一種磷礦的地下采礦方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種針對(duì)云南滇池區(qū)域附近下寒武統(tǒng)梅樹(shù)村組賦存的磷礦床的地下開(kāi)采方法，目地是提供一種適用于同時(shí)具有傾斜/薄至中厚/破碎頂板/含軟夾層/四種特征這一云南滇池區(qū)域賦存的特殊磷礦地下開(kāi)采方法，以確保該區(qū)域以及全國(guó)類似條件礦區(qū)深部礦體資源安全高效的開(kāi)發(fā)利用。該法掘進(jìn)斜井，沿礦體走向掘進(jìn)中段大巷，將礦體分為兩礦層分別進(jìn)行回采，兩礦層間夾層厚度為4～6m，先采上層礦后采下層礦，待上層礦頂板巖石崩落并穩(wěn)定后，回采下層礦層。上部可開(kāi)采礦層（平均厚度8.9m），采用分段留礦-崩落法開(kāi)采；下部可開(kāi)采礦層（平均厚度為4m）采用淺孔留礦法開(kāi)采，上下兩礦層開(kāi)采時(shí)的端頭跨距不小于150m。本發(fā)明對(duì)于同時(shí)具備傾斜角36～52°、厚度3～12m、頂板堅(jiān)硬系數(shù)0.8～2、含軟夾層厚度4～6m四種特征范圍的磷礦床均可適用。
【專利說(shuō)明】一種磷礦的地下采礦方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于采礦工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來(lái)講涉及一種磷礦的地下采礦方法。

【背景技術(shù)】
[0002]磷礦是國(guó)家重要的戰(zhàn)略資源，是國(guó)土資源部列為2010年后不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的20個(gè)礦種之一。在我國(guó)糧食生產(chǎn)、現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)、新能源、新材料及國(guó)防等領(lǐng)域中具有廣泛用途。目前，磷資源開(kāi)發(fā)利用中面臨的復(fù)雜地質(zhì)條件下磷礦開(kāi)采，即緩傾斜、傾斜、薄至中厚、頂板破碎、含軟夾層的磷礦體開(kāi)采，具有礦體傾角不穩(wěn)定，礦體形狀變化大，礦巖界線不清、支護(hù)困難的典型特征，這種礦體產(chǎn)出特征給露天或地下開(kāi)采，都帶來(lái)一系列技術(shù)難題，往往造成損失率高、貧化率高和資源回收率低等問(wèn)題，嚴(yán)重制約著我國(guó)磷礦開(kāi)采工藝技術(shù)的發(fā)展，至今此種特征礦體的開(kāi)采依舊是一個(gè)世界采礦技術(shù)難題。技術(shù)難題，制約著磷礦資源的高效開(kāi)發(fā)利用。因此，針對(duì)這一礦山界公認(rèn)的技術(shù)難題，通過(guò)采礦工藝創(chuàng)新、技術(shù)革新與完善，研究適合新形勢(shì)條件下礦山開(kāi)采技術(shù)條件的采礦方法是十分必要的，以實(shí)現(xiàn)磷礦高效綜合開(kāi)發(fā)利用，確保礦山長(zhǎng)期持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展。
[0003]目前國(guó)內(nèi)關(guān)于磷礦床地下開(kāi)采的研究試驗(yàn)與工程尚處于初步研究階段，特別是復(fù)雜與惡劣地質(zhì)采礦條件下的研究試驗(yàn)與探索性的工程實(shí)例幾乎為空白，現(xiàn)有主要研究成果如下所述:
