專利名稱：中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種中厚傾斜破碎磷礦體的中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法，主要適用于礦體走向較長、礦體較規(guī)整、礦巖不太穩(wěn)固，且要求生產(chǎn)能力大、效率高的中厚傾斜破碎磷礦體開采，同時適應于除磷礦體外采用充填法開采的類似礦體。
背景技術：
我國磷礦類型屬于震旦系海相沉積礦床，該組含磷地層主要由白云巖、磷塊巖、粘土巖及它們之間的過渡巖石組成。工業(yè)礦層多為緩傾斜 傾斜中厚破碎礦體，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦體走向長，礦巖穩(wěn)定性較差。目前我國地下磷資源開采一直沿用傳統(tǒng)的空場法和崩落法，不僅礦石損失貧化率高，資源浪費極其嚴重，而且導致開采境界內(nèi)的山體崩落、采空區(qū)塌陷等重大工程災害?！るS著磷礦石價格逐步提高，國家產(chǎn)業(yè)規(guī)劃走無廢害開采之路，走循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展之路。如何提高資源回收率，延長礦山服務年限，建設綠色礦山是我國磷礦山當前面臨的重大難題。因此，如何實現(xiàn)中厚傾斜破碎磷礦體安全高效、低采準比、低貧損開采是本發(fā)明的創(chuàng)新核心。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是針對中厚傾斜破碎磷礦體提供一種低貧損、低采準t匕、安全、高效回采的中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供的中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法，將礦體劃分為中段，中段內(nèi)劃分盤區(qū)，盤區(qū)內(nèi)劃分分段，分段中央劃分礦房礦柱、分段兩端沿脈內(nèi)鑿巖出礦平巷無間柱劃分回采單元；采用上盤脈外無軌采準系統(tǒng)，由盤區(qū)斜坡道、集中出礦溜井、中央脈外+兩側轉入脈內(nèi)的分段平巷、礦房礦柱共用出礦聯(lián)絡巷構成；中段內(nèi)先回采礦房充填接頂后再回采礦柱；同一分段內(nèi)由多個礦房鑿巖、爆破、支護、出礦、充填等工藝平行作業(yè)實現(xiàn)連續(xù)采礦。本發(fā)明的技術解決方案如下I、將礦體沿走向劃分盤區(qū)，盤區(qū)長300 800m,垂高40 60m,分段垂高8 12m ；盤區(qū)中央采用脈外采準劃分礦房礦柱，盤區(qū)兩端沿脈內(nèi)鑿巖出礦平巷無間斷劃分礦房；礦房礦柱寬度均為15m 30m，高度為分段垂高8 12m，斜長15 22m ；2、采用上盤脈外斜坡道及脈外脈內(nèi)聯(lián)合分段巷道的無軌采準系統(tǒng)，中央溜井布置在斜坡道中央，盤區(qū)兩端溜井距盤區(qū)界線100 160m，傾角為55 65° ;在盤區(qū)斜坡道的開口位置，每隔8 12m垂高向礦體掘進聯(lián)絡巷，盤區(qū)中央距礦體邊界線大于12m位置沿走向掘進脈外分段平巷，同時向每個礦柱掘進每個礦房和礦柱共用的聯(lián)絡巷；分段平巷距盤區(qū)界線80 140m由脈外轉入脈內(nèi)，作為盤區(qū)兩端礦房的鑿巖出礦平巷；采場端部沿礦體上盤掘進切割通風上山與上分段平巷貫通，作為采場中深孔爆破的自由面；
