对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法与流程

本发明涉及采矿领域，具体地，涉及对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法。

背景技术：

在缓倾斜至倾斜破碎矿体开采中，通常在采场端部形成切割槽，作为采场爆破的补偿空间以及采场的回风通道，如图1所示。由于矿体下盘岩体稳定性差，采准工程布置于矿体上盘，在进行切割拉槽过程中，因浅孔凿岩深度限制，通常会残留三角矿体，造成部分矿体损失。若要减少矿体损失，不留三角矿体，如图2所示，则切割槽必须施工至上分段一定高度，由于矿体不稳固，上分段矿体易垮落，导致作业安全性变差；且矿体倾角较小，爆破矿石无法自溜，同时采场斜长增大，切割槽内残留爆破矿量多，扒矿高度与扒矿工作量增大，导致切割槽成型效率大大降低。

由此，对该类倾斜破碎矿体进行切割拉槽的方法有待改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法，可以减少采矿过程中的三角矿量损失，并且回收爆破矿石的工作量显著降低，施工效率和安全性显著提高。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

沿矿体走向，将矿体进行分段划分，选取相邻的两段矿体，其中位于上部的设为上分段采场，位于下部的设为下分段采场；

对所述上分段采场的端部进行预切割处理，同时进行第一支护处理，以便形成竖向预切割面；

沿所述下分段采场的底部向顶部进行掘进直至到达所述竖向预切割面，并同时进行第二支护处理，以便形成掘进切割槽，且所述掘进切割槽贯通所述上分段采场和下分段采场；以及

回收所述掘进切割槽内的矿石，以便形成所述切割拉槽。

根据本发明实施例的对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法，主要针对缓倾斜至倾斜矿体，由于矿体破碎，预先在分段后的矿体的上分段施工部分进行切割工程，并对预切割面进行适当支护，在预切割护顶下，切割槽拉通上下分段，不留三角矿体，减少了矿体损失，同时防止上部不稳固矿体的垮落；并且，切割槽掘进过程中，顶板支护同时跟进，保证了施工作业的安全；在进行切割槽内矿石回收作业时，采场斜长较小，矿石扒矿及回收工作量大大降低，施工效率大幅提高，切割槽成型快安全高效。由此，该方法矿体损失量少，矿体贫化低，切割拉槽工作量显著降低，施工效率和安全性显著提高。

另外，根据本发明上述实施例的对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，利用浅孔凿岩法进行所述预切割处理。

根据本发明的实施例，所述竖向预切割面的底部与所述矿体的底板相交。

根据本发明的实施例，利用浅孔爆破法进行所述掘进。

根据本发明的实施例，所述第一支护处理为顶板支护和矿体预切割面支护，所述第二支护处理为顶板支护，且所述顶板支护是采用锚杆或锚索进行的，所述矿体预切割面支护是采用锚网进行的。

根据本发明的实施例，所述掘进切割槽的厚度与所述矿体的厚度相同，宽度为1.5～3.0m。

根据本发明的实施例，所述矿体的倾角为15-50°、水平厚度为4-20m、且所述矿体的下盘不稳固但上盘稳固。

根据本发明的实施例，将矿体进行划分为2～5个分段。

根据本发明的实施例，每个所述分段的高度均为5～20m，斜长均为12～30m。

根据本发明的实施例，所述切割拉槽位于所述下分段采场的端部，若所述切割拉槽相邻采区为充填体，则所述切割槽与所述充填体之间设置有间隔矿体，且所述间隔矿体的厚度为0.5-2m；若所述切割拉槽相邻采区为矿石，则所述切割拉槽位于所述下分段采场的边界处。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了现有的损失三角矿体的切割拉槽方式示意图；

图2显示了现有的不留三角矿体、一次掘进的切割拉槽方式示意图；

图3显示了本发明实施例的切割拉槽示意图；

图4显示了本发明实施例的切割拉槽示意图；

图5显示了本发明实施例的对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法。该方法主要针对缓倾斜至倾斜矿体，由于矿体破碎，预先在分段后的矿体的上分段施工部分进行切割工程，并对预切割面进行适当支护，在预切割护顶下，切割槽拉通上下分段，不留三角矿体，减少了矿体损失；并且，切割槽掘进过程中，顶板支护同时跟进，保证了施工作业的安全；在进行切割槽内采集矿石回收作业时，采场斜长较小，采矿工作量大大降低，施工效率大幅提高，切割槽成型速度安全高效。由此，该方法的矿体损失量少，矿体贫化地，切割拉槽工作量显著降低，施工效率和安全性显著提高。

参考图5，对根据本发明的实施例的对矿体进行预切割护顶的切割拉槽方法进行解释说明，该方法包括：

s100分段划分

根据本发明的实施例，沿矿体走向，将矿体进行分段划分，选取相邻的两段矿体，其中位于上部的设为上分段采场，位于下部的设为下分段采场。由此，通过分段划分，将斜长较长的矿体划分为斜长较短的几段矿体，从而，后续切割槽内残留的爆破矿量少，爆破矿石的回收工作量显著降低，施工效率显著提高。

根据本发明的一些实施例，从下至上依次选取相邻的两段矿体进行采集。由此，采矿的工作量小，防止剩余矿段难以采集。

根据本发明的实施例，将矿体进行划分为2～5个分段，具体地，每个分段的高度均为5～20m，斜长均为12～30m。由此，将斜长较长的矿体划分为斜长较短的几段矿体，并且，各段矿体的斜长适宜，能与生产工艺设备相匹配，同时利于提高工作面数量，增大矿山的生产能力。