1.中國(guó)專利85103513針對(duì)貴州開(kāi)陽(yáng)磷礦集團(tuán)礦區(qū)中厚偏薄/傾斜偏緩/小構(gòu)造發(fā)育的難采磷礦體，發(fā)明了 “沿走向連續(xù)退采分段空?qǐng)霰缆洳傻V法”、中國(guó)專利03136109.3針對(duì)貴州開(kāi)陽(yáng)磷礦集團(tuán)磷礦區(qū)緩傾斜、傾斜中厚的難采磷礦體，發(fā)明了“磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇ā?。中?guó)專利85103513 “沿走向連續(xù)退采分段空?qǐng)霰缆洳傻V法”雖然具有工藝簡(jiǎn)單、易于掌握的特點(diǎn)，但是存在開(kāi)采工藝不夠完善、安全性差(直接頂板易于冒落)、貧化率與損失率大的缺點(diǎn)(損失率41.12%，貧化率12.04%)沖國(guó)專利03136109.3 “磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇ā本哂虚_(kāi)采工藝完善、安全性高、貧化率與損失率小的優(yōu)點(diǎn)，但是其開(kāi)采工藝復(fù)雜、支護(hù)成本高，其推廣應(yīng)用范圍有限。上述兩種采礦方法對(duì)同時(shí)具有傾斜/薄至中厚/破碎頂板/含軟夾層/四種特征的磷礦地下開(kāi)采尚無(wú)直接應(yīng)用的技術(shù)支撐條件。
[0004]2.化工部長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院的張逸生高級(jí)工程師對(duì)四川金河磷礦、湖北荊襄磷礦以及貴州開(kāi)陽(yáng)磷礦三個(gè)礦區(qū)的中厚緩傾斜磷礦體的采礦方法進(jìn)行了研究[張逸生.我國(guó)中厚緩傾斜磷礦地下采礦方法的發(fā)展[J].化學(xué)礦物與加工，1992，21 (2):16-22]、中南大學(xué)的彭康碩士對(duì)貴州開(kāi)陽(yáng)磷礦集團(tuán)礦區(qū)中厚/傾斜/破碎難采磷礦體充填采礦方法進(jìn)行了研究[彭康.中厚傾斜破碎磷礦體開(kāi)采方法研究與應(yīng)用[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué)，2011]、重慶大學(xué)的田維軍、唐強(qiáng)碩士針對(duì)云南磷化集團(tuán)礦區(qū)的緩傾斜、傾斜中厚磷礦體崩落法開(kāi)采進(jìn)行了研究[[田維軍.緩傾斜中厚磷礦床地下開(kāi)采采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)及上覆巖層變形破壞規(guī)律[D].重慶:重慶大學(xué)，2010]、[唐強(qiáng).傾斜中厚磷礦床崩落法開(kāi)采采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)及上覆巖層變形破壞規(guī)律[D].重慶:重慶大學(xué)，2011]]，上述學(xué)者針對(duì)中厚緩傾斜磷礦、中厚/傾斜/破碎磷礦、中厚傾斜磷礦進(jìn)行了崩落法、底盤漏斗采礦法、房柱法、充填法等多種采礦方法的研究，對(duì)各種不同條件下磷礦地下開(kāi)采具有重要的工程指導(dǎo)意義，但上述相關(guān)研究均未有涉及到同時(shí)具有傾斜/薄至中厚/破碎頂板/含軟夾層/四種特征磷礦采礦方法的研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)我國(guó)滇池周邊區(qū)域以及其它類似條件礦區(qū)內(nèi)的同時(shí)具有傾斜/薄至中厚/破碎頂板/含軟夾層/四種特征難采磷礦床，提供一種高效、安全、工藝簡(jiǎn)單、易于掌握、成本低的采礦方法，以實(shí)現(xiàn)磷礦高效綜合開(kāi)發(fā)利用，延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限。