3、采場人行通道用錨桿臺車、噴漿臺車進行噴錨支護，采用液壓中深孔臺車打眼，裝藥臺車裝藥，非電毫秒差雷管加導爆管起爆，鏟運機出礦，長臂式耙裝機回收底板三角礦石，采場通風依靠礦山主風壓及切割上山沿礦體上盤貫通上分段平巷進行通風，分段內(nèi)多個礦房鑿巖、爆破、支護、出礦、充填等工藝平行作業(yè)實現(xiàn)連續(xù)采礦；4、中央礦房回采完后，在礦房與礦柱分界線處砌筑充填擋墻；兩端礦房回采完后，直接在脈內(nèi)平巷內(nèi)砌筑充填擋墻；礦柱回采完后，在礦房與礦柱共用聯(lián)絡巷內(nèi)砌筑充填擋墻，均從采空區(qū)上分段進行充填。第一分段的礦房礦柱采用高強度膠結充填體，作為下中段開采的人工頂柱；其他礦房回采完在脈內(nèi)采用廢石膠結充填體，礦柱采用尾廢非膠結充填；所有礦房礦柱的Im厚充填澆面均采用高強度膠結充填體并鋪層廢石，以利于無軌設備的行走。有益效果
I、開采安全性高米用充填米礦法，礦房開米時米場兩邊為原巖，礦柱開米時米場兩邊為膠結充填，控制了采場地壓；所有鑿巖、出礦工藝均在已支護的脈內(nèi)鑿巖出礦巷道或上盤白云巖內(nèi)，作業(yè)安全。2、盤區(qū)生產(chǎn)能力大盤區(qū)中央采用脈外采準可實現(xiàn)多個采場同時作業(yè)，彌補盤區(qū)兩端脈內(nèi)采準采準作業(yè)面少的限制，分段內(nèi)可以多個礦房鑿巖、爆破、支護、出礦、充填等工藝平行作業(yè)實現(xiàn)連續(xù)米礦。3、低采準比盤區(qū)中央沿走向掘進脈外分段平巷，距盤區(qū)界線80 140m時由脈外轉入脈內(nèi)作為盤區(qū)兩端礦房的鑿巖出礦平巷，降低了 160 280m的脈外分段巷道；同時向每個礦柱中央掘進每個礦房和礦柱共用的聯(lián)絡巷，節(jié)約了每條向礦房掘進的出礦聯(lián)絡巷。4、資源損失貧化率小通過在分段內(nèi)無間斷布置礦房礦柱，先采礦房后采礦柱，采場無一次損失，使原來因使用分段空場法不能開采的間柱、頂?shù)字炕厥眨厥章视?8%提高到90%;采空區(qū)用尾廢充填，減少了頂板冒落，貧化率由10%降低到6%。5、機械化程度高、勞動強度低采用無軌采準系統(tǒng)，配備鑿巖臺車、裝藥臺車、鏟運機及錨桿臺車等先進采礦設備，不僅機械化程度高，而且節(jié)省了勞動力，降低了工人的勞動強度，加大了采礦工效及作業(yè)的安全性。


圖I為本發(fā)明采礦方法結構示意2為圖I的B-B剖面3為圖I的C-C剖面中I-中段運輸平巷，2-脈外分段平巷，3-脈內(nèi)分段平巷，4-中央溜井，5-溜井聯(lián)絡道，6-出礦聯(lián)絡巷，7-脈內(nèi)鑿巖出礦巷道，8-切割上山，9-充填擋墻，10-礦石，11-低強度膠結充填體，12-聞強度膠結充填體，13-脈外米準礦房，14-脈外米準礦柱，15-脈內(nèi)米準礦房
具體實施例方式實施例以貴州開磷集團礦業(yè)總公司用沙壩礦的一個采場為例。用沙壩礦目前開采范圍為+920 +1120m，礦層厚度在走向上比較穩(wěn)定，走向長近3800m ;礦體平均真厚度6. 5m，平均傾角32 ° ;礦石品位平均為35. 66%，容重為2. 78t/m3,磷礦石儲量A+B+C+D級2723. 22萬t。礦層與頂?shù)装鍑鷰r界線清楚，直接頂板為碳酸鹽和硅酸鹽類巖石交叉產(chǎn)出的不穩(wěn)定層，間接頂板為白云巖，礦層直接底板為石英砂巖或紅頁巖。具體實施步驟如下I、將礦體沿走向劃分盤區(qū)，盤區(qū)長800m，垂高50m，分段垂高為IOm ;盤區(qū)中央采用脈外采準劃分礦房礦柱，盤區(qū)兩端沿脈內(nèi)鑿巖出礦平巷無間斷劃分礦房；礦房和礦柱寬度均為20m，高度為分段垂高10m，斜長15. 