专利名称：一种提高缓倾斜矿体无底柱分段崩落法矿石回收率的方法
技术领域：
本发明涉及地下矿山采矿方法，属利用新的回采工艺提高无底柱分段崩落法矿石回收率的工程技术领域。
背景技术：
当无底柱分段崩落法应用于缓倾斜中厚矿体条件时，矿石回收率低、贫化率高是一个普遍的现象，其矿石损失与贫化指标通常情况下比急倾斜厚大矿体高出10 - 20个百分点，严重影响矿山开采的技术经济效果。分析表明，对于倾角较缓、垂直走向布置进路的无底柱分段崩落法，即使是沿矿体延深上实现切岩工程矿体下盘全覆盖，仍有一部分三角矿体(严格意义上讲是三角矿锥)及其上部的脊部矿石残留难以得到有效回收。虽然这部分矿量可以通过加大下盘切岩回采范围得到一定程度的回收，但贫化率将非常高，可能是得不偿失；同时，若这部分矿量超过了下盘联巷的位置，则将无法回收而成为永久损失。研究表明，急倾斜厚大矿体只在最末分段存在一个正常回采进路没有回收的矿石间柱和脊部矿石残留，但对于缓倾斜中厚矿体来讲，不仅最末分段存在一个没有回收的矿石间柱和脊部矿石残留，每个分段下盘都存在一个没有回收的三角矿锥及脊部矿石残留，累积矿量很大，这是造成缓倾斜矿体无底柱分段崩落法矿石回收率低的重要原因之一。目前，相关矿山还没有比较有效的方法降低缓倾斜矿体无底柱分段崩落法矿山过高的损失贫化，通常的做法是通过增加下盘切岩高度的办法增加矿石回收。该法虽然在提高矿石回收率方面有一定的效果，但同时却显著增加了矿石贫化。因此，有必要针对无底柱分段崩落法在缓倾斜矿体条件下应用的特殊性，寻求其它更加有效的解决方案，降低矿石损失，提高矿山开采的技术经济效益。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于针对无底柱分段崩落法在缓倾斜中厚矿体的应用需要，解决下盘三角矿锥的有效回采以及下盘残留矿石的有效回收等问题，为提高缓倾斜中厚矿体无底柱分段崩落法的矿石回收效果提供一个可行的解决方案。技术方案:一种提高缓倾斜矿体无底柱分段崩落法矿石回收率的方法，其特征在于，它是通过在两条进路间的桃形矿柱内布置辅助回收进路的方式，对本分段矿体下盘三角矿锥及其上部的脊部矿石残留进行二次回收来实现的，在不影响下分段矿石正常回采情况下，为矿山找寻出一个增加矿石回收的新方法。有益效果本发明的有益效果主要表现为:①计算与实验结果表明，在缓倾斜矿体条件下，分段下盘未采三角矿锥矿量约占分段矿量的2 - 3%，三角矿锥上的脊部矿石残留矿量约占分段矿量的3 - 5%左右，这个比例还将随着边孔角及进路间距的增加而增加；因此，通过这种利用辅助回收进路对下盘三角矿锥及其脊部矿石残留进行回收的方法，可以使整个采矿方法提高矿石回收率约5-8个百分点。事实上，许多矿山下盘切岩开采都没有到达应有的范围，即并没有实现切岩工程下盘残留全覆盖的程度，三角矿锥及其上部脊部残留矿石的比例可以达到分段矿量的8 — 10%以上。因此，采用此方法最多可以使整个采矿方法提高矿石回收率约8 — 10个百分点。②在下盘间柱中利用辅助回收进路二次回收三角矿锥及其上部的脊部残留，采出矿石中混入的废石很少，贫化很低，远比从下分段进行回收效果好；而且每两条进路间的矿柱都可以进行类似的二次回收，累计回收的矿量以及减少的废石混入量都非常可观。③随着采矿技术及装备的进步，不少缓倾斜矿体的无底柱分段段崩落法矿山都开始加大采矿方法结构参数。结构参数特别是进路间距的加大，不仅使下盘桃形矿柱三角矿锥本身的矿量加大,也将使三角矿锥上的脊部矿石残留量显著加大，此时利用辅助回收进路对下盘三角矿锥及其上部的脊部矿石残留进行二次回收就显得更加必要，效益也更加显著。应该说，缓倾斜矿体下盘的三角矿锥及其上部的脊部矿石残留是在这里首次被注意到，设法回收这部分矿石具有非常重大的经济价值。特别是对于矿石储量较为紧张的矿山来讲，设法回收这部分矿量，不仅可以提高矿石回收效果，并一定程度上缓解矿山矿石资源紧张的状况，为矿山创造更好的经济效益，因此具有十分重要的意义。该方法已在保密情况下在矿山实际应用并取得良好效果。
本发明所涉及内容可用图加以说明，说明书附图是本发明的一个实施例。图1是退采到上水平下盘矿岩交界处时的下盘矿石残留示意图；图中:H为分段高度山为矿体水平厚度山1 一脊部残留长度；为矿体倾角JII为未崩落的三角矿锥；IV为已崩落的矿石脊部残留；B0为回采水平；B1为已采水平；A1为回采水平下盘矿岩交界点；A2为已采水平下盘矿岩交界点。图2为下盘矿石残留透视图；图中:I为进路高度以下的未崩落三角矿柱；II为进路高度以上的未落崩三角矿柱JII为未崩落的三角矿锥；IV为已崩落的矿石脊部残留。图3为辅助进路回收下盘三角矿锥及其脊部残留示意图；图中:①为辅助回收进路；②为辅助进路扇形炮孔；III为未崩落的三角矿锥；IV为已崩落的矿石脊部残留。图4为下盘三角矿锥及脊部残留矿石回收方案示例平面图。
