专利名称:几种房柱联合采矿方法
本发明是关于地下有用矿床开采中的几种房柱联合采矿方法的发明。适用于矿体倾角为0～35°，矿体厚度在5～20米缓倾斜矿床的开采。
在地下有用矿床开采中，采切布置(即采准、切割工程的布置)是任何地下采矿方法中的关键和核心，特别是其中的采场底部结构又直接主宰着采场结构、采场崩矿、采场搬运、岩层控制以及通风安全等技术问题。当前国内外生产矿山常用的采场底部结构有漏斗结构、漏斗堑沟结构和平底结构。以上几种采场底部结构，所需掘进工程量大，结构复杂，矿损贫化较大，采场生产能力低，劳动条件较差。
本发明的任务是要提供一种简化的采场顶、底部结构，即将房柱结构用于采场的顶、底部，並将房柱结构与空场法、留矿法、或崩落法联合应用，以获得六种房柱联合采矿法。其目的在于降低采切工程量，以获得良好的通风安全和劳动条件，提高采场的生产能力，降低矿石损失和贫化，以及提高经济效益。
本发明的任务是以如下方式完成的在地下有用矿床开采中简化采场顶、底部结构。其特征是在采场的底、顶部采用房柱结构进行切底或者切顶。所采用的房柱结构可以是圆柱、长柱或者连续矿柱结构。並将房柱结构与空场法、留矿法或崩落法联合应用，以获得如下六种地下联合采矿方法
(1)“走向分段房柱切底空场联合采矿法”，如图1所示。此法的特征是在阶段内沿矿体走向划成分段或矿块。在分段内进行圆柱切底，由切底中向上钻凿平行中深孔，並进行分段崩矿。崩下矿石可采用大型电耙或遥控无轨设备进行空场下出矿。采后空区进行嗣后充填。此法适用条件(A)矿体的上盘岩层一般在中稳、稳固或很稳固。(B)矿体下盘岩层一般在稳固、中稳或极不稳固。(C)矿体一般在稳固、很稳固或中等稳固以上。
(2)房柱切底全面空场联合采矿法，如图2所示。此法的特征是在斜长为50～60米的采场阶段内，沿走向划成区段(走向长度为300～500米)，在区段内先沿走向进行房柱切底，由切底中沿走向全面向上崩矿，崩下矿石采用大型电耙或高效无轨设备进行空场下出矿，采后空区进行嗣后充填。此法由于沿走向全面回采，不需要保留采场间柱，可进一步降低矿柱损失。适用条件(A)矿体的上盘岩层在稳固或很稳固以上。(B)矿体下盘岩层为稳固、中稳或极不稳固。(C)矿体在稳固、很稳固或中等稳固以上。
(3)“房柱切底全面留矿空场联合采矿法”，如图3所示。此法的特征是在采后空区暂时储存大量崩下矿石，然后连行空场下出矿，有利于挤压崩矿和集中出矿，可以进一步获得更多的合格块度，以及提高出矿效率和提高采场生产能力。回采工艺和适用条件与“房柱切底全面空场联合采矿法”相同。
(4)“房柱切底全面崩落联合采矿法”，如图4所示。此法的特征是随着全面回采，上盘岩层自行冒落。在回采工艺中，崩下矿石是在上盘崩落废石下进行出矿，为了防止矿损与贫化，一般应沿倾斜工作面进行均匀全面出矿。该法适用于矿体上盘岩层不够稳固或者很不稳固的难采矿床。
(5)“房柱切顶全面空场联合采采矿法”，如图5所示。此法的特征是采用房柱切顶后，由其向下钻凿炮孔进行崩矿。适用条件(A)矿体稳固性极差或较差，不宜在矿体内开掘井巷或矿房。(B)矿体的直接顶板不稳固甚至极不稳固，其厚度一般在2.5～4.0米以内。(C)矿体的间接顶板要求稳固或很稳固。
