框架式采矿方法与流程

本公开涉及采矿技术领域，具体地，涉及一种框架式采矿方法。

背景技术：

根据矿脉所处的地质条件以及矿脉本身的种类，现有技术中会采取不同的采矿方法。针对薄矿脉，例如宽度在0.5米至1米的金矿，开采时通常采用削壁充填法进行回采。相关技术中，削壁充填法一般先崩落一次矿脉，将矿石回收后，接着崩落一次围岩，利用围岩填充原矿石所在的采场空间，如此循环直至矿块回采结束。

但是在开采过程中，由于矿脉过窄，致使落矿量少，并且崩落围岩后围岩容易混入矿石堆，高品位粉矿损失大，致使采矿成本提高。同时，随着开采量的增加，开采深度逐渐增加，开采处的地压也随之逐渐增大，简单的充填无法满足稳定充填后的采场的要求，给正常的回采安全管理和矿石的有效回收带来困难。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种框架式采矿方法，以解决相关技术中采矿时矿粉贫化、损失大且安全风险大的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种框架式采矿方法，其特征在于，所述采矿方法包括以下步骤：

a.在矿块下方的底部巷道中布置砼底，在所述砼底中布置溜口，所述砼底的下方形成放矿空间，所述砼底与矿块之间形成第一操作空间；

b.从矿块的底部逐层爆破；

b1.每次爆破后通过所述溜口运出矿石；

b2.运出矿石后，在采场空间布置中间砼顶，用于在落矿时承载矿石，所述中间砼顶与未落矿的矿块之间形成第二操作空间；

b3.在所述中间砼顶和所述砼底之间以及相邻两个中间砼顶之间设置与所述溜口连通的砼溜井；

c.每次爆破后，从矿块两侧侧方的底部崩落围岩以形成行人顺路；

d.矿石完全运出后，在最上层中间砼顶的上方布置上砼顶；

e.浇筑行人顺路形成砼柱，使得所述砼底、所述上砼顶以及两个所述砼柱围成封闭的框架。

可选地，在步骤b，所述砼溜井的顶部平齐于所述中间砼顶的顶部，并且每次落矿前棚户所述砼溜井的顶部开口。

可选地，在步骤b，在每次爆破前，在采场空间底部铺设用于承载矿石的胶垫。

可选地，在步骤b，在落矿后支护围岩以及采场顶板。

可选地，在步骤b1，在运出矿石时支护围岩。

可选地，在步骤b2，通过横纵交错的钢筋形成所述中间砼顶的骨架，充入混凝土，并通过锚杆将所述中间砼顶支护到围岩中；在步骤d，通过横纵交错的钢筋形成所述上砼顶的骨架，充入混凝土，并通过锚杆将所述上砼顶支护到围岩中。

可选地，在步骤c，通过所述砼溜井回收崩落的围岩以备用。

可选地，在步骤c，逐层支护行人顺路，在步骤e，在浇筑行人顺路形成所述砼柱之前，回收支护材料以备用。

通过上述技术方案，在针对薄矿脉进行采矿时，逐层爆破矿块，矿石逐层崩落，每次爆破并运出矿石后，通过设置多层中间砼顶支撑采场空间，稳定地压，可以提高作业安全性。爆破完成后通过设置砼柱，使整个采场空间被由砼柱、砼底以及上砼顶形成的矩形框架支撑，框架内还设置有多层中间砼顶，从而有效稳定地压。此外，爆破矿块时矿石落到砼底或中间砼顶上，不会混入围岩，从而可以降低矿粉的贫化损失。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开的一个实施方式的框架式采矿方法；

图2是根据本公开的一个实施方式提供的采矿方法中，开采前的采场空间的示意图；

图3是根据本公开的一个实施方式提供的采矿方法中，开采过程中的采场空间的示意图；

图4是根据本公开的一个实施方式提供的采矿方法中，矿石完全运出后的采场空间的示意图；

图5是根据本公开的一个实施方式提供的采矿方法中，开采完成后的采场空间示意图；

图6是根据本公开的一个实施方式提供的采矿方法中，中间砼顶的示意图。

附图标记说明

10-矿块；21-砼底；22-上砼顶；23-中央砼顶；24-砼柱；201-钢筋；202-混凝土；203-锚杆；31-放矿空间；32-第一操作空间；33-第二操作空间；41-砼溜井；42-天井；50-围岩；60-行人顺路。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”“下”是指采场实际方位的上和下啊，具体可参照图2至图5的图面方向。

首先需要说明的是，在采矿时，参照图2，首先从矿块10的中间部位开设竖向的天井42，用于通风且作为运输通道，矿块10底部开设底部巷道，用于在开采后运输崩落的矿石。本公开提供的方法应用在矿块10开设天井42，并且矿块10底部形成底部巷道之后，即开采准备工作完成后。另外需要说明的是，下述的采场空间指的是崩落前的矿块10、崩落后的11所处的整体空间，即砼底21和上砼顶22之间的区域，该空间包括下述的第一操作空间32、第二操作空间33等。