[0006]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種磷礦的地下采礦方法，所述的磷礦為傾斜、薄至中厚、破碎頂板、含軟夾層磷礦，在礦田沿走向中部，由地面開(kāi)掘通往礦體的斜井，到達(dá)距離礦體底板圍巖30?50m位置，沿礦體走向掘進(jìn)中段大巷，將礦體分為兩礦層分別進(jìn)行回采，兩礦層間夾層厚度為4?6m，礦層開(kāi)采順序是先采上層礦后采下層礦，待上層礦頂板巖石崩落并穩(wěn)定后，回采下層礦層；上部可開(kāi)采礦層的平均厚度為8.0-9.5m，采用分段留礦-崩落法開(kāi)采；下部可開(kāi)采礦層的平均厚度為3.5-4.5m，采用淺孔留礦法開(kāi)采，上下兩礦層開(kāi)采時(shí)的端頭跨距不小于150 m。
[0007]所述的傾斜磷礦，其礦體傾角范圍為36?52°。
[0008]所述的薄至中厚磷礦，其礦體厚度范圍為3?12m。
[0009]所述的破碎頂板磷礦，其礦體頂板巖石堅(jiān)硬系數(shù)范圍為0.8?2。
[0010]所述的含軟夾層磷礦，其礦體軟夾層為厚度為4?6m的頁(yè)巖與泥質(zhì)白云巖的混合層。
[0011]所述的中段大巷，其布置在與底板水平距離30?50m位置，該大巷為斷面面積8?12m2的拱形巷道，其長(zhǎng)度為600-1500m。
[0012]所述的礦層開(kāi)采順序，即對(duì)礦體兩礦層分別進(jìn)行回采，為保證生產(chǎn)安全，必須堅(jiān)持先采上層后采下層的原則，待上層礦頂板巖石崩落并穩(wěn)定后，才允許回采下層礦層。對(duì)一個(gè)階段而言，分段留礦一崩落法是從上往下開(kāi)采，而淺孔留礦法是從下往上開(kāi)采。因此，在同一個(gè)階段，沿走向的相同區(qū)段內(nèi)，必須待分段留礦一崩落法采場(chǎng)上盤圍巖崩落后，才能采用淺孔留礦法對(duì)下層礦采場(chǎng)進(jìn)行回采出礦。為確保兩層礦體回采時(shí)的安全，上、下盤兩種采礦方法采場(chǎng)之間的夾層應(yīng)保證有4?6m的厚度，以避免下層礦采用淺孔留礦法回采時(shí)，由于爆破震動(dòng)，可能引起夾層垮塌而發(fā)生安全事故。
[0013]所述的分段留礦-崩落法開(kāi)采，即礦塊沿走向布置，礦塊長(zhǎng)度100m，中段高度50m，分段高度10m，即2220m-2270m，采用沿脈布置出礦進(jìn)路，每個(gè)礦塊布置一條脈外出礦溜井，采用分段聯(lián)絡(luò)巷道聯(lián)系出礦進(jìn)路和出礦溜井，脈外布置一條斜坡道，供無(wú)軌設(shè)備運(yùn)行和人員上下，從礦塊分段進(jìn)路的端部開(kāi)鑿切割天井、切割橫巷和切割槽，形成爆破自由面，然后向出礦溜井方向退采，礦塊總的回采順序是對(duì)上下進(jìn)路而言，上部分段進(jìn)路超前下部分段進(jìn)路開(kāi)采。當(dāng)上盤圍巖中等穩(wěn)固時(shí)，可安排2?3個(gè)空?qǐng)龀龅V分段，下分段回采滯后上分段的距離，以滿足作業(yè)安全為準(zhǔn)?；夭设弾r采用TJ25型圓盤式鉆架配YGZ90鑿巖機(jī)，配置TJ25型圓盤式鉆架和YGZ90型鑿巖機(jī)2臺(tái)套。出礦采用2m3電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)。每次中深孔爆破后，運(yùn)出崩落礦石的30%左右，剩余礦石留在采場(chǎng)內(nèi)，作為頂板圍巖的支撐。如果頂板圍巖穩(wěn)固性較好，也可以盡量多運(yùn)出一些無(wú)貧化礦石，但必須保持端部出礦口不敞空，用崩落礦石將空區(qū)與進(jìn)路作業(yè)點(diǎn)隔離開(kāi)來(lái)，以保證井下作業(yè)人員的安全。整個(gè)采場(chǎng)的礦石回收是在最下一個(gè)分段進(jìn)行，在覆蓋巖層下出礦。配置I臺(tái)2m3電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)。