(6)房柱切顶全面留矿空场联合采矿法，如图6所示。此法的特征是采用房柱切顶后，由其向下钻凿炮孔进行崩矿。采后空区暂时储存大量崩下矿石，然后进行空场下出矿，有利于挤压崩矿和集中出矿，可以进一步获得更多合格块度，以及提高出矿效率和提高采场生产能力。适用条件与“房柱切顶全面空场联合采矿法”相同。所以当遇到矿体及直接顶板不稳固或极不稳固的难采矿体时，应用此法，可以获得最佳经济效益。
以下将结合附图对发明作进一步的详细描述图1是“房柱切底全面空场联合采矿法”的示意图。其中Ⅰ-Ⅰ为此法的横向剖面图。
Ⅱ-Ⅱ为此法的纵向剖面图。
参照图1，采场结构采场的阶段斜长为50～60米，采场的走向长度为30～80米。在各采场之间留有间柱，其斜长为8～10米。
采切布置在采场内主要布置以下掘进工程脉外阶段运输平巷[1]，脉内阶段平巷[2]，放矿漏斗[3]，间柱内上山[4]，间柱内联络道[5]，人行联络道[6]，圆柱切底[7]向上炮孔[8]，切底内矿柱[9]以及间柱内炮孔[10]。
回采方法首先在采场底部进行房柱切底，此例采用圆柱切底。圆柱切底高度为3～4米。圆柱直径为2.5～3.0米，圆柱间跨度为6～8米。随着圆柱切底，由切底中向上钻凿平行中深孔。各排平行中深孔可以采取分段崩矿。崩下矿石采用大型电耙进行空场下出矿。采后空区进行嗣后充填。
适用条件(A)矿体的上部岩层应在稳固、很稳固或中等稳固以上。(B)矿体的下部岩层可以由稳固、中等稳固或者极不稳固。(C)矿体稳固性应在很稳固、稳固或中等稳固以上。(D)矿体倾角为0～35°。(E)矿体厚度在6～15米。
图2是“房柱切底全面空场联合采矿法”的示意图。其中Ⅰ-Ⅰ为此法的横向剖面图，Ⅱ-Ⅱ为此法的纵向剖面图。参照图2，采场结构采场的阶段斜长为50～60米，采场的走向长度为300～500米。在阶段内划成区段、在区段内先沿走向进行房柱切底，由切底中沿走向全面向上崩矿，崩下矿石在空场下出矿，采后空区进行嗣后充填。
采切布置在采场内主要布置以下掘进工程脉外阶段运输平巷[1]，脉内阶段平巷[2]，放矿漏斗[3]，人行联络道[4.5]，切割上山[6]，房柱切底[7]，区段间柱[8]，向上炮孔[9]以及阶段间柱[10]。
回采方法采场的阶段矿柱为8～10米。在区段一端，沿矿体下盘的矿体内进行房柱切底，切底高度为2.5～4.0米。矿柱间距为8～10米。随着圆柱切底沿走向推进，在切底中向上钻凿中深孔，並沿走向分段进行崩矿。崩下矿石采用大型电耙进行空场下出矿。采后空间进行嗣后充填。
适用条件(A)矿体的上盘岩层一般应在稳固或很稳固以上。(B)矿体的下部岩层可以由稳固、中等稳固或极不稳固。(C)矿体稳固性应在很稳固、稳固或中等稳固以上。(D)矿体斜角为0～35°。(E)矿体厚度在6～15米。
图3是“房柱切底全面留矿空场联合采矿法”的示意图。其中Ⅰ-Ⅰ为此法的横向剖面图，Ⅱ-Ⅱ为此法的纵向剖面图。
参照图3，采场结构采场的阶段斜长为50～60米，采场的走向长度为300～500米。在阶段内划成区段，在区段内先沿走向进行房柱切底，由切底中沿走向全面向上崩矿，在采后空区暂时储存大量崩下矿石。
采场布置在采场内主要布置以下掘进工程脉外阶段运输平巷[1]，脉内阶段平巷[2]，放矿漏斗[3]，人行联络道[4.5]，房柱切底[6]，区段间柱[7]，向上炮孔[8]，崩下矿石[9]，阶段矿柱[10]。
回采方法与适用条件与“房柱切底全面空场联合采矿法”相同。此法采用暂时留矿，不仅有利于挤压崩矿和集中出矿，从而可以进一步获得更多的合格块度以及提高出矿效率和提高采场生产能力。
