一种薄矿体机械化高分层连续采矿方法.pdf

本发明公开了一种薄矿体机械化高分层连续采矿方法，包括以下步骤：a)矿脉划分阶段，阶段内沿矿体走向用15～20％坡度的斜坡道将矿脉划分为多个平行四边形矿块；b)布置人行通风天井和充填天井；浇灌人工假底；c)从矿房的拉底层开始分层回采，形成一条完整的脉内斜坡道；d)矿房分为凿岩工作面、出矿工作面和充填工作面，三个工作面平行交替作业；e)采场分层作业包括凿岩、装药、爆破、通风、撬毛、出矿、清理粉矿、架设顺路溜矿井、充填、采场支护及铺设混凝土底板；f)矿房回采完后，回收底柱。本发明方法为脉内斜坡道采准，全机械化作业，高分层充填，具有开采安全性高，采切比小，矿石损失贫化小，生产效率高的优点。

1.  一种薄矿体机械化高分层连续采矿方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)矿脉划分为阶段，每阶段高度为30～40m，阶段内沿矿体走向每隔160～200m用15～20％坡度的脉内斜坡道将矿脉划分为多个平行四边形矿块，但首采矿块和终采矿块呈三角形，矿块分为矿房和矿柱，矿柱只设底柱，底柱高度为5～6m；
b)在矿块的底部掘进沿脉运输平巷，在首采矿块和终采矿块的端部分别布置人行通风天井；矿块内每间隔50～60m布置一充填天井；极薄矿体中则无需布置充填天井；在底柱上面布置拉底巷道，以拉底巷道为自由面进行切割，向上挑顶形成高度为4～5m的拉底空间，然后浇灌0.8～1.2m钢筋混凝土作为人工假底；人工假底形成后开始进行矿块的回采工作；
c)无轨设备通过沿脉运输平巷、环形联络斜坡道达到矿房的拉底层开始分层回采；随着首采矿块的逐层回采与充填，形成一条完整的脉内斜坡道作为采场进出通道；
d)以顺路溜矿井为中心，将矿房划分三个工作面，分别为凿岩工作面、出矿工作面和充填工作面，三个工作面平行、交替进行采场分层作业；
e)采场分层作业包括凿岩、装药、爆破、通风、撬毛、出矿、清理粉矿、架设顺路溜矿井、充填、采场支护及铺设混凝土底板；采用二采一充的作业方式，分层回采高度为2～4m，分层充填高度4～8m；
f)本阶段矿房全部回采完后，回收本阶段的底柱。

2.  根据权利要求1所述的薄矿体机械化高分层连续采矿方法，其特征在于，所述采矿方法适用于急倾斜薄或极薄矿体。

3.  根据权利要求1所述的薄矿体机械化高分层连续采矿方法，其特征在于，所述采矿方法采用脉内斜坡道采准工程布置，随着首采矿块的逐层回采与充填，形成一条完整的脉内斜坡道，人员、材料和设备均由脉内斜坡道进入采场。

4.  根据权利要求1所述的薄矿体机械化高分层连续采矿方法，其特征在于，所述采场分层作业采用凿岩台车凿岩；浅孔爆破落矿；微型铲运机出矿和平场。

5.  根据权利要求1所述的薄矿体机械化高分层连续采矿方法，其特征在于，所述顺路溜矿井的架设为：采场分层作业出矿完毕，加高顺路溜矿井，顺路溜矿井与充填天井错开布置；顺路溜矿井三面布置在下盘围岩中，另一面在矿体与围岩交界面上，使用钢筋混凝土预制板构建。

6.  根据权利要求1所述的薄矿体机械化高分层连续采矿方法，其特征在于，所述充填作业为：薄矿体开采时通过充填天井下放废石充填料进行充填；极薄矿体开采时则削壁下盘围岩进行充填，削壁的宽度根据回采矿脉的宽度、下盘围岩的松散系数及铲运机运行要 求的宽度来决定；采用微型铲运机进行平场作业，废石平整后，在废石上面铺设0.15～0.2m的混凝土底板。

7.  根据权利要求1所述的薄矿体机械化高分层连续采矿方法，其特征在于，所述采场支护为：对采场上盘围岩局部不稳固地方采用管缝式锚杆加固支护,锚杆采用φ32×2000mm的锚杆，排间距为0.8～1.2m×0.8～1.2m。