新鮮風(fēng)從斜坡道進(jìn)入出礦進(jìn)路，清洗工作面后，廢風(fēng)由風(fēng)機(jī)抽出，送入回風(fēng)天井，經(jīng)2270m回風(fēng)平巷排出地表?；夭晒ぷ鲝牡V塊一端向斜坡道方向連續(xù)退采，中間不留間柱，沒(méi)有礦柱回采工序。回采出礦前不必形成覆蓋層，而是留下適宜厚度的頂柱，形成空?qǐng)龇诺V條件。該頂柱或上盤圍巖冒落前，下面分段在空?qǐng)鱿鲁龅V，放出無(wú)貧化礦石。在空?qǐng)龀龅V過(guò)程中，隨著崩落礦石的放出，空?qǐng)鲈絹?lái)越大，當(dāng)空區(qū)圍巖暴露達(dá)到一定面積時(shí)，將發(fā)生自然冒落。在頂柱(或上盤圍巖)冒落后，形成覆蓋巖放礦條件，按分段崩落法回采下一個(gè)分段，充分回收采場(chǎng)內(nèi)礦石。如果頂柱不能自然冒落，則需要強(qiáng)制崩落，上盤圍巖達(dá)到一定暴露面積后，便會(huì)自然冒落。礦塊生產(chǎn)能力:300t/d ;礦石損失率:15%?20% ;礦石貧化率:10%?12%。
[0014]所述的淺孔留礦法開(kāi)采，即礦塊沿走向布置，沿走向長(zhǎng)50m，礦塊高度50m，礦房長(zhǎng)度44m，間柱寬6m，采用電耙留礦法，底柱高13m，采用平底結(jié)構(gòu)時(shí)為6m。采礦工程包括沿脈運(yùn)輸平巷、脈內(nèi)人行通風(fēng)天井、采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道。切割工程包括拉底平巷、漏斗?；夭晒に図樞?打眼、裝藥、放炮、通風(fēng)、灑水、局部放礦、場(chǎng)地撬毛、平整等。采用YSP-45型鑿巖機(jī)打眼，每個(gè)采場(chǎng)2臺(tái)。每次爆破后，放出崩落礦石的30%?40%，局部放礦，使采場(chǎng)作業(yè)高度保持在1.5-2.5m左右，礦房礦量全部爆破完畢后，再進(jìn)行大量放礦。在每個(gè)漏斗處安裝簡(jiǎn)易閘門，人工放礦裝車。也可通過(guò)漏斗，經(jīng)電耙集中到放礦小井，采用振動(dòng)放礦機(jī)裝車。新鮮風(fēng)流經(jīng)沿脈運(yùn)輸巷道進(jìn)入一側(cè)人行通風(fēng)天井，再經(jīng)采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場(chǎng)，清洗工作面后，污風(fēng)從另一側(cè)人行通風(fēng)天井排至2270m回風(fēng)平巷。相鄰兩個(gè)采場(chǎng)礦房回采結(jié)束后，在間柱內(nèi)天井中鉆鑿炮孔，一次性爆破，崩落礦石從采場(chǎng)漏斗放出。礦塊生產(chǎn)能力:70t/d ;礦石損失率:15% ;礦石貧化率:10 %。
[0015]為了避免中段大巷受地下開(kāi)采工程的采動(dòng)應(yīng)力的破壞，中段大巷布置在與底板水平距離30?50m位置，該大巷為斷面面積8?12m2的拱形巷道，其長(zhǎng)度通常為600?1500m。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、在國(guó)內(nèi)首次針對(duì)同時(shí)具有傾斜/薄至中厚/破碎頂板/含軟夾層/四種特征難采磷礦床，提供一種適于其地下開(kāi)采的采礦方法，同時(shí)提高了復(fù)雜惡劣條件下磷礦資源的利用率，延長(zhǎng)了礦山服務(wù)年限。
[0017]2、本發(fā)明的采礦方法，具有高效:礦石損失率小于20%，礦山貧化率小于12%、安全:工人均在采空?qǐng)鲆酝獾胤阶鳂I(yè)、工藝簡(jiǎn)單:流程少、機(jī)械作業(yè)程度高、易于掌握:工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)難度低、成本低:支護(hù)與充填費(fèi)用低的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]附圖1開(kāi)拓系統(tǒng)簡(jiǎn)易示意圖。
