一种残矿回收采矿法
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿业开采技术领域,特别涉及一种残矿回收采矿法。
【背景技术】
[0002]随着采选技术的发展,过去有些品味不高而未开采的矿体,或者地质条件复杂的矿体,目前具备了开采条件,可以对其进行开采回收。而随着矿产资源消耗的加大,矿产资源越来越少,因此要合理的利用有限的矿产资源。
[0003]对残矿进行回收的采矿方法很多,主要有无底柱分段崩落法、房柱法和充填法。无底柱分段崩落法采场生产能力大,机械化程度高,但是对地表的影响较大,不能控制地表的变形。房柱法对顶板的要求管理极其严格,且留有大量的矿柱难以回收。常规的充填采矿法生产能力低,生产工艺复杂。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种残矿回收采矿法,解决了现有技术中,安全性低,对地表影响大生产效率低的技术问题,达到了提升操作安全性和开采效率的技术效果。
[0005]为解决上述技术问题,本发明提供了一种残矿回收采矿法,包括:
[0006]在残矿上盘保留5?15m厚度范围的保安矿柱;
[0007]将矿体划分为连续回采单元,完成回采并填充之后再回采下一个回采单元;
[0008]其中,所述回采单元包括三个连续的矿层,即上分层,中间分层以及下分层;优先回采所述上分层,再依次回采所述中间分层和所述下分层;在完成全部回采的情况下,进行填充;
[0009]当所述上分层矿体回采之后,采用喷射混凝土支护、锚喷支护或者锚喷支护加锚杆联系链支护对矿坑进行支护,再利用进路作为补偿空间,从另一侧联络平巷回采下面两个分层的矿体,待三个分层矿体均开采完毕之后方可进行充填。
[0010]进一步地,在矿体的上盘布置有上盘联络平巷,在矿体的下盘布置有下盘联络平巷;
[0011]其中,所述上盘联络平巷执行所述中间分层和所述下分层矿石的回采,所述下盘联络平巷执行所述上分层矿石的回采。
[0012]进一步地,在矿体的下盘布置两个溜矿井,每个所述分层开采出的矿石将通过溜矿井溜至阶段运输水平,装载输出。
[0013]进一步地,对于临近所述保安矿柱处采用光面爆破的方式爆破,同时,爆破高度小于等于3mο
[0014]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
[0015]1、本发明实施例提供的残矿回收采矿法,在塌陷区下盘保留5?15m厚度的保安矿柱,对残矿进行回收,在掘进过程中,即掘即支,既节省成本,又能保证开采安全,爆破采用光面爆破,对于矿体的开采快采快填充,提高开采过程中的安全性。
[0016]2、本发明实施例提供的残矿回收采矿法,将矿体划分成连续的回采单元以及连续分层,采取“三采一充”对残矿体进行回收,不仅能更大限度的回收国家的有用资源,又能提高开采效率,同时保证残矿体回收的安全生产。
[0017]3、本发明实施例提供的残矿回收采矿法,采用上下盘联络平巷分流开采的方式,配合矿体分层开采,便于机械化操作,加快了作业的进度,减少了充填的次数,增加生产能力,降低成本,大大提升开采效率和安全性。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例提供的残矿回收采矿法方案的纵剖面结构示意图;
[0019]图2为本发明实施例提供的残矿回收采矿法方案的横剖面结构示意图;
[0020]图3为本发明实施例提供的残矿回收采矿法方案的水平剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]本发明实施例提供一种矿回收采矿法,解决了现有技术中,残矿回收安全性低,回收率低,且效率低下的技术问题,达到了提升残矿回收安全性,回收率和回收效率的效果。
[0022]为解决上述技术问题,本申请实施例提供技术方案的总体思路如下:
[0023]一种残矿回收采矿法,包括:
[0024]在残矿上盘保留5?15m厚度范围的保安矿柱;
[0025]将矿体划分为连续回采单元,完成回采并填充之后再回采下一个回采单元;
[0026]其中,所述回采单元包括三个连续的矿层,即上分层,中间分层以及下分层;优先回采所述上分层,再依次回采所述中间分层和所述下分层;在完成全部回采的情况下,进行填充;
[0027]当所述上分层矿体回采之后,采用喷射混凝土支护、锚喷支护或者锚喷支护加锚杆联系链支护对矿坑进行支护,再利用进路作为补偿空间,从另一侧联络平巷回采下面两个分层的矿体,待三个分层矿体均开采完毕之后方可进行充填。
[0028]通过上述内容可以看出,保留一定厚度的保安矿柱,将矿体划分成连续的矿层,将三层连续的矿层分成一个开采单元,每个开采单元独立开采并填充后,进行下一个单元开采,保证了开采效率的同时也兼顾安全性。
[0029]为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0030]下面先介绍本实施例提供的方案的矿块结构布置方案。
[0031]参见图1?3,进路18垂直于矿体的走向布置.
