一种缓倾斜薄至中厚矿体开采方法与流程

本发明涉及一种缓倾斜薄至中厚矿体开采方法。

背景技术：

开采水平或缓倾斜薄至中厚矿体多采用房柱采矿法（room-and-pillarmining），在矿块或采区内矿房和矿柱交替布置，回采矿房时留连续的或间断的规则矿柱，以维护顶板岩石。在我国，房柱采矿法主要用于回采矿石和围岩均稳固的水平到缓倾斜薄矿体(厚度小于2.5～3m)；在西方国家，利用现代化设备，房柱采矿法还可以回采厚和极厚矿体，本法在美国应用最多，产量占大中型非煤矿山开采总量的60％。房柱采矿法的优点是采准工作量小，采矿强度大，劳动生产率高，采矿成本低，矿石贫化率小；缺点是留设大量矿柱支撑采空区顶板，矿石损失大，因此妥善的解决房柱采矿法矿柱资源回收与维护采空区稳定之间的矛盾是水平或缓倾斜薄至中厚矿体开采方法改进的主要方向。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种缓倾斜薄至中厚矿体开采方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种缓倾斜薄至中厚矿体开采方法，包括以下步骤:

a、盘区设置：矿体划分盘区，盘区设置底柱、沿倾向的条形矿房和条形矿柱，矿房和矿柱等宽布置；

b、采准切割：由盘区运输巷通过布置在底柱内的联络巷掘进位于底柱上方的切割平巷，切割平巷高度等于矿体厚度，由切割平巷掘进位于各矿房中央位置的通风上山；

c、矿房回采：矿房回采工作面沿倾向前进式推进，由凿岩台车在矿房上钻凿沿倾向水平炮孔，以凿岩工作面和通风上山为自由面崩落矿；采用铲运机、前装机或装载机将崩落矿石经切割平巷、联络巷运出,顶板不稳时，加设护顶锚杆；

d、矿柱回采：相邻的矿房回采完毕后，进行矿柱回采工作；矿柱回采工作面沿倾向后退式推进，由矿房采空区向在矿柱端部钻凿沿走向水平炮孔，崩落矿石；当采空区达到80-200㎡后，在矿房采空区端部布置抛掷充填机，向矿房和矿柱内抛掷充填料，形成充填体充填采空区；

e、底柱回采：矿柱回采结束后，进行底柱回采作业，底柱回采工作面由靠近充填区的区域开始反向回采作业。

所述步骤a中，盘区沿走向宽100-160m，沿倾向长80-100m；

所述步骤a中，矿房和矿柱宽度5-10m；

所述步骤a中，底柱厚5-10m；

所述步骤c中，矿房的回采工作采用平行作业，靠近抛掷充填区的矿房的回采工作超前于远离抛掷充填区的矿房的回采工作；

所述步骤d中，矿柱的回采工作采用平行作业，靠近抛掷充填区的矿柱的回采工作超前于远离抛掷充填区的矿柱的回采工作；

所述步骤d中，抛掷充填机最大抛掷高度10m，最大抛掷高度30m；

所述步骤d中，充填体强度不小于20mpa。

本发明具有以下有益效果：

本发明将岩巷快速掘进机械化配套作业线引入矿房、矿柱的回采工作，实现机械化作业，变革了传统的房柱法钻凿扇形中深孔，电耙出矿的落后工艺；并且利用抛掷充填技术，克服了传统管道充填的局限，方便灵活，妥善的解决了传统房柱采矿法矿柱资源回收与维护采空区稳定之间的矛盾。

附图说明

图1为本发明的盘区布置及结构示意图；

图2为图-向视图。

具体实施方式

西北某铅锌矿为以沉积岩为容岩的喷气沉积型铅锌矿床，矿体呈层状、似层状、凸镜状，平均倾角10°，厚3-8m，采用本发明的房柱采矿法进行开采，盘区布置及结构如图1和图2所示，具体工作步骤如下：

a、盘区设置：矿体划分盘区，盘区沿走向宽100m，沿倾向长80m，盘区设置底柱1、沿倾向的条形矿房2和条形矿柱3，矿房2和矿柱3等宽布置，矿房2和矿柱3宽度6m，底柱1厚10m；

b、采准切割：由盘区运输巷4通过布置在底柱1内的联络巷5掘进位于底柱1上方的切割平巷6，切割平巷6高度等于矿体厚度，由切割平巷6掘进位于各矿房2中央位置的通风上山7；

c、矿房回采：矿房回采工作面沿倾向前进式推进，由凿岩台车在矿房2上钻凿沿倾向水平炮孔8，沿倾向水平炮孔8直径50mm，长度8.0m，以凿岩工作面和通风上山7为自由面崩落矿；采用铲运机、前装机或装载机将崩落矿石经切割平巷6、联络巷5运出,顶板不稳时，加设护顶锚杆9；矿房2的回采工作采用平行作业，靠近抛掷充填区的矿房2的回采工作超前于远离抛掷充填区的矿房2的回采工作。；

d、矿柱回采：相邻的矿房2回采完毕后，进行矿柱3回采工作；矿柱3回采工作面沿倾向后退式推进，由矿房2采空区向在矿柱3端部钻凿沿走向水平炮孔10，沿走向水平炮孔10深孔直径50mm，长度6.0m，崩落矿石；当采空区达到100㎡后，在矿房采空区端部布置抛掷充填机11，向矿房2和矿柱3内抛掷充填料，抛掷充填机最大抛掷高度10m，最大抛掷高度30m，形成充填体12充填采空区，充填体12强度不小于20mpa；矿柱3的回采工作采用平行作业，靠近抛掷充填区的矿柱3的回采工作超前于远离抛掷充填区的矿柱3的回采工作；

e、底柱回采：矿柱回3采结束后，进行底柱1回采作业，底柱回采工作面由靠近充填区的区域开始反向回采作业。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种缓倾斜薄至中厚矿体开采方法。本发明的房柱采矿法包括盘区设置、采准切割、矿房回采和矿柱回采步骤，本发明将岩巷快速掘进机械化配套作业线引入矿房、矿柱的回采工作，实现机械化作业，变革了传统的房柱法钻凿扇形中深孔，电耙出矿的落后工艺；并且利用抛掷充填技术，克服了传统管道充填的局限，方便灵活，妥善的解决了传统房柱采矿法矿柱资源回收与维护采空区稳定之间的矛盾。

技术研发人员：周健强;张海磊;刘财林;张睿;高志荣;孟慧媚;张亭
受保护的技术使用者：西北矿冶研究院
技术研发日：2017.11.27
技术公布日：2018.03.23