一种薄矿体机械化高分层连续采矿方法
技术领域
本发明涉及采矿领域，尤其涉及一种薄矿体机械化高分层连续采矿方法。
背景技术
我国许多有色金属、黄金矿山开采的大都是薄矿体，矿床规模小，矿体产状变化复杂，开采难度大。长期以来,急倾斜薄矿脉或极薄矿脉开采，常用的方法有削壁充填法、浅孔留矿法和上向水平分层充填采矿法。
浅孔留矿法开采时，存在着采场暴露面积大，上下盘围岩暴露时间长，作业不安全，回采难度大，采场矿石损失贫化率高，生产效率低，劳动强度大，矿山生产能力小，难以实现机械化等不足。此外，留矿法因2/3崩落矿石不能及时放出，还会造成资金积压与三级矿量不均衡等缺点。
对于急倾斜薄或极薄矿体，采用脉外采准斜坡道的上向水平分层充填采矿法时，脉外斜坡道和采场联络道众多而且复杂，采准和切割工程量巨大，开采成本高。
采用普通削壁充填法开采时，由于受脉幅所限,采矿场内难以实现机械化，作业循环多，回采工艺复杂，故存在着采准比大，矿山生产能力小，生产效率低，劳动强度大，采矿成本高和矿石损失贫化大等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种针对急倾斜薄或极薄矿体、开采安全性好、机械化程度高、采准比小、资源损失贫化小、回采工艺结构简单、生产效率高、生产能力大的机械化高分层连续采矿方法。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种薄矿体机械化高分层连续采矿方法，包括以下步骤：
a)矿脉划分为阶段，每阶段高度为30～40m，阶段内沿矿体走向每隔160～200m用15～20％坡度的脉内斜坡道将矿脉划分为多个平行四边形矿块，但首采矿块和终采矿块呈三角形，矿块分为矿房和矿柱，矿柱只设底柱，底柱高度为5～6m；
b)在矿块的底部掘进沿脉运输平巷，在首采矿块和终采矿块的端部分别布置人行通风天井；矿块内每间隔50～60m布置一充填天井；极薄矿体中则无需布置充填天井；在底柱上面布置拉底巷道，以拉底巷道为自由面进行切割，向上挑顶形成高度为4～5m的拉底空 间，然后浇灌0.8～1.2m钢筋混凝土作为人工假底；人工假底形成后开始进行矿块的回采工作；
c)无轨设备通过沿脉运输平巷、环形联络斜坡道达到矿房的拉底层开始分层回采；随着首采矿块的逐层回采与充填，形成一条完整的脉内斜坡道作为采场进出通道；
d)以顺路溜矿井为中心，将矿房划分三个工作面，分别为凿岩工作面、出矿工作面和充填工作面，三个工作面平行、交替进行采场分层作业；
e)采场分层作业包括凿岩、装药、爆破、通风、撬毛、出矿、清理粉矿、架设顺路溜矿井、充填、采场支护及铺设混凝土底板；采用二采一充的作业方式，分层回采高度为2～4m，分层充填高度4～8m；
f)本阶段矿房全部回采完后，回收本阶段的底柱。
所述采矿方法适用于急倾斜薄或极薄矿体。
所述采矿方法采用脉内斜坡道采准工程布置，随着首采矿块的逐层回采与充填，形成一条完整的脉内斜坡道，人员、材料和设备均由脉内斜坡道进入采场。
所述采场分层作业采用凿岩台车凿岩；浅孔爆破落矿；微型铲运机出矿和平场。
所述顺路溜矿井的架设为：采场分层作业出矿完毕，加高顺路溜矿井，顺路溜矿井与充填天井错开布置；顺路溜矿井三面布置在下盘围岩中，另一面在矿体与围岩交界面上，使用钢筋混凝土预制板构建。
所述充填作业为：薄矿体开采时通过充填天井下放废石充填料进行充填；极薄矿体开采时则削壁下盘围岩进行充填，削壁的宽度根据回采矿脉的宽度、下盘围岩的松散系数及铲运机运行要求的宽度来决定；采用微型铲运机进行平场作业，废石平整后，在废石上面铺设0.15～0.2m的混凝土底板。
所述采场支护为：对采场上盘围岩局部不稳固地方采用管缝式锚杆加固支护,锚杆采用φ32×2000mm的锚杆，排间距为0.8～1.2m×0.8～1.2m。
本发明的突出技术特点在于：
(1)采准比小。所述采矿方法采用脉内斜坡道采准，脉内斜坡道是随着上向分层回采过程,在充填料上形成斜坡道,放矿溜井则是随着回采过程顺路架设形成的。
(2)生产能力大。所述采矿方法将阶段内矿体以矿块为单位组织生产，采用凿岩台车凿岩，微型铲运机出矿和平场，机械化程度高，作业循环周期短，生产效率高，生产能力大。
(3)回采工艺结构简单、回采效率高。所述采矿方法采用上向水平分层回采，平行工作面作业，各作业面凿岩、爆破、出矿、充填互不干扰，回采工艺结构简单，回采效率高， 可实现矿体的连续开采。
(4)适用性强。所述采矿方法适用于急倾斜薄或极薄矿体开采，在极薄矿体中应用时，可以取消矿块中的充填天井，削壁下盘围岩充填。