根据本发明的实施例，该矿体的倾角为15-50°、水平厚度为4-20m、且该矿体的下盘不稳固但上盘稳固。由于该类矿体倾角较小，导致爆破矿石不能自溜，需进行机械或人工扒矿，因此，利用本发明实施例的方法，对矿体进行预切割护顶后，可减小切割槽斜长，从而减少扒矿及矿石回收工作量，提高爆破矿石的回采效率；由于矿体和下盘不稳固，但上盘稳固，所以采准出矿巷道均布置在上盘。

s200预切割处理

参考图3，根据本发明的实施例，对上分段采场的端部进行预切割处理，同时进行第一支护处理，形成竖向预切割面1。由此，先在上分段采场的端部进行预切割处理，减少三角矿体损失，并缩短扒矿距离，在进行预切割处理的同时进行第一支护处理，防止矿体垮落，为下分段切割拉槽贯通施工构造安全环境。

根据本发明的实施例，利用浅孔凿岩法进行该预切割处理。由此，提高了施工作业的灵活性，切割拉槽成型好，对顶板、上分段破碎矿体及相邻矿房或充填体的爆破冲击影响小。

根据本发明的实施例，该竖向预切割面的底部与矿体的底板相交，换句话说，也就是该竖向预切割面一直到达矿体的底板，该预切割处理在见到底板后才停止施工。由此，便于上下分段充分连通，避免矿石损失。

s300掘进处理

根据本发明的实施例，沿下分段采场的底部向顶部进行掘进直至到达上分段的竖向预切割面，并同时进行第二支护处理，形成掘进切割槽8，从而贯通所述上分段采场和下分段采场。由此，切割槽拉通上分段脉内凿岩巷道，不留三角矿体，减少矿体损失，完成切割拉槽掘进作业，同时通过第二支护处理，保证施工作业的安全性。

根据本发明的实施例，利用浅孔爆破法进行该掘进处理。由此，掘进的效率高，工作量小。参考图3，根据本发明的具体实施例，爆破法的爆破点可以位于图中浅孔3处，爆破后的落石堆积在落石堆4。

根据本发明的实施例，第一支护处理为顶板和矿体预切割面支护2，第二支护处理为顶板支护7，且顶板支护是采用锚杆或锚索进行的，矿体预切割面支护是采用锚网进行的。由此，通过支护处理，保证顶板和上部破碎矿体的稳定性，施工环境安全性大大提高。

根据本发明的实施例，该掘进切割槽的厚度与矿体的厚度相同，也就是说，掘进一直挖掘到矿体的底部，到达矿体的底板，即沿矿体厚度方向整个矿层均被挖掘，该掘进切割槽的宽度为1.5～3.0m。由此，利于工人在切割槽内进行作业，并且为后续矿房回采提供足够的爆破补偿空间。

s400矿石回收处理

根据本发明的实施例，回收掘进切割槽内的矿石4，形成切割拉槽。由于矿体倾角较小，矿体无法自溜，为避免矿石损失并形成贯通上下分段的切割槽，需充分回收切割槽内的矿堆。具体地，矿堆的矿石可以由脉内巷道5和脉外出矿进路6运出。同时，由于上部预切割护顶工作已完成，下部切割槽斜长减小，从而矿石回收工作量减小。由此，下分段切割拉槽施工产生的爆破矿石量减小，爆破矿石回收快，切割槽成型速度大大提高。

参考图4，根据本发明的实施例，该切割拉槽位于下分段采场的端部，若该切割拉槽相邻采区为充填体10，则切割槽与充填体之间设置有间隔矿体9，且该间隔矿体的厚度为0.5-2m，由于充填体的强度相对较小，利用间隔矿体进行支撑，防止充填体垮落；若该切割拉槽相邻采区为矿石，则该切割拉槽位于下分段采场的边界处。由此，防止充填体垮落，从而避免充填体混入矿石，减少矿石贫化。

根据本发明的实施例，利用井下挖掘机或电耙回收掘进切割槽内的矿石。由此，爆破矿石回收的速度快，效率高。根据本发明的优选实施例，利用井下挖掘机回收掘进切割槽内的矿石。由此，爆破矿石回收效率高，切割槽成型速度快。

下面参考具体实施例，对本发明进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

利用本发明实施例的方法，对某中厚缓倾斜破碎矿体进行预切割护顶后再掘进切割槽，该矿体的倾角为30°，矿体分段高10m，水平厚度10m，沿矿体走向划分采场，脉内凿岩巷道靠矿体上盘布置，上下分段采场对齐，在采场端部施工切割槽，切割槽与相邻充填体间留2m厚矿体，防止充填体垮塌，步骤如下：

(1)上分段预切割护顶：为减少三角矿体损失，并缩短扒矿距离，预先在上分段对应采场端部施工部分预切割工程，使用浅孔凿岩爆破形成竖向预切割面，预切割面与底板边界相交后停止施工，形成竖向预切割面，对预切割面进行适量支护，防止矿体垮落，为下分段切割拉槽贯通施工构造安全环境，最后使用铲运机回收爆破矿体，完成预切割工程作业；

(2)切割拉槽施工：上分段切割护顶完成后，开始掘进下分段切割槽，工人站在爆破矿堆上进行凿岩作业，由下往上进行掘进，根据顶板围岩稳定性采用了一定锚索及锚杆进行支护，保证施工作业安全；

(3)切割槽贯通上下分段：切割槽施工接近上分段时，在预切割护顶下，通过浅孔爆破拉通上分段脉内凿岩巷道，不留三角矿体，完成切割拉槽掘进作业；

(4)爆破矿体回收：使用井下挖掘机将切割槽内爆破矿堆扒下，铲运机进入脉内凿岩巷回收矿石，完成切割拉槽全部作业，形成贯通上下分段的切割槽，形成的切割槽宽为2m，厚度与矿体厚一致。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。