一种小型边角矿的中深孔采矿方法与流程

本发明涉及采矿方法技术领域，具体涉及一种小型边角矿的中深孔采矿方法。

背景技术：

随着资源需求的不断扩大，资源开发程度的不断加深，厚大、易开采矿体储量越来越少，众多老矿山主矿体资源已开发殆尽，生产区域转向周边边角及零星矿体，而部分新建矿山主矿体周围存在大量边角矿体，如何有效开发该部分资源对矿山整体开采至关重要。边角矿的合理回采具有补充主矿体产能规模，延长矿山服务年限，提高矿产资源回收率等优点，然而边角矿存在矿体规模小、形态变化大、矿体探矿控制程度低等开采难点，因此如何提供一种适应性强、开采成本低、效率高的采矿方法尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适应性强、开采成本低、效率高的采矿方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种小型边角矿的中深孔采矿方法，依次包括以下步骤：

a、沿矿体走向布置采场，且采场从上到下依次间距对应设置有三层中段；顶层中段包括凿岩硐室一和凿岩巷一；中层中段包括凿岩硐室二和凿岩巷二；底层出矿结构包括切割井、堑沟巷和出矿通路；三层中段沿长度方向的两端均分别与行人通风井连通；且顶层中段和底层出矿结构与主矿体的开拓巷道连通；

b、凿岩硐室一和凿岩硐室二向下钻凿垂直大深孔；且底层出矿结构的受矿巷向上钻凿扇形中深孔；

c、大深孔采用人工间隔装药来微差起爆；中深孔以切割井为自由面来微差起爆，从而形成v型堑沟；以此实现“vcr”拉槽爆破创造补偿空间，并形成侧崩来实现扇形落矿；

d、再由下而上分中段回采，下中段回采完毕后，空区留有适量的矿量，减小上中段落矿对底层出矿结构的破坏；并通过单侧的出矿进路来对矿体进行无轨设备出矿。

进一步地，大孔爆破采用普通乳化油铵炸药；同时以切割井和凿硐室二为自由面和补偿空间进行拉槽爆破，以空区为自由面和补偿空间进行侧向崩矿。

进一步地，中深孔爆破采用粒状乳化炸药进行中孔拉底爆破，从而形成v型堑沟。

进一步地，中深孔排距1.6m，孔底距1.5～2.5m。

进一步地，大深孔直径为100mm；中深孔直径为70mm。

进一步地，底层出矿结构的槽腔布置垂直深孔。

进一步地，在采场一侧设置一条贯穿两端原开拓巷道的出矿巷道，从出矿巷道每隔一定距离设置通达出矿巷道的出矿进路。

进一步地，一端的行人通风井中处安装风机来对巷道进行抽出式通风。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过采用三层中段，且主矿体与开拓巷道衔接，有利于减少采切工程量，降低回采成本，易于通风系统形成。

2、本发明通过采用“vcr”拉槽爆破创造补偿空间，侧崩采用扇形孔落矿，使得布孔更加灵活，适应性强，有利于提高资源回收率，提高矿石品位。

3、本发明通过单侧进路来实现无轨设备出矿，大大提高了机械化水平。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的采场纵投影图；

图2为本发明的-650m中段平面图；

图3为本发明的-670m中段平面图；

图4为本发明的-700m中段平面图；

图5为本发明的图1的a-a线剖面视图；

图6为本发明的图1的b-b线剖面视图；

图7为本发明的图1的c-c线剖面视图；

图8为本发明的凿岩巷有3.3m×3.3m视图；

图中标号说明：

1、-650m中段凿岩巷；2、-650m中段凿岩硐室；3、-670m中段凿岩巷；4、670m中段凿岩硐室；5、1#人行回风井；6、2#人行回风井；7、-650m原开拓巷道；8、堑沟巷；9、出矿巷道；10、-700m原开拓巷道；11、出矿进路；12、槽腔；13、切割井；14、φ100mm炮孔；15、φ70mm炮孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合附图1至图8，对本发明作进一步地说明：

一种小型边角矿的中深孔采矿方法，依次包括以下步骤：

a、沿矿体走向布置采场，且采场从上到下依次间距对应设置有三层中段；顶层中段包括凿岩硐室一和凿岩巷一；中层中段包括凿岩硐室二和凿岩巷二；底层出矿结构包括切割井、堑沟巷和出矿通路；三层中段沿长度方向的两端均分别与行人通风井连通；且顶层中段和底层出矿结构与主矿体的开拓巷道连通；

b、凿岩硐室一和凿岩硐室二向下钻凿垂直深孔，并采用人工间隔装药来微差起爆；底层出矿结构的受矿巷向上钻凿扇形中深孔，并以切割井为自由面来微差起爆，从而形成v型堑沟；以此实现“vcr”拉槽爆破创造补偿空间，并形成侧崩来实现扇形落矿；

c、再由下而上分中段回采，下中段回采完毕后，空区留有适量的矿量，减小上中段落矿对底层出矿结构的破坏；并通过单侧的出矿进路来对矿体进行无轨设备出矿。

本发明具有采准及布孔设计较灵活、适用范围广、机械化程度高、工人劳动强度低、采切工程量小的优点，从而解决现阶段边残矿体回采效率低、贫化率高、生产成本高、资源回收率低等问题。