4m。2、在上盤白云巖中布置脈外無軌采準系統(tǒng)，如圖I、圖2和圖3所示，首先掘進中段運輸平巷1，然后在盤區(qū)中央掘進螺旋式斜坡道及石門，再距礦體上盤邊界線15m沿礦體走向掘進脈外分段平巷2，距盤區(qū)界線160m時轉入脈內(nèi)分段平巷3，中央溜礦井4布置在斜坡道中央位置，傾角為55 65°，為便于出礦，盤區(qū)內(nèi)每隔200m布置一條溜礦井。3、在脈外分段平巷內(nèi)每隔40m向礦體掘進出礦聯(lián)絡巷6 (出礦聯(lián)絡巷布置在礦柱的中央位置，一個礦房和一個礦柱共用一條出礦聯(lián)絡巷)，然后靠礦體上盤掘進脈內(nèi)鑿巖出礦巷道7，在每個采場端部距回采邊界2. 5 3m處，靠礦體上盤掘進一條通風切割上山8，切割通風上山與上分段鑿巖巷貫通，保障采場與上下分段間形成貫通風流。4、采場支護地點為脈內(nèi)鑿巖出礦巷道及切割上山內(nèi)，視頂板巖石穩(wěn)定情況采用錨網(wǎng)支護，局部破碎地段采用錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護，錨桿支護網(wǎng)度為1.0X1.0m(間距X排距)。5、采用Sandvik DL330-5鑿巖臺車在脈內(nèi)鑿巖出礦巷中鉆鑿上向扇形中深孔，孔徑60 65mm。以切割通風上山為自由面的拉槽中深孔鑿巖參數(shù)為排距I. O I. 2m，孔底距2. Om0采場崩礦中深孔鑿巖參數(shù)為排距2. Om,孔底距2. O 2. 4m。6、采用裝藥臺車裝乳化炸藥或人工裝中深孔卷狀炸藥，以通風切割上山為自由面，沿采場全斷面拉開，在采場拉槽的第一次爆破中，通風切割上山距采場邊界有2. 5 3m厚礦體與拉槽區(qū)一起爆破。7、采場全斷面拉開后，同排內(nèi)采用5、7、9段非電毫秒差導爆管，3段非電毫秒差導爆管起爆，每次爆破3 4排，后退式回采。8、采用EST1020電動鏟運機或ST1020柴油鏟運機出礦，經(jīng)出礦進路至脈外出礦平巷，倒入出礦溜井。底板三角礦石采用VOLVO長臂式耙裝機回收。9、采場通風新鮮風流由下中段運輸平巷經(jīng)盤區(qū)斜坡道，經(jīng)脈外分段平巷至聯(lián)絡巷進入采場；采場污風由通風切割上山排入上分段脈內(nèi)鑿巖出礦巷，進入出礦聯(lián)絡巷，經(jīng)脈外平巷和斜坡道排出。局部地段可采用局扇改善采場通風。10、中央礦房回采完后，在礦房與礦柱分界線處砌筑充填擋墻；兩端礦房回采完后，直接在脈內(nèi)平巷內(nèi)砌筑充填擋墻；礦柱回采完后，在礦房與礦柱共用聯(lián)絡巷內(nèi)砌筑充填擋墻，均從采空區(qū)上分段進行充填。第一分段的礦房礦柱采用I : I : 4(水泥粉煤灰磷石骨)膠結充填體，作為下中段開米的人工頂柱；其他礦房回米完在脈內(nèi)米用廢石加I : I : 6(水泥粉煤灰磷石膏)膠結充填體，礦柱采用尾廢非膠結充填；所有礦房礦柱的Im厚充填澆面均采用I : I : 4 (水泥粉煤灰磷石膏)膠結充填體并鋪層廢石，以利于無軌設備的行走。通過采用中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法，實現(xiàn)了用沙壩礦中厚傾斜破碎磷礦體的安全高效、低采準比、低貧損開采。
權利要求