图4是“房柱切底全面崩落联合采矿法”的示意图。其中Ⅰ-Ⅰ为此法的横向剖面图，Ⅱ-Ⅱ为此法的纵向剖面图。
参照图4，采场结构采场的阶段斜长为40～60米，在各采场之间留有间柱，其斜长为10米。房柱切底高度为2.5～3.5米，矿体厚度为5～15米。
采场布置在采场内主要布置以下掘进工程脉外阶段运输平巷[1]，脉内阶段平巷[2]，放矿漏斗[3]，房柱切底[4]，人行联络巷[5.6]，矿体[7]，崩下矿石[8]，崩落废石[9]。
回采方法此法与前述方法不同之点，就是崩下矿石是在上盘废石下进行出矿;因此，为了防止矿损与贫化，一般应沿倾斜工作面进行均匀出矿。
适用条件基本上与前述方法相同，不同之点就是矿体上盘岩层不够稳固或很不稳固。
图5是“房柱切顶全面空场联合采矿法”的示意图。其中Ⅰ-Ⅰ为此法的横向剖面图，Ⅱ-Ⅱ为此法的纵向剖面图。
参照图5，采场结构采场的阶段斜长为50～60米，矿体倾角为0～30°。在各采场之间留有间柱其斜长为8～10米。此法的基本特征是在厚度为5～15米的矿体中采用房柱结构切顶。切顶高度为2.5～4.0米。
采切布置在采场内主要布置以下掘进工程脉外阶段运输平巷[1]，脉内阶段平巷[2]，放矿漏斗[3]，人行联络道[4、5]，切割上山[6]，人行上山[7]，切割平巷[8]，阶段间柱[9]，区段间柱[10]，房柱切顶[11]，向下中深孔[12]。
回采方法此法与前述“房柱切底全面空场联合采矿法”不同之点为(A)前者是用房柱切底，后者改用房柱切顶。(B)前者采用向上炮孔，后者采用向下炮孔。
适用条件此法与前述“房柱切底全面空场联合采矿法”不同之处主要有以下几点(A)矿体稳固性极差或较差，不宜在矿体内开掘井巷或矿房。(B)矿体的直接顶板不稳固，甚至极不稳固。
图6是“房柱切顶全面留矿空场联合采矿法”的示意图。其中Ⅰ-Ⅰ为此法的横向剖面图，Ⅱ-Ⅱ为此法的纵向剖面图。
参照图6，采场结构采场的阶段斜长为50～60米，矿体厚度为8～10米，矿体斜角为0～35°。在各采场之间留有间柱，其斜长为8～10米。此法采用房柱切顶，切顶高度为2.5～4.0米。
采切布置在采场内主要布置以下掘进工程脉外阶段运输平巷[1]，脉内阶段平巷[2]，放矿漏斗[3]，人行联络道[4、5]，人行天井[6]，房柱切顶[7]，切割平巷[8]，阶段矿柱[9]，不稳直接顶板[10]，矿体[11]，向下中深孔[12]，崩下矿石[13]。
回采方法和适用条件此法与前述“房柱切底全面留矿空场联合采矿法”不同之点是(A)前者是用房柱切底，后者改用房柱切顶。(B)前者采用向上炮孔，后者采用向下炮孔。另一方面此法与前述“房柱切顶全面空场联合采矿法”不同之点是前者没有留矿。后者在采后空区暂时储存大量崩下矿石，然后进行空场下出矿，有利于挤压崩矿和集中出矿，可以进一步获得更多的合格块度。此法适用条件与“房柱切顶全面空场联合采矿法”相同。同时此法具有前述两种方法的共同优点，所以当矿体及其直接顶板不稳固或极不稳固时即属于一种难采矿体应用此法可以获得最佳效益，实属一种最佳的地下采矿方法。
权利要求
1、几种房柱联合采矿方法，其特征是在采场的顶、底部采用房柱结构切顶，切底，並将房柱结构与空场法、留矿法或崩落法联合应用，以获得如下六种地下联合采矿方法
(1)走向分段房柱切底空场联合采矿法，