因此，本发明具有开采作业安全性好、机械化程度高、采切比小、生产能力大、回采工艺结构简单、矿石损失贫化小的特点，适用于急倾斜薄矿体与极薄矿体的开采。
附图说明
图1是采用本发明薄矿体机械化高分层连续采矿方法的矿脉结构示意图。
图1中：1-沿脉运输平巷，2-顺路溜矿井，3-脉内斜坡道，4-充填天井，5-炮孔，6-废石充填料，7-环形联络斜坡道，8-崩落的矿石，9-混凝土底板，10-矿房，11-人行通风天井，12-底柱，13-人工假底。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，薄矿体机械化高分层连续采矿方法，包括下列步骤：
a)矿脉划分为阶段，阶段高度为30～40m，阶段内沿走向每隔160～200m用15～20％坡度的脉内斜坡道3将矿脉划分为一些平行四边形矿块，但首采矿块和终采矿块呈三角形。矿块划分为矿房10和底柱12，底柱12高度为5～6m。
b)在矿块的底部掘进沿脉运输平巷1，在首采矿块和终采矿块端部分别布置人行通风天井11；矿块内每间隔50～60m布置一充填天井4，极薄矿体中则无需布置充填天4；在底柱12上面布置拉底巷道，以拉底巷道为自由面进行切割，向上挑顶形成高度为4～5m拉底空间，然后浇灌0.8～1.2m钢筋混凝土形成人工假底13；人工假底13形成后开始进行矿块的回采工作。
c)无轨设备通过沿脉运输平巷1、环形联络斜坡道7达到矿房10的拉底层开始回采。随着首采矿块的逐层回采与充填，形成一条完整的脉内斜坡道3，人员、材料、设备等均由脉内斜坡道3进入采场。
d)以顺路溜矿井2为中心，将矿房划分三个工作面，分别为凿岩工作面、出矿工作面和充填工作面，三个工作面平行、交替进行采场分层作业。
e)采场分层作业循环依次包括凿岩、装药、爆破、通风、撬毛、出矿、清理粉矿、架设顺路溜矿井、充填、采场支护及铺设混凝土底板，采用三班一个循环的工作制度。采用
二采一充的作业方式，分层回采高度为2～4m，分层充填高度4～8m。
采用H102型液压凿岩台车钻凿炮孔5，矿脉厚度大于1m时按“梅花形布孔，小于1m时，则按“之”字形布孔，炮孔排距0.8～1.0m，孔距0.8～1.0m，孔深1.8～2.5m。
崩落的矿石8采用CT500HE微型铲运机铲装到顺路溜矿井2，通过沿脉运输平巷1用矿车运出。分层出矿完毕，加高顺路溜矿井2；顺路溜矿井2与充填天井4错开布置；顺路溜井2三面布置在下盘围岩中，另一面在矿体与围岩交界面上，使用钢筋混凝土预制板构建。
薄矿体开采时通过充填天井4下放废石充填料6进行采场充填；极薄矿体开采时则削壁下盘围岩进行采场充填，削壁的宽度根据回采矿脉的实际宽度、下盘围岩的松散系数及铲运机运行要求的宽度来决定。采用微型铲运机进行平场作业，废石充填料6平整后，方可在上面铺设0.15～0.2m混凝土底板9，为下一采矿循环做好准备。
对采场上盘围岩局部不稳固地方采用管缝式锚杆加固支护,锚杆采用φ32×2000mm的锚杆，排间距为0.8～1.2m×0.8～1.2m。
f)本阶段矿房10全部回采完后，则立即回收阶段底柱12。
实施例：
某银矿床，I号主矿体赋存标高在2431～1800m之间，平均倾角65°，平均厚度2-3m，矿体及上盘围岩稳固性一般；矿石平均Ag品位277g/t。
在1800m中段采用机械化上向高分层充填法的步骤如下：
a)1800m～1840m中段高度为40m，沿矿体走向每隔200m用20％坡度的脉内斜坡道将矿脉划分为多个平行四边形矿块，1800m中段共划分为四个矿块。每个矿块均分为矿房10和底柱12，留5m高底柱12。
b)在首采矿块端部布置人行通风天井11；从人行通风天井11起每间隔50m布置一充填天井4；在底柱12上面布置2×2m²的拉底巷道，并以此为自由面扩大到矿房10边界，再向上挑顶形成高度为4.5m拉底空间，然后浇灌1.0m钢筋混凝土假底，配置双层钢筋，间距700mm；人工假底13形成后开始进行矿块的回采工作。
c)采用H102型液压凿岩台车钻凿炮孔5；矿脉厚度大于1m时按“梅花形布孔，小于1m时，则按“之”字形布孔，炮孔5排距0.8～1.0m，孔距0.8～1.0m，孔深1.8～2.5m。
d)使用WJD-0.5铲运机出矿。分层出矿完毕，加高顺路溜矿井2，顺路溜矿井2与充填天井4错开布置；顺路溜矿井2三面布置在下盘围岩中，另一面使用钢筋混凝土预制板构建。
e)采用二采一充的作业方式，分层充填高度为4.5m。通过充填天井4下放废石充填料6进行采场充填；采用WJD-0.5铲运机进行平场作业，废石充填料6平整后，在上面铺设 0.2m厚混凝土砂浆底板，为下一采矿循环做好准备。
实施效果：千吨采切3.83m/kt，采矿回采率92.5％，采场生产能力139t/d。