1.一種中厚傾斜破碎磷礦體的中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法，其特征在于將礦體劃分為中段，中段內(nèi)劃分盤區(qū)，盤區(qū)內(nèi)劃分分段，分段中央劃分礦房礦柱、分段兩端沿脈內(nèi)鑿巖出礦平巷無間柱劃分回采單元；采用上盤脈外無軌采準系統(tǒng)，由盤區(qū)斜坡道、集中出礦溜井、中央脈外+兩側轉入脈內(nèi)的分段平巷、礦房礦柱共用聯(lián)絡巷構成；中段內(nèi)先回采礦房充填接頂后再回采礦柱；在同一分段內(nèi)由多個礦房鑿巖、爆破、支護、出礦、充填等工藝平行作業(yè)實現(xiàn)連續(xù)采礦。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法，其特征在于將礦體沿走向劃分盤區(qū)，盤區(qū)長300 800m,垂高40 60m,分段垂高8 12m;盤區(qū)中央采用脈外采準劃分礦房礦柱，盤區(qū)兩端沿脈內(nèi)鑿巖出礦平巷無間斷劃分礦房；礦房礦柱寬度均為15m 30m，高度為分段垂高8 12m，斜長15 22m。
3.根據(jù)利要求I所述的一種中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法，其特征在于采用上盤脈外斜坡道及脈外脈內(nèi)聯(lián)合分段巷道的無軌采準系統(tǒng)，中央溜井布置在斜坡道中央，傾角為55 65° ;在盤區(qū)斜坡道的開口位置，每隔8 12m垂高向礦體掘進聯(lián)絡巷，盤區(qū)中央距礦體邊界線大于12m位置沿走向掘進脈外分段平巷，同時向每個礦柱掘進每個礦房和礦柱共用的聯(lián)絡巷；分段平巷距盤區(qū)界線80 140m由脈外轉入脈內(nèi)，作為盤區(qū)兩端礦房的鑿巖出礦平巷；在采場端部沿礦體上盤掘進切割通風上山與上分段平巷貫通，作為采場中深孔爆破的自由面。
4.根據(jù)利要求1、2、3所述的一種中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法，其特征在于盤區(qū)內(nèi)的中央礦房回采完后，在礦房與礦柱分界線處砌筑充填擋墻；兩端礦房回采完后，直接在盤區(qū)兩端的脈內(nèi)平巷內(nèi)砌筑充填擋墻；礦柱回采完后，在礦房與礦柱共用聯(lián)絡巷內(nèi)砌筑充填擋墻，均從采空區(qū)上分段進行充填。第一分段的礦房礦柱均采用高強度膠結充填體，作為下中段開采的人工頂柱；其他礦房回采完在脈內(nèi)采用廢石膠結充填體，礦柱采用尾廢非膠結充填；所有礦房礦柱的Im厚充填澆面均采用高強度膠結充填體并鋪層廢石，以利于無軌設備的行走。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中厚傾斜破碎磷礦體的中央脈外房柱式聯(lián)合橫巷兩端脈內(nèi)連續(xù)分段充填采礦法，將礦體劃分為中段，中段內(nèi)劃分盤區(qū)，盤區(qū)內(nèi)劃分分段，分段中央劃分礦房礦柱、分段兩端沿脈內(nèi)鑿巖出礦平巷無間柱劃分回采單元；采用上盤脈外無軌采準系統(tǒng)，由盤區(qū)斜坡道、集中出礦溜井、中央脈外與兩側轉入脈內(nèi)的分段平巷、礦房礦柱共用聯(lián)絡巷構成；中段內(nèi)先回采礦房充填接頂后再回采礦柱；同一分段內(nèi)由多個礦房鑿巖、爆破、支護、出礦、充填等工藝平行作業(yè)實現(xiàn)連續(xù)采礦。本發(fā)明具有提高回采安全性、盤區(qū)生產(chǎn)能力，降低資源貧損率、采準切割比，增加企業(yè)效益等顯著特點。
文檔編號E21C41/22GK102953733SQ201110243248
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權日2011年8月19日
發(fā)明者彭康, 李夕兵, 姚金蕊, 趙國彥 申請人:彭康