人行上山巷道5，该人行上山巷道也可以作为相邻矿块的运输上山巷道2 ;人行上山巷道5和运输上山巷道2左右两侧均留有一定宽度(例如5m)的矿柱8，以保证采场的稳定性。
[0042]所述阶段运输巷道1，用于矿房的构建以及矿石回采后主要运输通道。
[0043]所述运输上山巷道2，用于为矿房内开采提供自由面以及矿石开采下来运输到阶段运输巷道；
[0044]所述人行上山巷道5，用于回采作业的人行通道并作为回风通道，回采单元内的矿石开采结束后也可作为相临回采单元的运输上山。
[0045]所述矿房用于采矿。每个矿房尺寸为:宽度40m、斜长50m，采高4m。
[0046](2)构建矿房的通风风路:
[0047]由阶段运输巷道1、运输上山巷道2、人行上山巷道5和上部区段运输巷道9组成矿房的完整通风风路，风流方向由阶段运输巷道1接入风管经由人行上山巷道5到达作业面，进行压入式通风，污风经由采空区、运输上山巷道2进入上部运输沿脉巷道9排出，整个开采过程产生的余渣通过阶段运输巷道1运出地表。
[0048](3)回采作业:
[0049]如图1所示:以阶段运输巷道1和运输上山巷道2为自由面，沿矿房走向，向采场另一端推进将底柱开采出来后，在此底柱顶部的底板打孔并插入钢筋，然后制模浇混凝土形成用于保证采场稳定性的钢筋混凝土底柱7，并留有一定宽度(例如2m)的空间作为相邻回采条带的初始工作面；矿房内以初始工作面为自由面，沿运输上山巷道2从下往上依次开采，每次推进进尺3m，形成多个工作面，这些工作面从运输上山巷道2到人行上山巷道5按阶梯布置，每个阶梯宽度2m左右。上层矿石10掘进两个进尺后以相同的掘进形式回采下层矿体，掘进一个进尺，最终形成阶梯的形式向采场另一端推进沿矿体走向将矿体开采出来。双层矿体开采首次提出采用“双阶梯”的形式，即矿房内走向和倾向两个方向均以阶梯的形式推进。
[0050](4)矿石爆破:
[0051]如图5和图6所示:在运输上山巷道2中搭建脚手架，在上层矿石10上方预留0.5m厚的围岩14，作为待采矿石6的预留保护层11，工人持手持式凿岩机站在预留保护层11之上，在预留保护层之上打一排预裂孔12，然后在预裂孔以上矿房顶板以下的围岩14中钻三排爆破炮孔13，炮孔排距0.4m ;上排炮孔与顶板间距为0.3m，保证爆破后顶板的完整与稳定；爆破采用毫秒延时爆破方法，先起爆预裂孔12中的装药，形成预裂缝，再依次起爆主爆孔、上部边端炮孔13中的装药，预裂缝可减少主爆孔爆炸应力波对玉石矿体损伤；在下层矿体上方也预留0.5m厚的围岩14，作为待采矿石6的预留保护层11，在此保护层之上打一排预裂孔12，再在预裂孔以上围岩14中开钻出用于爆破的炮孔13，炮孔排距0.4m ;爆破完成后对于四周突出围岩采用人工打楔撬杆进行撬除，利用手推式切割机直接将底板切出来，采出完整无损的矿石；采出的矿石10通过阶段运输巷道1运出地表。
[0052](5)采空区的充填:
[0053]随着工作面的推进，后方充填工作也随着向前推进，充填时采空区左右两侧采用水泥块石砌筑3，中间部分利用上一水平采出的废石进行碎石堆砌4充填这不仅降低了排废费用而且避免了地表废石场破坏生态环境。
【主权项】
1.一种地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法，其特征是矿石回采采用爆破加人工机械的方式，先在阶段运输巷道(1)中搭建脚手架，上层矿石上方预留一定厚度的上盘围岩，作为矿石的保护层，工人持手持式凿岩机站在脚手架上在保护层之上打一排预裂孔(12);然后在预裂孔以上矿房顶板以下的围岩中钻炮孔(13)，并控制好炮孔与顶板间距，保证顶板的完整与稳定；待上层矿石掘进两个进尺后，以相同的掘进形式回采下层矿体，掘进一个进尺，最终形成阶梯的形式向采场另一端推进，回采下层矿体前先爆预裂孔形成预裂缝，以减少爆炸应力波对玉石矿的损伤，实现玉石矿的安全无损开采。2.根据权利要求1所述的地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法，其特征是该方法的步骤包括: 1)矿房的构建: 包括阶段运输巷道(1)、运输上山巷道(2)、人行上山巷道(5)和矿体围岩的构建，其中:阶段运输巷道(1)用于矿房的构建以及矿石回采后主要运输通道；运输上山巷道(2)，用于为矿房内开采提供自由面以及矿石开采下来运输到阶段运输巷道，整个开采过程产生的余渣通过阶段运输巷道(1)运出地表；人行上山巷道(5)，用于回采作业的人行通道并作为回风通道； 2)构建矿房的通风风路: 由阶段运输巷道(1)、运输上山巷道(2)、人行上山巷道(5)和上部区段运输巷道(9)组成矿房的完整通风风路，风流方向由阶段运输巷道(1)接入风管经由人行上山巷道(5)到达作业面，进行压入式通风，污风经由采空区、运输上山巷道(2)进入上部运输沿脉巷道(9)排出； 