[0032]主要的采准工程包括:上盘联络平巷3、穿脉17、运输巷道10、通风人行天井14和简易斜坡道11,在残矿上盘留有5-15m厚的保安矿柱,自中段石门掘进回采分段水平(下盘沿脉巷道),根据矿体倾斜程度,沿脉巷道位于矿体下盘8?15m处。在矿块中留有顶柱4和底柱15,将矿块划分为矿房和矿柱的形式。在矿体的下盘依次布置运输巷道10,溜井9,通风人形天井14,矿体各分段采用简易斜坡11道连接,简易斜坡道11三心拱断面2.7X2.5m,坡度12%,见采矿方法标准图。
[0033]在矿体的上盘布置有上盘联络平巷3,在矿体的下盘布置有下盘联络平巷12,其中上盘联络平巷3的高度为三个小分层的高度,负责中间分层和下分层矿石的回采,下盘联络平巷12的高度为一个小分层的高度,负责上分层矿石的回采工作。首先利用下盘联络平巷12对上分层的矿石进行回采,再利用上盘联络平巷3和进路18的补偿空间对下面两个分层的矿体进行开采,待三个分层的矿体全部开采完毕之后对其进行充填,再对上部另外回采空间的三个分层的矿体进行开采。
[0034]采用浅孔凿岩,浅孔深度一般小于2m?3m,孔径38m?42mm,最小抵抗线一般为1.0m?1.2m。采用凿岩机凿岩,按矿岩坚固系数,凿岩机效率为30m/台班,每米浅孔落矿为1.0?1.8m3,取1.3m3,约5.0吨。对临近保安矿柱2的位置爆破采用光面爆破的形式,减少对保安矿柱稳定性的影响。落矿采用浅眼爆破落矿,通过这种低爆轰威力的采矿方法,避免对采场周围围岩的扰动,凿岩设备采用7655型气腿式凿岩机,落矿顺序采用自下而上阶梯分层落矿,分层高度一般为1.8?2.2m,
工作面空间高度在2.0?3.5m之间。随着落矿高度的不断增加,应留矿堆保证工作面空间高度。
[0035]采用电动铲运机运搬矿石,铲运机自矿房铲装矿石后运搬至溜井9,铲运机由简易斜坡道11进入各分段采场。
[0036]当每一个回采单元的三个小分层的矿体全部回采完后,应及时对矿房进行胶结充填。充填主要是利用充填井5对其进行充填。
[0037]将矿块划分为矿房和矿柱,先回采矿房,待矿房回采并充填完毕之后,再回采相邻的矿房,待矿房依次回采并充填完毕之后再回收矿柱。
[0038]下面介绍本实施例在无底柱分段崩落法开采之后形成塌陷坑的边帮下对残矿进行回收的操作步骤。
[0039]通过数值模拟得出了在残矿上盘留有5-15m厚范围的保安矿柱2较为合适,其具体的数值与实际参数相关。在矿体I的下盘布置沿脉巷道6,在矿体I的上盘设置上盘联络巷道3,完成采准切割工作,在掘进巷道的过程中,对于围岩不稳固的,需要及时对其进行支护,即掘即支,根据不同的要求采用不同的支护方式,对于运输大巷,一般采用喷锚支护,在断层、岩体破碎地带采用浇灌混凝土支护的方式,对于人形通风天井14的支护采用100%的现浇混凝土灌注,以确保回采的安全。
[0040]将矿体I划分为连续的矿层,将三个小的分层作为一个回采单元进行回采,首先回采上分层,再依次回采中间分层和下分层,待三个分层均回采完毕之后,通过充填井5对回采单元进行充填,该单元全部回采并充填完毕之后才能进行上一个回采单元的三个分层的回采工作。在充填过程中,尽量做到快采快充,减少采空区的暴露时间。同时在充填过程中,应定期定点取样对其进行检测,以保证充填体13能达到一定的强度,对于每一分层的表层可以加速凝剂和加强剂以加强充填体的强度。
[0041]进路18垂直矿体I的走向布置,在矿体I的上盘布置有上盘联络平巷3,在矿体I的下盘布置有下盘联络平巷12,其中,上盘联络平巷3的高度为三个小分层的高度,负责下面2个分层矿石的回采,下盘联络平巷的高度为一个小分层的高度,负责上分层矿石的回米工作。
[0042]对于每个独立的回采单元,上分层矿体回采之后,需根据围岩的稳定性情况采用喷射混凝土支护、锚喷支护、锚喷支护加锚杆联系链支护对其进行支护,再利用进路18作为补偿空间,从另一侧联络平巷回采下面两个分层的矿体,待三个分层矿体均开采完毕之后方可进行充填。
[0043]在矿体I的下盘布置两个溜矿井9,每个分层开采出的矿石将通过溜井9、出矿巷道16以及与之匹配的出矿联络巷道6,运至阶段运输水平进行装车。