优选的，大孔爆破采用普通乳化油铵炸药，人工间隔装药，微差起爆；同时以切割井和下部硐室为自由面和补偿空间进行拉槽爆破，以空区为自由面和补偿空间进行侧向崩矿。

优选的，中深孔爆破采用粒状乳化炸药，以切割井为自由面，以微差爆破的方式进行中孔拉底爆破，从而形成v型堑沟。

优选的，中深孔排距1.6m，孔底距1.5～2.5m。

优选的，在采场中部设置贯穿两端原开拓巷道的出矿巷道9，在采场一侧设置一条贯穿两端原开拓巷道的出矿巷道9，从出矿巷道9每隔一定距离设置通达出矿巷道9的出矿进路；通过底层出矿结构设有多条出矿进路，可实现多条出矿通路，大大提高出矿效率。

优选的，在采场中部施工切割井，从底层出矿结构的受矿巷内向上施工切割井，切割井高12m，直径为2m，切割井主要为拉槽爆破提供自由面。

优选的，在槽腔硐室的槽腔布置垂直深孔。

优选的，一端的行人通风井中处安装风机来对巷道进行抽出式通风；以此实现新鲜风流通过各阶段副井石门进入下盘沿脉巷道并经由1#人行回风井5进入凿岩巷及槽腔硐室；污风由2#人行回风井6巷道经南风井排出地表。

优选的，所述槽腔硐室的垂直深孔包括下向深孔和上向深孔；所述下向深孔和上向深孔

凿岩巷和槽腔的深孔直径为100mm；槽腔硐室的下向深孔直径为100mm；槽腔硐室的上向深孔直径为70mm。

优选的，凿岩巷有3m×3m、3.3m×3.3m两种规格，凿岩硐室规格为5m×3.4m。

在具体实施时，根据边角矿体赋存深度、厚度、品位、倾角等因素，提出与之相适应的采矿方法及工艺技术，现以沙溪铜矿t202采场为例进行详细说明：

地质概况：于铜泉山矿段2#盘区，13a～13c线勘探线之间，-650m～-700m之间,由ⅲ矿体构成，矿体中间内夹大块低品级矿体和废石；下盘倾角45°～60°；矿石类型主要由由qδπ-cu组成，赋矿岩石为石英闪长斑岩，围岩为志留系下统高家边组石英砂岩。

周边情况：铜泉山t202采场为深孔采场，是铜泉山矿段边残矿体-650m～-700m的首采深孔采场，周边-705m中段1#盘区有采矿活动，出矿可用13线3#溜井。

采矿方法：将采场沿矿体走向布置，采场矿房宽度为矿体厚度，矿房长度为47m，并将采场分为三小中段：-650m凿岩巷1、-670m槽腔硐室3、-700m底层出矿结构；-650m凿岩巷1与主矿体的开拓巷道衔接，有利于减少采切工程量，降低回采成本，易于通风系统形成；-670m槽腔硐室3通过采场两端的行人通风井进行施工，堑沟巷底层出矿结构高15m左右，矿废石分别通过行人通风井导运至-700底层出矿结构，再由无轨设备运出；-650m凿岩巷1、-670m槽腔硐室3均布置孔径100mm炮孔14，槽腔布置垂直深孔，采用“vcr”拉槽爆破创造补偿空间，侧崩采用扇形孔落矿，采用深孔采矿法具有效率高、成本低等优点，槽腔布置垂直深孔有利于爆破空区的形成，侧崩采用扇形孔落矿使得布孔更加灵活，适应性强，有利于提高资源回收率，提高矿石品位；-700m底层出矿结构采用孔径70mm炮孔14的中深孔拉槽，单侧进路来实现无轨设备出矿，该出矿方式大大提高了机械化水平，适合广泛推广。

根据设计依据，采场采用深孔小中段崩落嗣后充填法采矿。采场沿矿体走向布置，本次设计考虑充分回小矿体资源且附近无采矿活动，将采场开采矿房宽度设计矿体厚度，矿房长度为47m。槽腔布置直径100mm垂直深孔，侧崩采用扇形孔落矿，小孔径深孔“vcr”拉槽、倒梯段侧向崩矿，采场为单侧进路来实现无轨设备出矿，嗣后全尾砂或废石充填。

采切工程布置：采准工作:-650m、-670m凿岩巷及槽腔硐室、-700m底层出矿结构；-700m拉底巷,宽4m，长为采场长度47m，高3.5m。

采场通风：新鲜风流通过各阶段副井石门进入下盘沿脉巷道并经由1#人行回风井5进入凿岩巷及槽腔硐室，污风由2#人行回风井6巷道经南风井排出地表，为加强采场通风可在2#人行回风井6处安装一台风机进行抽出式通风。

需要注意的有：(1)底层出矿结构顶板最终面积较大，采用导硐法施工，应先施工巷道，形成通风和安全出口后再剥帮、压顶；对局部不稳固区域，要进行锚、网有效支护；局部不良地段的支护型式现场确定。

(2)加强凿岩工序的监督和管理，以控制深孔精度，达到偏斜不超过1％的设计要求。

(3)依据首采采场爆破崩矿结果为后续布孔设计提供依据。

(4)加强爆破作业的监督和管理，形成合适爆破块度，减少二次破碎；遇到有地质钻孔时，在采场爆破前示警，严禁设备和人员在相应地质钻孔开口处停留。

(5)结合采准工程，控制矿体边界，做好矿体二次圈定，降低损失贫化。

(6)堑沟长度和进路条数根据揭露矿体实际情况进行调整。

(7)采场局部区域离3#沿脉很近，在釆准工程和后期布孔爆破要注意留好安全距离。

(8)做好掘进过程中废、矿石管理工作。

需要说明的是，本发明中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。