一种中段双向凿岩集中出矿采矿方法与流程

1.本发明涉及地下矿山采矿方法，具体涉及一种急倾斜薄矿脉中段双向凿岩集中出矿采矿方法。


背景技术：

2.急倾斜薄矿脉采矿为业界难题，目前，常用的方法有削壁充填法与留矿法两种，但都是采用浅孔落矿,普遍存在生产能力低、采矿成本高等难题。
3.为攻克上述难题，业内陆续推出技术创新构思：如专利cn112177611a公开了“通过在矿石与围岩交界面进行预裂爆破”的采矿方法，或可抑制围岩受落矿爆破影响而冒落问题；专利cn 111456729 a公开了“采用上向孔落矿，电耙和溜矿天井出矿”的采矿方法；专利cn104747190a公开了“一种脉内斜坡道上向分层充填采矿方法”，其凿岩工作面、出矿工作面和充填工作面三个工作面平行、交替进行采场分层作业,上述专利存在工程量大、生产能力低等不足。
4.至今为止，现有技术一般统一采用下向孔或者上向孔凿岩落矿，将其应用到薄矿脉，存在巷道采准工程量大，采切比大等不足。
5.为此，研发一种中段双向凿岩集中出矿采矿方法就显得尤为迫切。


技术实现要素：

6.本发明的任务是为了克服现有技术的不足，提供一种中段双向凿岩集中出矿采矿方法，不仅可以提高中段段高和矿块生产能力，还可降低采准巷道工程量，缩短矿块采准时间，降低采切比和采矿成本。
7.本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：
8.一种中段双向凿岩集中出矿采矿方法，针对急倾斜薄矿脉，它包括但不限于：
9.a.在开采区域内依次划分出上部中段矿体、本中段矿体和下部中段矿体，中段从下至上回采(先采下部中段，再采上部中段回采)，且在本中段矿体中段内按垂高从下至上依次划分为出矿水平、凿岩水平和充填水平三个水平，并在所述三个水平施工充填穿脉巷、凿岩穿脉巷和出矿穿脉巷进入矿体；
10.b.在充填穿脉巷施工水平中深孔进入矿体并进行水平方向切缝爆破，将本中段矿体与上部中段矿体从垂向上进行分割；
11.c.在出矿水平利用下部中段采空区充填留设垂向空间作为本中段出矿平巷；
12.d.在凿岩水平施工脉内凿岩平巷，并在脉内凿岩平巷内施工上向孔和下向孔分别至充填水平和出矿水平进行拉槽及回采；
13.e.回采结束后，在凿岩水平和出矿水平施作充填挡墙，并通过充填水平穿脉巷道进行不接顶充填以留设垂向空间作为上部中段出矿平巷；
14.f.在上部中段充填水平进行切缝爆破，凿岩水平施工脉内凿岩平巷，出矿水平利用本中段空区内留设的出矿平巷，形成生产系统并参照本中段工艺进行回采作业。
15.与现有技术相比，本发明具有以下优点或效果：
16.1.因为在凿岩平巷内同时施工上向孔和下向孔，所以提高了中段段高和矿块生产能力；
17.2.由于通过采空区顶部充填留设巷道，所以缩短了矿块采准时间，降低了采准巷道工程量与采切比及采矿成本。
附图说明
18.图1是依据本发明提出的一种中段双向凿岩集中出矿采矿方法原理示意图。
19.图2为本发明上部中段回采示意图。
20.附图中各标示符号分别表示：
21.a.上部中段矿体b.本中段矿体c.下部中段矿体1.充填穿脉巷2.水平方向切缝3.凿岩穿脉巷4.脉内凿岩平巷5.上向孔6.下向孔7.切割槽8.出矿穿脉巷9.脉内出矿平巷10.充填体11.充填挡墙12.矿体
22.以下结合附图对本发明作进一步详细地描述。
具体实施方式
23.如图1-2所示，一种中段双向凿岩集中出矿采矿方法，针对急倾斜薄矿脉，它包括但不限于：
24.a.在开采区域内依次划分出上部中段矿体(a)、本中段矿体(b)和下部中段矿体(c)，中段从下至上回采(先采下部中段，再采上部中段回采)，且在本中段矿体(b)中段内按垂高从下至上依次划分为出矿水平、凿岩水平和充填水平三个水平，并在所述三个水平施工充填穿脉巷(1)、凿岩穿脉巷(3)和出矿穿脉巷(8)进入矿体；
25.b.在充填穿脉巷(1)施工水平中深孔进入矿体并进行水平方向切缝(2)爆破，将本中段矿体(b)与上部中段矿体(a)从垂向上进行分割；
26.c.在出矿水平利用下部中段采空区充填留设垂向空间作为本中段出矿平巷；
27.d.在凿岩水平施工脉内凿岩平巷(4)，并在脉内凿岩平巷(4)内施工上向孔(5)和下向孔(6)分别至充填水平和出矿水平进行拉槽及回采；
28.e.回采结束后，在凿岩水平和出矿水平施作充填挡墙(11)，并通过充填水平穿脉巷道(1)进行不接顶充填以留设垂向空间作为上部中段出矿平巷；