[0019]附圖2分段留礦-崩落法開(kāi)采簡(jiǎn)易示意圖。
[0020]附圖3淺孔留礦法開(kāi)采簡(jiǎn)易示意圖。
[0021 ]圖1中①為斜井，②為中段運(yùn)輸大巷；圖2中①為下脈外聯(lián)絡(luò)平巷，②為分段平巷，③為分段聯(lián)絡(luò)道，④為石溜井，⑤為回風(fēng)天井，⑥為回風(fēng)平巷；圖3中①為下脈外聯(lián)絡(luò)平巷，②為下脈外聯(lián)絡(luò)天井，③為脈內(nèi)天井，④為天井采礦通道，⑤為漏斗，⑥為脈外電耙巷道，⑦為脈內(nèi)外天井通道，⑧為裝礦井，⑨為裝礦通道，⑩為下回風(fēng)平巷。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合云南磷化集團(tuán)有限公司晉寧磷礦2號(hào)坑口的一個(gè)采場(chǎng)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不限于實(shí)施例。
[0023]2號(hào)坑口采場(chǎng)基本情況:傾角為36°?52°，平均40°，沿傾向?qū)?0?30m，垂高50m,原始埋深約50?200m。I級(jí)品礦位于礦層上部，垂厚為4.80?7.0Om ； II級(jí)品礦主要位于礦層中部，呈分支復(fù)合狀或與III級(jí)品礦呈互層狀間隔出現(xiàn)，且局部含夾石透鏡體。開(kāi)采上盤②+③層礦(I + II級(jí)品)，礦層平均水平厚度為8.9m,平均傾角40° ;下盤④-3層礦(II級(jí)品)，礦層平均水平厚度為4m，平均傾角40°。上、下盤礦層之間夾層(主要為III級(jí)品)厚度4?6m。
[0024]該采場(chǎng)的采礦方法為:在礦田沿走向中部，由地面開(kāi)掘通往礦體的斜井，到達(dá)距離礦體底板圍巖30?50m位置，沿礦體走向掘進(jìn)中段大巷，將礦體分為兩礦層分別進(jìn)行回采，兩礦層間夾層厚度為4?6m，先采上層礦后采下層礦，待上層礦頂板巖石崩落并穩(wěn)定后，回采下層礦層。上部可開(kāi)采礦層(平均厚度8.9m)，采用分段留礦-崩落法開(kāi)采；下部可開(kāi)采礦層(平均厚度為4m)采用淺孔留礦法開(kāi)采，上下兩礦層開(kāi)采時(shí)的端頭跨距不小于150 m。
[0025]上下兩層采礦方法具體說(shuō)明:
1.上礦層分段留礦一崩落法
a)礦塊構(gòu)成要素
礦塊沿走向布置，礦塊長(zhǎng)度100m，中段高度50m(2220m?2270m)，分段高度10m。
[0026]b)采準(zhǔn)切割
由于上盤②+③層礦體平均水平厚度8.9m，為了增加掘進(jìn)帶礦，并減少脈外工程，沿脈布置分段出礦進(jìn)路。每個(gè)礦塊布置一個(gè)脈外出礦溜井，出礦進(jìn)路和礦石溜井通過(guò)分段穿脈巷道連通。脈外布置斜坡道，供無(wú)軌設(shè)備運(yùn)行和人員上下。
[0027]c)回采
回采鑿巖采用TJ25型圓盤式鉆架配YGZ90鑿巖機(jī)。首先從礦塊分段進(jìn)路的端部開(kāi)鑿切割天井、切割橫巷和切割槽，形成爆破自由面，然后向出礦溜井方向退采。礦塊總的回采順序是:上分段超前下分段回采，若上盤圍巖穩(wěn)固，可安排2-3個(gè)空?qǐng)龀龅V分段，下分段回采滯后上分段的距離，以滿足作業(yè)安全為準(zhǔn)。
[0028]d)采場(chǎng)出礦