参照图1，本公开提供的框架式采矿方法包括以下步骤：

a.在矿块10下方的底部巷道中布置砼底21，在砼底21中布置溜口，砼底21的下方形成放矿空间31，砼底21与矿块10之间形成第一操作空间32，见图2。其中，砼底21能够稳定地压，放矿空间31作为开采后运输矿石的通道，第一操作空间32作为初次爆破前施工人员的活动区域。其中，根据矿块的长度，可以间隔地设置多个溜口，例如针对长度为100米的矿块，每隔10米的距离可以设置一处溜口。

b.从矿块10的底部逐层爆破，直至整个矿块10爆破完成，见图3。在该步骤b，还包括如下子步骤：b1.每次爆破后通过溜口运出矿石；c2.运出矿石后，在采场空间布置中间砼顶23，用于在落矿时承载矿石，中间砼顶23与未落矿的矿块10之间形成第二操作空间33，第二操作空间33作为每次爆破前施工人员的活动区域，中间砼顶23能够在稳定地压的同时确保施工人员的安全；b3.设置砼溜井41。在子步骤b3中，具体地，在第一次爆破后，在中间砼顶23和砼底21之间设置与溜口连通的砼溜井41，在后续的爆破后，在相邻两个中间砼顶23之间设置砼溜井41，每层的砼溜井41相互连通并与砼底21的溜口连通。这种砼溜井41一方面可以确保采场空间的通风，另一方面，另一方面不但可以作为运出矿石的通道，也可以作为运入混凝土、钢筋等用于施工中间砼顶23的材料。此外，砼溜井41支撑在砼底21和中间砼顶23之间或支撑在两层中间砼顶23之间，可以进一步稳定地压，尤其应用在开采深度较深时，可以确保施工人员的安全。

c.每次爆破后，从矿块10两侧侧方的底部崩落围岩50以形成行人顺路60，见图4。随着开采高度逐层提高，施工人员需逐层向上支护行人顺路60，直至开采结束。这里需要说明的是，步骤c和步骤b2、b3的顺序可以适生产实际调整，例如根据一种实施方式，可以按b2-c-b3的顺序施工，即，在矿石运出后，先崩落围岩50，再布置砼溜井41。此外，根据一种实施方式，在步骤c，可以通过砼溜井41回收崩落的围岩50以备用，例如用作其他采场的回填物料，这部分围岩50可以通过与矿石相同的路径运出。根据另一种实施方式，崩落的围岩50也可以留存在砼底21与中间砼顶23之间，或留存在相邻的两层中间砼顶23之间。

d.矿石完全运出后，在最上层中间砼顶23的上方布置上砼顶22，见图4。上砼顶22位于采场空间的最上方，用作采场空间的保护盖，稳定地压的同时确保施工人员的安全。

e.浇筑行人顺路60形成砼柱24，使得砼底21、上砼顶22以及两个砼柱24围成封闭的框架，见图5。

通过上述技术方案，在针对薄矿脉进行采矿时，逐层爆破矿块10，矿石逐层崩落，每次爆破并运出矿石后，通过设置多层中间砼顶23支撑采场空间，稳定地压，可以提高作业安全性。爆破完成后通过设置砼柱24，使整个采场空间被由砼柱24、砼底21以及上砼顶22形成的矩形框架支撑，框架内还设置有多层中间砼顶23以及砼溜井41，从而有效稳定地压。此外，爆破矿块10时矿石落到砼底21或中间砼顶23上，不会混入围岩，从而可以降低矿粉的贫化损失。

根据一些实施例，在步骤b，砼溜井41的顶部可以平齐于中间砼顶23的顶部，并且每次落矿前棚户砼溜井41的顶部开口。这样，每次矿石崩落时不会直接撞击砼溜井41，避免矿石在崩落时直接落入砼溜井41中。具体地，可以在砼溜井41的顶部棚护胶垫，即通过胶垫封堵溜井口，起到有效的缓冲效果。类似地，在第一次爆破前，也可以在砼底21上方棚户溜口。

根据一些实施例，在步骤b，在每次爆破前，在采场空间底部可以铺设用于承载矿石的胶垫。具体地，在第一次爆破矿块10前，在砼底21上铺设胶垫，在后续爆破时，在相应的中间砼顶23上铺设胶垫。胶垫可以设置有多块，相邻胶垫之间搭接，且胶垫边缘折边以形成收纳效果。通过设置胶垫，一方面可以在落矿时起缓冲作用，较少矿粉损失；另一方面，在运出矿石时，可以提取胶垫将矿石整体运出，提高效率。

根据一些实施例，在步骤b，可以在每次落矿后支护围岩50以及采场顶板。这里需要说明的是，采场顶板指的是未爆破的矿块10的下表面，例如图3中a线所示部位。由于爆破时产生的冲击会影响周围的围岩，采场顶板也较为松散，每次爆破后，可以对旁边的围岩50以及采场顶板进行支护，以稳定围岩50和矿块10，保证采场的安全。其中，支护方式可以为横撑支护、立柱支护、砼支护等任意适当的形式。

根据一些实施例，参照图6，在步骤b2，可以通过横纵交错的钢筋201形成中间砼顶22的骨架，充入混凝土202，并通过锚杆203将中间砼顶23支护到围岩50中；在步骤d，可以通过横纵交错的钢筋201形成上砼顶22的骨架，充入混凝土202，并通过锚杆203将上砼顶22支护到围岩50中，以形成能够稳定支撑的上砼顶22和中间砼顶23。

根据一些实施例，在步骤b2，在运出矿石时支护围岩50，即，边出矿边支护。这样，使得每次施工后，均对围岩50进行支护，以稳定围岩50。

根据一些实施例，在步骤e，在浇筑行人顺路60形成砼柱24之前，可以首先回收支护材料以留存备用。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。