(2)房柱切底全面空场联合采矿法，
(3)房柱切底全面留矿空场联合采矿法，
(4)房柱切底全面崩落联合采矿法，
(5)房柱切顶全面空场联合采矿法，
(6)房柱切顶全面留矿空场联合采矿法。
2、按权利要求
1所述的采场底部或顶部房柱结构，其特征是房柱切底、切底的高度为2.5～4.0米跨度为6～12米，适用于矿体倾角为0～35°，矿体厚度在5～20米的缓倾斜矿床的开采，所采用的房柱结构可以是圆柱、长柱或者连续矿柱结构。
3、按权利要求
1或2所述的“走向分段房柱切底空场联合采矿法”，其特征是在阶段内沿矿体走向划成分段或矿块，在分段内进行房柱切底，随着房柱切底，由切底中向上钻凿平行炮孔，各排平行炮孔可以采取分段崩矿，崩下矿石可采用大型电耙或遥控无轨设备进行空场下出矿，采后空区进行嗣后充填，本法适用条件(A)矿体的上盘岩层在中稳、稳固或很稳固，(B)矿体下盘岩层由稳固、中稳或极不稳固，(C)矿体在稳固、很稳固或中等稳固以上。
4、按权利要求
1或2所述的“房柱切底全面空场联合采矿法”，其特征是在斜长为50～60米的采场阶段内划成区段，走向长度为300～500米，在区段内先沿走向进行房柱切底，由切底中沿走向全面向上崩矿，崩下矿石采用大型电耙或高效无轨设备进行空场下出矿，采后空区进行嗣后充填，此法由于沿走向全面回采，不需要保留采场间柱，可进一步降低矿柱损失，适用条件(A)矿体的上盘岩层在稳固或很稳固以上，(B)矿体下盘岩层在稳固中稳固或极不稳固，(C)矿体在稳固、很稳固或中等稳固以上。
5、按权利要求
1或2所述的“房柱切底全面留矿空场联合采矿法”，其特征是在采后空区暂时储存大量崩下矿石，有利于挤压崩矿和集中出矿，可以进一步获得更多的合格块度以及提高出矿效率和提高采场生产能力。
6、按权利要求
1或2所述的“房柱切底全面崩落联合采矿法”，其特征是随着全面回采，上盘岩层自行冒落，此法适用于矿体上盘岩层不够稳固或者很不稳固的难采矿床。
7、按权利要求
1或2所述的“房柱切顶全面空场联合采矿法”，其特征是采用房柱切顶后，由其向下钻凿炮孔进行崩矿，适用条件(A)矿体稳固性极差或较差，不宜在矿体内开掘井巷或矿房，(B)矿体的直接顶板不稳固甚至极不稳固，其厚度在2.5～4.0米以内，(C)矿体的间接顶板要求稳固或很稳固。
8、按权利要求
1或2所述的“房柱切顶全面留矿空场联合采矿法”，其特征是采用房柱切顶后，由其向下钻凿炮孔进行崩矿，采后空区暂时储存大量崩下矿石，然后进行空场下出矿。适用条件(A)矿体及其直接顶板不稳固或极不稳固，(B)间接顶板一定要求稳固或很稳固。
专利摘要
本发明公开了几种房柱联合采矿方法，其特征是将房柱结构用于采场的顶、底部，并将房柱结构与空场法、留矿法或崩落法联合应用，以获得六种地下联合采矿方法即走向分段房柱切底空场联合法，房柱切底全面空场联合法、房柱切底全面留矿空场联合法、房柱切底全面崩落联合法、房柱切顶全面空场联合法以及房柱切顶全面留矿空场联合法。上述方法适用于矿体倾角为0～35°，矿体厚度在5～20米的地下缓倾斜矿床的开采。
文档编号E21C41/00GK86100824SQ86100824
公开日1986年10月8日 申请日期1986年1月31日
发明者周君才 申请人:昆明工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan