拉底巷开始，逐段向上爆破；凿岩巷内向上向下中深孔爆破排数与起爆顺序相同，爆破后留下的凿岩巷位置保持平齐；上下凿岩巷之间分别超前起爆3 5排炮孔，通过炮孔的布置形式与回采方法及分段爆破先后顺序，在薄矿脉内形成水平与倾斜方向的多个爆破临空面，克服薄矿体中深孔爆破的夹制作用；3、爆破从矿块一侧切割天井开始，自下而上分段进行回采。爆破下的矿石通过铲运机从出矿横巷中铲出，送至附近溜井中，采场矿石边爆破，边出矿，采场采完后用充填法处理采空区。
具体实施例I :参见图I、图2、图3、图4、图5和图6，急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法的步骤如下①沿矿体10走向布置矿块，将矿体10在垂高上划分中段与分段，矿块长80m，高50m，矿块内划分多个分段，分段高度18m。设计采用平底结构，从矿块底部下盘脉外中段运输平巷7掘穿脉至矿体10，在矿体10内掘底部凿岩平巷9，每隔Sm布置一条穿脉作为矿房底部出矿横巷6。在矿房一侧布置切割天井I ;另一侧布置人行设备井5。分段凿岩平巷4布置在脉内，且与切割天井I与人行设备井5相通。阶段集中出矿溜矿井8布置在中段运输平巷7 —侧，由溜井联络道联通。②采场内采用潜孔凿岩台车打眼，自下而上，第一分段凿岩平巷打向上朝切割天井方向前倾60°中深孔3，孔深9. 3m;在第二、第三分段凿岩巷内打向上向下中深孔3，上向孔长9. Om,下向孔长9. 6m,孔径50mm ;炮孔排距I. 5m,孔间距O. 8m ;采场所有炮孔可以预先打完，也可以分次进行。③爆破从矿块最下分段即拉底巷逐段向上进行。中深孔3装药与起爆、联线与常规中深孔爆破方法相同。凿岩巷道内向上向下中深孔3爆破排数与起爆顺序相同，爆破后留下的凿岩巷位置保持平齐；上下凿岩巷之间炮孔超前起爆5排。通过炮孔的布置形式与分段爆破先后顺序，在矿脉内形成水平与倾斜方向的多个爆破临空面，克服薄矿体中深孔爆破的夹制作用。④爆破从矿块一侧切割天井开始，朝设备人行天井方向后退式回采。爆下的矿石通过重力落入采场底部，通过铲运机从出矿横巷中铲出，送至采场出矿溜井中。采场各分段不断爆破，采场下部不断进行出矿。⑤矿房矿石米爆完毕后，用充填法处理米空区。⑥为确保作业安全，采场留有适当顶柱2，顶柱高4m。为减少二次贫损，视矿岩的稳固情况，调整分段高度。当矿体产状不稳定时，适当降低分段高度；当矿体产状较规整时，适当提高分段高度。为控制顶板暴露面积，防止顶板围岩与矿石混合，可加快爆破与出矿速度，强求强出。
权利要求
1.一种急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法，其特征在于沿矿体走向布置矿块，将矿体在垂高上划分中段与分段；分段凿岩平巷沿矿体脉内布置；底部沿脉布置平底出矿结构；从矿块一端布置切割天井，另一端布置人行设备井；向上向下打前倾中深孔，以切割天井为自由面，多自由面分段爆破崩落矿石，底部集中出矿。
2.根据权利要求I所述的急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法，其特征是具体步骤如下 1)、沿矿体走向布置矿块，将矿体在垂高上划分中段与分段，矿块长40 80m，中段高40 100m，分段高度10 20m ;分段凿岩平巷沿矿体脉内布置；底部沿脉布置平底出矿结构，中段运输平巷与矿体底部凿岩平巷用出矿横巷联通；间距6 Sm布置出矿横巷；切割天井布直在矿块一端； 2)、从切割天井一侧开始，用潜孔钻机打朝切割天井前倾大于60°倾角的中深孔；在拉底巷道内打向上中深孔，在凿岩巷即分段巷内同时打向下向上中深孔，其向上向下中深孔长度与方向相同或不同，所有中深孔孔径50mm 70mm,炮孔排距I 2. Om,孔间距O. 8 .2.5m，孔深6. O 20. Om ;爆破从矿块最下分段即拉底巷开始，逐段向上爆破；凿岩巷内向上向下中深孔爆破排数与起爆顺序相同，爆破后留下的凿岩巷位置保持平齐；上下凿岩巷之间分别超前起爆3 5排炮孔； 3)、爆破从矿块一侧切割天井开始，自下而上分段进行回采；爆破下的矿石通过铲运机从出矿横巷中铲出，送至附近溜井中；采场矿石边爆破，边出矿；采场采完后用充填法处理采空区。
全文摘要
本发明公开了一种急倾斜薄矿脉多爆破自由面中深孔采矿法，其特征在于沿矿体走向布置矿块，将矿体在垂高上划分中段与分段；分段凿岩平巷沿矿体脉内布置；底部沿脉布置平底出矿结构；从矿块一端布置切割天井，另一端布置人行设备井；向上向下打前倾中深孔，以切割天井为自由面，多自由面分段爆破崩落矿石，底部集中出矿。本发明具有开采安全性高，资源贫损小，生产连续性好，机械化程度高，成本低，效率高，劳动强度低等显著特点。
文档编号E21C41/22GK102635356SQ20121012547
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者刘志祥, 李启月, 李夕兵, 王世鸣, 赵国彦 申请人:中南大学