[0044]在矿体下盘布置有设备井7以及与之匹配的设备联络道8供设备、材料等的运输,并在下盘布设有简易斜坡道11,新鲜风流通过斜坡道进入分段运输平巷,经分层联络道进入采场,清洗工作面。
[0045]采用电动铲运机运搬矿石,铲运机自矿房铲装矿石后运搬至溜矿井9,铲运机由简易斜坡道11进入各分段采场。
[0046]对于临近保安矿柱2的地方采用光面爆破的方式进行爆破,同时对于爆破的高度进行限制,每次爆破不大于3m的厚度。对于临近采场的地方进行预裂爆破,有效减少爆轰波对采场的影响。
[0047]因此,在塌陷区下盘保留有合理厚度的保安矿柱并采取“三采一充”对残矿体进行回收,不仅能更大限度的回收国家的有用资源,又能提高开采效率,同时保证残矿体回收的安全生产。
[0048]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
[0049]1、本发明实施例提供的残矿回收采矿法,在塌陷区下盘保留5?15m厚度的保安矿柱,对残矿进行回收,在掘进过程中,即掘即支,既节省成本,又能保证开采安全,爆破采用光面爆破,对于矿体的开采快采快填充,提高开采过程中的安全性。
[0050]2、本发明实施例提供的残矿回收采矿法,将矿体划分成连续的回采单元以及连续分层,采取“三采一充”对残矿体进行回收,不仅能更大限度的回收国家的有用资源,又能提高开采效率,同时保证残矿体回收的安全生产。
[0051]3、本发明实施例提供的残矿回收采矿法,采用上下盘联络平巷分流开采的方式,配合矿体分层开采,便于机械化操作,加快了作业的进度,减少了充填的次数,增加生产能力,降低成本,大大提升开采效率和安全性。
[0052]最后所应说明的是,以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种残矿回收采矿法,其特征在于,包括: 在残矿上盘保留5?15m厚度范围的保安矿柱; 将矿体划分为连续回采单元,完成回采并填充之后再回采下一个回采单元; 其中,所述回采单元包括三个连续的矿层,即上分层,中间分层以及下分层;优先回采所述上分层,再依次回采所述中间分层和所述下分层;在完成全部回采的情况下,进行填充; 当所述上分层矿体回采之后,采用喷射混凝土支护、锚喷支护或者锚喷支护加锚杆联系链支护对矿坑进行支护,再利用进路作为补偿空间,从另一侧联络平巷回采下面两个分层的矿体,待三个分层矿体均开采完毕之后方可进行充填。2.如权利要求1所述的残矿回收采矿法,其特征在于:在矿体的上盘布置有上盘联络平巷,在矿体的下盘布置有下盘联络平巷; 其中,所述上盘联络平巷执行所述中间分层和所述下分层矿石的回采,所述下盘联络平巷执行所述上分层矿石的回采。3.如权利要求2所述的残矿回收采矿法,其特征在于:在矿体的下盘布置两个溜矿井,每个所述分层开采出的矿石将通过溜矿井溜至阶段运输水平,装载输出。4.如权利要求1所述的残矿回收采矿法,其特征在于:对于临近所述保安矿柱处采用光面爆破的方式爆破,同时,爆破高度小于等于3m。
【专利摘要】本发明属于矿业开采技术领域,公开了一种残矿回收采矿法,包括:在残矿上盘保留5~15m厚度范围的保安矿柱;将矿体划分为连续回采单元,完成回采并填充之后再回采下一个回采单元;其中,回采单元包括三个连续的矿层,即上分层,中间分层以及下分层;优先回采所述上分层,再依次回采中间分层和下分层;在完成全部回采的情况下,进行填充;当上分层矿体回采之后,采用喷射混凝土支护、锚喷支护或者锚喷支护加锚杆联系链支护对矿坑进行支护,再利用进路作为补偿空间,从另一侧联络平巷回采下面两个分层的矿体,待三个分层矿体均开采完毕之后方可进行充填。本发明是一种安全高效的填充采矿法,实现高效的残矿回收,保证开采效率的同时兼顾安全性。
【IPC分类】E21C41/16
【公开号】CN104895566
【申请号】CN201510331122
【发明人】王平, 王明旭, 曹华兵, 陈顺满
【申请人】武汉科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月15日