具体实施例方式为了保证矿山有好的回收效果及安全性，在回采顺序上采用正常回采巷道超前于辅助回采巷道的形式。当两侧正常回采巷道回采结束后并充分释放地压后，再进行辅助回采巷道的掘进与回采。辅助巷道的回采仍采用垂直上向扇形孔爆破方法逐排进行回采，如此依次进行直到三角矿锥及其脊部残留矿石回采结束。如果间柱对应的下部分段已经退采到设计边界，则辅助回收进路只需要掘进到本水平的崩落区即可，且无需进行切割槽的开凿工作。但是，若下部分段还未退采到设计的下盘边界，则二次回收巷道只能掘进到下盘矿岩接触带矿体方向1-2排孔距离且需要开掘切割槽，否则可能影响下分段矿石的正常回收。由于辅助回收进路内的矿石在下分段回收的可能性较小，为保证回收效果，出矿时采用截至品位放矿。放矿过程中出现大块时应及时处理，不能给后续的回采放矿造成任何可能的隐患。出矿时应在全断面内均匀出矿，以利矿石的均匀流动。由于间柱的尺寸有限，辅助回收进路的规格一般要小于正常回采巷道的尺寸，一般可选用2.0mX 2.0m至3.0mX 3.0m0因此，利用辅助回收进路回收间柱及其上部的脊部残留矿量的爆破及出矿工艺也需要相应改变，有时甚至需要采用人工出矿的方式进行出矿作业。由于辅助回收进路是掘进与回采在受到两侧正常回采影响的间柱中，虽然地压已得到一定程度的释放，但间柱的稳定性已经收到较大的削弱。因此需加大对辅助回采巷道的支护力度，确保回采出矿工作的安全进行以及矿石的顺利回收。
权利要求
1.一种提高缓倾斜矿体无底柱分段崩落法矿石回收率的方法，其特征在于，它是通过在两条进路间的桃形矿柱内布置辅助回收进路的方式，对本分段矿体下盘三角矿锥及其上部的脊部矿石残留进行二次回收来实现的。
2.根据权利要求1所述的提高缓倾斜矿体无底柱分段崩落法矿石回收率的方法，其特征在于，它的具体实施方式
是: 为了保证矿山有好的回收效果及安全性，在回采顺序上采用正常回采巷道超前于辅助回收进路的形式；当两侧正常回采巷道回采结束后并充分释放地压后，再进行辅助回收进路的掘进与回采；辅助回收进路的回采仍采用垂直上向扇形孔爆破方法逐排进行回采，如此依次进行直到三角矿锥及其脊部残留矿石回采结束； 如果间柱对应的下部分段已经退采到设计边界，则辅助回收进路只需要掘进到本水平的崩落区即可，且无需进行切割槽的开凿工作；但是，若下部分段还未退采到设计的下盘边界，则辅助回收进路只能掘进到下盘矿岩接触带矿体方向1-2排孔距离且需要开掘切割槽，否则可能影响下分段矿石的正常回收； 由于辅助回收进路内的矿石在下分段回收的可能性较小，为了保证回收效果，出矿时采用截至品位放矿；放矿过程中出现大块时应及时处理，不能给后续的回采放矿造成任何可能的隐患；出矿时应在全断面内均匀出矿，以利于矿石的均匀流动； 由于间柱的尺寸有限，辅助回收进路的规格一般要小于正常回采巷道的尺寸，一般可选用2.0mX 2.0m至3.0mX 3.0m ;因此，利用辅助回收进路回收间柱及其上部的脊部残留矿量的爆破及出矿工艺也需要相应改变，有时甚至需要采用人工出矿的方式进行出矿作业；由于辅助回收进路是掘进与回采在受到两侧正常回采影响的间柱中，虽然地压已经得到一定程度的释放，但间柱的稳定性已经收到较大的削弱；因此需要加大对辅助回收进路的支护力度，确保回采出矿工作的安全进行以及矿石的顺利回收。
全文摘要
本发明公开了一种提高缓倾斜矿体无底柱分段崩落法矿石回收率的方法，它是通过在两条进路间的桃形矿柱内布置辅助回收进路的方式，对本分段矿体下盘三角矿锥及其上部的脊部矿石残留进行二次回收来实现的；辅助回收进路的规格小于正常回采巷道的尺寸，为2.0m×2.0m至3.0m×3.0m。它可使整个采矿方法提高矿石回收率约5个百分点，最多可以使整个采矿方法提高矿石回收率约8－10个百分点；累计回收的矿量以及减少的废石混入量大；效益十分显著。
文档编号E21C41/16GK103104258SQ20131002989
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者陈星明, 张志贵, 苏华友, 谭宝会, 孙文勇 申请人:西南科技大学