29.f.在上部中段充填水平进行切缝爆破，凿岩水平施工脉内凿岩平巷(4)，出矿水平利用本中段空区内留设的出矿平巷，形成生产系统并参照本中段工艺进行回采作业。
30.本发明的方法可以进一步是：
31.为节省穿脉工程量，在三个穿脉巷道(1、3、8)走向两侧对称布置回采矿块，依据矿体(12)顶板稳定性确定两侧矿块同时回采或单侧回采充填后再采另一侧矿块。
32.为提高空区内充填留设的出矿平巷底板平整度及降低充填强度要求，在脉内出矿平巷(9)底板铺设碎石或混凝土垫层。
33.在脉内凿岩平巷(4)内施工的上向孔(5)和下向孔(6)沿走向同步爆破。
34.为进一步掌握宽体赋存形态，充填水平施工的切缝爆破孔兼做探矿孔。
35.本中段矿体(b)回采时在中段顶部施工充填穿脉巷(1)进入矿体(12)，并在充填穿
脉巷(1)内施工水平方向切缝爆破孔进行切缝爆破形成的水平方向切缝(2)将本中段矿体(b)和上部中段矿体(a)进行分离。
36.在本中段矿体(b)底部利用下部中段矿体(c)充填穿脉巷(1)作为本中段矿体(b)出矿穿脉巷(8)，所利用下部中段矿体(c)开采结束后，在采空区顶部预留4m垂高空间作为本中段开拓(b)脉内出矿平巷(9)，并为降低充填体强度，在脉内出矿平巷(9)底板铺设1m厚的碎石垫层。
37.施工凿岩穿脉巷(3)进入矿体，施工脉内凿岩平巷(4)，在凿岩平巷(4)内施工上向孔(5)和下向孔(6)分别进入水平切缝(2)和脉内出矿平巷(9)顶板，在矿体走向两侧边界从下至上分段爆破形成切割槽(7)后，采用侧向爆破进行落矿。在脉内出矿平巷(9)内通过铲运机进行出矿。
38.为使矿体(12)顶板稳固，三个穿脉巷(1、3、8)两侧矿体同时向三个穿脉巷(1、3、8)侧退采。
39.为保障安全，上向孔(5)和下向孔(6)在水平方向同步爆破，直至回采结束。
40.所述水平方向切缝(2)，应使上向孔(5)爆破时在顶部形成直线状顶板及下一步预留上部中段矿体(a)脉内出矿平巷(9)稳定。
41.在本中段矿体(b)顶部施工充填穿脉巷(1)及水平方向切缝(2)，在中段施工凿岩穿脉巷(3)和脉内凿岩平巷(4)，并在脉内凿岩平巷(4)内施工上向孔(5)和下向孔(6)，进行爆破落矿及回采。
42.所述本中段矿体(b)开采结束后，将本中段矿体(b)凿岩穿脉巷(3)、出矿穿脉巷(8)施作充填挡墙(11)，通过本中段矿体(b)充填穿脉巷(1)向采空区进行从下至上充填。
43.本实施例中矿体平均厚度2m，平均倾角70
°
，按40m垂高划分为中段，在中段布置脉外中段平巷，通过穿脉进入矿体。参照图1，本中段矿体(b)回采，在中段顶部施工充填穿脉巷(1)进入矿体，并在充填穿脉巷(1)内施工水平定向切缝爆破孔进行切缝爆破形成水平切缝(2)将本中段矿体(b)和上部中段矿体(a)进行分离。在本中段矿体(b)底部利用下部中段矿体(c)充填穿脉巷(1)作为本中段矿体(b)出矿穿脉巷(8)，利用下部中段矿体(c)开采结束后，在采空区顶部预留4m垂高空间作为本中段开拓(b)脉内出矿平巷(9)，为降低充填体强度，在脉内出矿平巷(9)底板铺设1m厚的碎石垫层。施工凿岩穿脉巷(3)进入矿体，施工脉内凿岩平巷(4)，在凿岩平巷(4)内施工上向孔(5)和下向孔(6)分别进入水平切缝(2)和脉内出矿平巷(9)顶板，在矿体走向两侧边界从下至上分段爆破形成切割槽(7)后，采用侧向爆破进行落矿。在脉内出矿平巷(9)内通过铲运机进行出矿。矿体顶板稳固，穿脉巷(1、3、8)两侧矿体同时向穿脉巷(1、3、8)侧退采，为保障安全，上向孔(5)和下向孔(6)在水平方向同步爆破，直至回采结束。因施工了水平方向切缝(2)，确保上向孔(5)爆破时在顶部形成直线状顶板，确保了采场安全及下一步预留上部中段矿体(a)脉内出矿平巷(9)的稳定。参照图2，本中段矿体(b)开采结束后，在本中段矿体(b)凿岩穿脉巷(3)、出矿穿脉巷(8)施作充填挡墙(11)，通过本中段矿体(b)充填穿脉巷(1)向采空区进行从下至上充填，在顶部预留4m垂向空间，作为上部中段矿体(a)脉内出矿平巷。同本中段矿体(b)原理，在上部中段矿体(a)顶部施工充填穿脉巷(1)及水平方向切缝(2)，在中段施工凿岩穿脉巷(3)和脉内凿岩平巷(4)，并在脉内凿岩平巷(4)内施工上向孔(5)和下向孔(6)，进行爆破落矿及回采。
44.如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明最佳的实施方式，但本
发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。