出礦采用2m3電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)。每次中深孔爆破后，運(yùn)出崩落礦石的30%左右，剩余礦石留在采場(chǎng)內(nèi)，作為頂板圍巖的支撐。如果頂板圍巖穩(wěn)固性較好，也可以盡量多運(yùn)出一些無(wú)貧化礦石，但必須保持端部出礦口不敞空，用崩落礦石將空區(qū)與進(jìn)路作業(yè)點(diǎn)隔離開(kāi)來(lái)，以保證井下作業(yè)人員的安全。整個(gè)采場(chǎng)的礦石回收是在最下一個(gè)分段進(jìn)行，在覆蓋巖層下出礦。
[0029]e)礦塊通風(fēng)
新鮮風(fēng)從斜坡道進(jìn)入分段出礦進(jìn)路，清洗工作面后，廢風(fēng)由局扇抽出，送入回風(fēng)天井，經(jīng)2270m回風(fēng)平巷排出地表。
[0030]f)礦柱回采及采空區(qū)處理
回采工作從礦塊一端向斜坡道方向連續(xù)退采，中間不留間柱，沒(méi)有礦柱回采工序。回采出礦前不必形成覆蓋層，而是留下適宜厚度的頂柱，形成空?qǐng)龇诺V條件。該頂柱(或上盤圍巖)冒落前，下面分段在空?qǐng)鱿鲁龅V，放出無(wú)貧化礦石。在空?qǐng)龀龅V過(guò)程中，隨著崩落礦石的放出，空?qǐng)鲈絹?lái)越大，當(dāng)空區(qū)圍巖暴露達(dá)到一定面積時(shí)，便會(huì)發(fā)生自然冒落。在頂柱(或上盤圍巖)冒落后，形成覆蓋巖放礦條件，按分段崩落法回采下一個(gè)分段，充分回收采場(chǎng)內(nèi)礦石。試驗(yàn)期間如果頂柱不能自然冒落，則需要強(qiáng)制崩落，上盤圍巖達(dá)到一定暴露面積后，便會(huì)自然冒落。為了確保生產(chǎn)安全，上部出礦分段，每次出礦都留下部分崩落礦石以保持端部出礦口不敞空，用崩落礦石將空區(qū)與進(jìn)路作業(yè)點(diǎn)隔離開(kāi)來(lái)，以此防止采空區(qū)的冒落沖擊危害。最后一個(gè)分段，適當(dāng)遲滯回采時(shí)間，使其形成完整的覆蓋層，保證該分段在覆蓋巖下出礦。
[0031]g)采準(zhǔn)、切割工程量見(jiàn)表I。
[0032]h)主要指標(biāo)
礦塊生產(chǎn)能力:300t/d ；
礦石損失率:15-20 % ；
礦石貧化率:10-12 %。
[0033]表I分段留礦一崩落法采切工程量表序號(hào)I考稱I巷道數(shù)量I掘進(jìn)斷面(In2)I長(zhǎng)度(m)I掘進(jìn)工程量(m3)
_ 采準(zhǔn)工程___732.006028.58_
1亟區(qū)斜坡道-0.2510.401001040
2奮段平巷—48.36400.003345.72
3奮段聯(lián)絡(luò)道_48.92137.001222.36
4t石溜井_ I4.9045.PO220.50
5靣風(fēng)天井_14.PO50.00200.00
二 I]割工程_58.00382.00
5I]割天井 _44.PO28.00 112.00
6I]割橫巷 _49.PO30.00 270.00
I合計(jì)丨790.PO |6410.58
注:生產(chǎn)期4個(gè)礦塊組成一個(gè)盤區(qū)，共用一條斜坡道，攤至每個(gè)礦塊的長(zhǎng)度為100m。
[0034]2下礦層淺孔留礦法 a)礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)
礦塊沿走向布置，沿走向長(zhǎng)48m，礦塊高度50m，礦房長(zhǎng)度40m，間柱寬8m，底柱高10m，頂柱高3m。
[0035]b)采準(zhǔn)切割
設(shè)計(jì)采用平底結(jié)構(gòu)，在礦層底盤脈外布置鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸巷道和裝礦進(jìn)路。采準(zhǔn)工程還包括脈內(nèi)人行通風(fēng)天井、采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道。切割工程僅有一條拉底平巷，布置在底柱上部礦體中。
