一种多采区集群开采连续工艺

1.本发明属于金属矿床地下开采的技术领域，尤其涉及一种多采区集群开采连续工艺。


背景技术：

2.随着我国经济建设的飞速发展，国家对于各类金属的需求量也不断的增加。我国金属矿山中地下矿山占90％，目前大型露天开采在逐渐减少，越来越多的金属矿山开始转为深部开采，另外随着开采技术的提高，深部开采已成为金属矿山开采发展的大趋势。由于开采深度的增加井下开采环境变得越来越恶劣，不再适宜工人长期作业，同时开采成本也随着开采深度增加而不断提高。因此实现深部开采的无人化、集群化、连续化具有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种多采区集群开采连续工艺，基于协同开采原理，针对深部中厚以上金属矿床，实施多采区集群开采。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种多采区集群开采连续工艺，其特征在于，包括如下步骤：
5.s1)划分采区及回采单元：根据矿体的赋存条件及物理力学特性，将其划分为多个开采阶段，每个阶段分为多个开采分段，在每个分段内沿矿体走向划分连续的采区，采区高度为分段高度，在每个采区内垂直矿体走向上布置多个采场作为回采单元，采场长度为矿体水平厚度；
6.s2)采准工程布置：在矿体外布置矿石溜井、通风人行天井、设备井、阶段运输巷道及分段运输巷道，在运输巷道内掘进穿脉巷道水平方向贯通矿体作为回采巷道，在回采巷道末端掘进切割天井作为最初落矿的自由面和补偿空间，各个分段之间通过斜坡道相联，回采矿石通过溜井下放到阶段运输巷道；
7.s3)多采区集群回采顺序：在各个分段之间，基于协同开采的原理，回采时下分段超前上分段1～2个采区，实施多分段多采区并行作业同时开采，沿矿体走向对阶段内各分段的采区进行连续回采；
8.s4)凿岩爆破及出矿：利用无人凿岩台车进行炮孔的凿岩作业，利用无人装药车进行装药，采用深孔落矿后退式开采，一次回采分段高，每次爆破崩落的矿石由无人铲运机进入采场，经回采巷道运至溜井处下放到阶段运输巷道；
9.s5)采场通风：新鲜风流由通风人行天井经阶段运输巷道进入分段运输巷道和回采巷道，清洗工作面后，污风由铺设在回采巷道及通风人行天井内的风筒引至上一分段的回采巷道，从下往上层层排污，最后经回风井排出。
10.按上述方案，所述步骤s3)中单个采区的回采顺序为：在单个采区内将所有采场分为交替布置的矿房与矿柱，分两步进行回采，第一步，同时回采所有矿房，待矿房内矿石回
采完毕，对其进行胶结充填，待充填体稳定后，第二步，同时回采所有矿柱，同样对回采矿柱产生的采空区进行胶结充填。
11.按上述方案，所述步骤s1)中所述阶段的高度为40～60m，每个阶段分为三个开采分段，分段高度15～20m，采区宽度30～50m，每个采区内垂直矿体走向上布置3～6个采场，采场宽8～10m。
12.本发明的有益效果是：提供一种多采区集群开采连续工艺，实施多分段多采区并行作业同时开采，沿矿体走向对阶段内各分段的采区进行连续回采，提高了回采效率，缩短了回采周期，增加了矿山企业的经济效益；利用无人开采装备进行凿岩、装药和出矿作业，实现了回采工作面的无人化，提高了深部开采的安全性。
附图说明
13.图1为本发明一个实施例的一个开采阶段的回采单元划分的纵向剖视图。
14.图2为图1的
ⅰ‑ⅰ
向的剖面示意图。
15.图3为图1的
ⅱ‑ⅱ
向的剖面示意图。
16.其中：1.充填体，2.矿房，3.矿柱，4.回采巷道，5.炮孔，6.分段运输巷道，7.矿石溜井，8.斜坡道，9.通风人行天井，10.设备井，11.阶段运输巷道，12.采区，13.采场，14.切割天井
具体实施方式
17.为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。
18.一种多采区集群开采连续工艺，包括如下步骤：
