利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法与流程

本发明属于矿体开采应用，尤其涉及一种利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法。

背景技术：

1、在地下开采矿体中，按矿体倾角的大小，将矿体划分为：缓倾斜矿体(<25°)、倾斜矿体(25°～45°)和急倾斜矿体(>45°)，同样，根据矿体的厚度，又将矿体分为极薄矿体(矿体厚度小于0.8m)、薄矿体(矿体厚度在0.8m～4m之间)、中厚矿体(矿体厚度在4m～10m之间)、厚矿体(矿体厚度在10m～30m之间)以及极厚矿体(矿体厚度在30m以上)，为此，缓倾斜极薄矿体是指厚度小于0.8m且矿体倾角小于25°的矿体。

2、缓倾斜极薄矿体在国内黄金矿山中占有较大的比重，多采用房柱法、全面法壁式崩落法及充填采矿法等；国外则主要采用房柱法，其次为充填采矿法。由于矿床赋存条件复杂，缓倾斜极薄矿体开采存在生产能力小、机械化程度低、损失贫化大、采矿成本高、安全风险大等突出问题，严重制约矿山开采经济效益，急需对缓倾斜极薄矿体开采技术进行研究。

技术实现思路

1、本发明针对缓倾斜极薄矿体开采所存在的技术问题，提出一种方法简单、设计合理且能够大幅度降低两率，提高生产效率的利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：本发明提供一种利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法，包括以下步骤：

3、a、首先确定待开采矿体围岩的稳定条件，若待开采矿体围岩的稳固条件好，则进入b步骤；

4、b、确定待开采矿体的平均倾角α、待开采矿体的厚度h、待开采矿体的深度h、待开采矿体的泊松比μ、待开采矿体的内摩擦角以及待开始矿体的的抗压强度；

5、c、然后，确定矿房的极限跨度，矿房的极限跨度确定公式为：

6、

7、其中，h覆岩为上覆岩的平均厚度、ρ为上覆岩的容重、λ测压系数、n为安全系数、mi为上覆岩的软硬程度、s为上覆岩的破碎程度，σ实验为实验室上覆岩岩石的极限抗拉强度、σ1为上覆岩破坏时的最大压应力，σ3上覆岩破坏时的最大压应力，k为随开采深度增加拉应力分布估算系数，α为待开采矿体的平均倾角；

8、d、接着确定矿柱的最小宽度，矿柱的最小宽度确定公式为：

9、

10、其中，f为安全系数，gsi为待开采矿体的强度指标、n为计划矿柱布置的排数、m为单排计划步骤矿柱的个数；

11、e、然后，根据确定的矿房的极限跨度和矿柱的最小宽度确定采场的个数，并沿待开采矿体倾向方向布置采场；

12、f、在待开采矿体下盘脉外施工出出矿巷道，在出矿巷道内掘溜矿井及人行天井，与采场堑沟切割巷道贯通，在出矿巷施工斜坡道与堑沟切割巷道贯通，在堑沟一侧施工电耙硐室并沿矿体倾斜方向施工电耙道；

13、g、按照采场隔一采一的交替回采方案进行回采，针对采空区，采用相邻采场切割工程废石进行充填。

14、作为优选，所述g步骤中，在回采时，以切割巷道为自由面，先沿采场长轴两侧倾斜45°平行布置3米炮孔，采幅高为1米；炮孔排距0.8米、孔间距0.4m-0.5米，然后沿采场长轴两侧垂直于切割巷布置5米炮孔。

15、作为优选，所述c步骤中，k＝h覆岩-h。

16、作为优选，所述c步骤中，若待开采矿体的深度h大于150米，则先利用矿房的极限跨度确定公式计算出采深100米时矿房的极限跨度，然后，根据函数估价法确定实际开采深度下的矿房的极限跨度。

17、作为优选，函数估价法的确定公式为：

18、

19、其中，h0＝100、k0＝h0-100。

20、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

21、1、本发明提供一种利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法，通过科学的方法对采场的跨度和房柱的最小宽度的确定，确保回踩过程的安全性，利用隔一采一的交替回采方案进行回采并针对采空区回填，有效降低了损失率为和贫化率，同时，也提高了生产效率，对类似地质条件下矿石回采具有重要的借鉴和推广价值。

技术特征：

1.一种利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法，其特征在于，所述g步骤中，在回采时，以切割巷道为自由面，先沿采场长轴两侧倾斜45°平行布置3米炮孔，采幅高为1米；炮孔排距0.8米、孔间距0.4m-0.5米，然后沿采场长轴两侧垂直于切割巷布置5米炮孔。

3.根据权利要求2所述的利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法，其特征在于，所述c步骤中，k＝h覆岩-h。

4.根据权利要求3所述的利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法，其特征在于，所述c步骤中，若待开采矿体的深度h大于150米，则先利用矿房的极限跨度确定公式计算出采深100米时矿房的极限跨度，然后，根据函数估价法确定实际开采深度下的矿房的极限跨度。

5.根据权利要求3所述的利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法，其特征在于，函数估价法的确定公式为：

技术总结
本发明属于矿体开采应用技术领域，尤其涉及一种利用房柱法高效回采缓倾斜极薄矿体的方法。与现有技术相比，本发明通过科学的方法对采场的跨度和房柱的最小宽度的确定，确保回踩过程的安全性，利用隔一采一的交替回采方案进行回采并针对采空区回填，有效降低了损失率为和贫化率，同时，也提高了生产效率，对类似地质条件下矿石回采具有重要的借鉴和推广价值。

技术研发人员：张燕军,姜文峰,曹国华,王茂德,王相军,张为同,祖培涛,褚伟,乔世超,李金雷,刘长勇,刘乘麟,董超超
受保护的技术使用者：山东黄金矿业（沂南）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15