3)回采作业: 以双阶梯的形式推进，即:矿房内以初始工作面为自由面，沿运输上山巷道(2)从下往上依次开采，每次推进进尺3m，形成多个工作面，这些工作面从运输上山巷道(2)到人行上山巷道(5)按阶梯布置；上层矿石(10)掘进两个进尺后以相同的掘进形式回采下层矿体，掘进一个进尺，最终形成阶梯的形式向采场另一端推进沿矿体走向将矿体开采出来； 4)矿石爆破: 在运输上山巷道(2)中搭建脚手架，在上层矿石(10)上方预留0.5m厚的围岩(14)，作为待采矿石(6)的预留保护层(11)，工人持手持式凿岩机站在预留保护层(11)之上，在预留保护层之上打一排预裂孔(12)，然后在预裂孔以上矿房顶板以下的围岩(14)中钻三排爆破炮孔(13)，各炮孔装药后实施爆破，爆破完成后对于四周突出围岩采用人工打楔撬杆进行撬除，利用手推式切割机直接将底板切出来，采出完整无损的矿石；采出的矿石(10)通过阶段运输巷道(1)运出地表。3.根据权利要求2所述的地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法，其特征是所述矿房的构建方法是:先沿着矿体走向掘进200m，形成阶段运输巷道(1);以阶段运输巷道(1)向矿块倾向掘进50m，形成运输上山巷道(2);以阶段运输巷道(1)向矿房倾向掘进50m，形成人行上山巷道(5)，该人行上山巷道也可以作为相邻矿块的运输上山巷道(2);人行上山巷道(5)和运输上山巷道(2)左右两侧均留有一定宽度的矿柱(8)，以保证采场的稳定性。4.根据权利要求3所述的地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法，其特征在于随着工作面的推进，后方充填工作也随着向前推进，充填时，对采空区左右两侧采用水泥块石砌筑(3)，中间部分利用上一水平采出的废石进行碎石堆砌(4)充填。5.根据权利要求2所述的地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法，其特征在于步骤1)中，在回采作业内的矿石开采结束后，所述人行上山巷道(5)用于相临回采单元的运输上山巷道。6.根据权利要求2所述的地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法，其特征在于步骤3)中，所述初始工作面是:以阶段运输巷道(1)和运输上山巷道(2)为自由面，沿矿房走向，向采场另一端推进将底柱开采出来后，在此底柱顶部的底板打孔并插入钢筋，然后制模浇混凝土形成用于保证采场稳定性的钢筋混凝土底柱(7)，并留有一定宽度的空间作为相邻回采条带的初始工作面。7.根据权利要求2所述的地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法，其特征在于步骤4)中，所述爆破采用毫秒延时爆破方法，具体是:先起爆预裂孔(12)中的装药，形成预裂缝，再依次起爆主爆孔、上部边端炮孔(13)中的装药；在下层矿体上方也预留0.5m厚的围岩(14)，作为待采矿石(6)的预留保护层(11)，在此保护层之上打一排预裂孔(12)，再在预裂孔以上围岩(14)中开钻出用于爆破的炮孔(13)。8.根据权利要求2所述的地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法，其特征在于所述矿房用于采矿，每个矿房尺寸为:宽度40m、斜长50m，采高4m。
【专利摘要】本发明是一种地下缓倾斜双层薄玉石矿无损爆破采矿方法，该方法是：矿石回采采用爆破加人工机械的方式，先在阶段运输巷道(1)中搭建脚手架，上层矿石上方预留一定厚度的上盘围岩，作为矿石的保护层，工人持手持式凿岩机站在脚手架上在保护层之上打一排预裂孔(12)；然后在预裂孔以上矿房顶板以下的围岩中钻炮孔(13)，并控制好炮孔与顶板间距，保证顶板的完整与稳定；待上层矿石掘进两个进尺后，以相同的掘进形式回采下层矿体，掘进一个进尺，最终形成阶梯的形式向采场另一端推进，回采下层矿体前先爆预裂孔形成预裂缝，以减少爆炸应力波对玉石矿的损伤，实现玉石矿的安全无损开采。本发明具有回采速度高和提高了玉石的经济价值等优点。
【IPC分类】E21F15/00, E21C41/16
【公开号】CN105370280
【申请号】CN201510815950
【发明人】叶海旺, 汪柳俊, 雷涛, 唐可, 王超, 汪大新, 冉成
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月23日