19.a、划分采区及回采单元
20.根据矿体的赋存条件及物理力学特性，将其划分为多个开采阶段，阶段高度40～60m。每个阶段分为三个开采分段，分段高度15～20m。在每个分段内沿矿体走向划分连续的采区12，采区高度为分段高度15～20m，采区宽度30～50m。在每个采区内垂直矿体走向上布置3～6个采场13作为回采单元，采场宽8～10m，长为矿体水平厚度。
21.b、采准工程布置
22.在矿体外布置矿石溜井7、通风人行天井9、设备井10、阶段运输巷道11及分段运输巷道6，在运输巷道内掘进穿脉巷道水平方向贯通矿体作为回采巷道4，阶段运输巷道及分段运输巷道用来联络回采巷道、矿石溜井、通风人行天井和设备井；在回采巷道末端掘进切割天井14作为最初落矿的自由面和补偿空间，各个分段之间通过斜坡道8相联，回采矿石通过矿石溜井下放到阶段运输巷道；
23.c、多采区集群回采顺序
24.在各个分段之间，基于协同开采的原理，下分段超前上分段1～2个采区，实施多分段多采区并行作业同时开采，沿矿体走向对阶段内各分段的采区进行连续回采；在单个采区内将所有采场分为交替布置的矿房2与矿柱3，分两步进行回采，第一步，同时回采所有矿房，待矿房内矿石回采完毕，对其进行胶结充填，待充填体1稳定后，第二步，同时回采所有矿柱，同样对回采矿柱产生的采空区进行胶结充填。
25.d、凿岩爆破及出矿
26.利用无人凿岩台车进行炮孔5的凿岩作业，利用无人装药车进行装药，采用深孔落矿后退式开采，一次回采分段高，每次爆破崩落的矿石由无人铲运机进入采场，经回采巷道运至溜井处下放到阶段运输巷道。
27.e、采场通风
28.新鲜风流由通风人行天井经阶段运输巷道进入分段运输巷道和回采巷道，清洗工作面后，污风由铺设在回采巷道及通风人行天井内的风筒引至上一分段的回采巷道，从下往上层层排污，最后经回风井排出。
29.实施例一
30.某金矿矿体倾角45
°
，平均厚度15m。使用本发明所述多采区集群开采连续工艺开采此矿体
‑
630m中段以下矿体，结合图1、图2、图3说明具体实施方式如下：
31.(1)划分采区及回采单元
32.根据矿体的赋存条件及物理力学特性，将
‑
630m中段以下矿体划分为多个开采阶段，阶段高度45m。每个阶段等分为三个开采分段，分段高度15m。在每个分段内沿矿体走向划分连续的采区，采区高度为分段高度15m，采区宽度32m。在每个采区内垂直矿体走向上布置4个采场作为回采单元，每个采场宽8m，长度为矿体水平厚度。
33.(2)采准工程布置
34.如图2所示在矿体脉外布置阶段运输巷道及分段运输巷道，用来联络回采巷道、矿石溜井、通风人行天井和设备井。在运输巷道内掘进穿脉巷道贯通矿体作为回采巷道，在回采巷道末端掘进切割天井作为最初落矿的自由面和补偿空间。各个分段之间通过斜坡道相联。将矿石溜井、通风人行天井和设备井布置在脉外，回采矿石通过矿石溜井下放到阶段运输巷道。
35.(3)多采区集群回采顺序
36.如图3所示在单个采区内将所有采场分为交替布置的矿房与矿柱，分两步进行回采。一步骤同时回采所有矿房，待矿房内矿石回采完毕，对其进行胶结充填，待充填体稳定后，二步骤同时回采所有矿柱，同样对回采矿柱产生的采空区进行胶结充填。
37.如图1所示在各个分段之间，基于协同开采的原理，下分段超前上分段1个采区，在三个分段之间实施多采区并行作业同时开采，在各分段内沿矿体走向对采区进行连续回采。
38.(4)凿岩爆破及出矿
39.利用无人凿岩台车与无人装药车在回采巷道内进行凿岩、装药。采用下向中深孔爆破，后退式开采，一次回采分段高，崩落距离2～3m。每次爆破崩落的矿石由无人铲运机进入采场，经回采巷道运至矿石溜井处下放到阶段运输巷道。
40.(5)采场通风
41.新鲜风流由通风人行天井经阶段运输巷道进入分段运输巷道和回采巷道，清洗工作面后，污风由铺设在回采巷道及通风人行天井内的风筒引至上一分段的回采巷道。