[0036]c)回采
采用YSP-45型鑿巖機(jī)打眼。采場(chǎng)回采作業(yè)一個(gè)循環(huán)為:打眼、裝藥、放炮、通風(fēng)、灑水、局部放礦、場(chǎng)地撬毛、平整等。
[0037]d)采場(chǎng)出礦
每次爆破后，放出崩落礦石的30-40%(即局部放礦，使采場(chǎng)作業(yè)高度保持在2m左右)，礦房礦量全部爆破完畢后，再進(jìn)行大量放礦。
[0038]出礦采用電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)，由鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)入裝礦進(jìn)路進(jìn)行裝載，而后經(jīng)鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸巷道、分段聯(lián)絡(luò)道運(yùn)往礦石溜井(與分段留礦一崩落法共用)。
[0039]e)采場(chǎng)通風(fēng):新鮮風(fēng)流經(jīng)人行穿脈巷道進(jìn)入一側(cè)人行通風(fēng)天井，再經(jīng)采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場(chǎng)，清洗工作面后，污風(fēng)從另一側(cè)人行通風(fēng)天井排至2270m回風(fēng)平巷。
[0040]f)礦柱回采:當(dāng)相鄰兩個(gè)采場(chǎng)礦房回采結(jié)束后，在間柱內(nèi)天井中鉆鑿炮孔，一次性爆破，崩落礦石從采場(chǎng)底部用鏟運(yùn)機(jī)裝運(yùn)至采場(chǎng)礦石溜井。
[0041]g)采準(zhǔn)、切割工程量(兩個(gè)采場(chǎng))見(jiàn)表2。
[0042]表2淺孔留礦法礦塊采切工程量表考稱I巷道數(shù)量I掘進(jìn)斷面(In2)I長(zhǎng)度(m)I掘進(jìn)工程量(In3)
_ 采準(zhǔn)工程___545.003136.43_
I 人行通風(fēng)天井_3 ~4.PO195! PO780.00—
3人行通風(fēng)穿脈_3 ~4.3190~00387.77—
4裝礦進(jìn)路_ 8 _ 8.36Toa PO836.43—
5鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸巷道_1 ^ 8.92Τθα PO892.23—
6天井采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道_15 ~4.PO60 00240.00_
二切割工程— —j5~00720.00—
7拉底巷道_2~9.PO80~00 720.00—
I合計(jì)丨625.PO |3856.43
h)頂板管理與采空區(qū)處理
淺孔留礦法回采過(guò)程中，礦房中留下了大部分崩落礦石，作為上盤圍巖的臨時(shí)支撐，因此，上盤圍巖冒落的可能性較小。回采過(guò)程中的主要危險(xiǎn)來(lái)自礦房頂板，由于礦石穩(wěn)固性較差，頂板礦石冒落將造成人身傷害事故，因此，每次局部放礦后，均應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的“敲幫問(wèn)頂”，清除浮石，對(duì)不穩(wěn)固地點(diǎn)，采用臨時(shí)支護(hù)措施。
[0043]整個(gè)礦房大量放礦完成后，采空區(qū)的處理考慮強(qiáng)制崩落頂柱，使空區(qū)與地表相通，另一方面，崩落間柱，使上盤圍巖失去支撐，達(dá)到一定暴露面積后，上盤圍巖自然冒落，充填采空區(qū)。
[0044]i)主要指標(biāo)
礦塊生產(chǎn)能力:70t/d ；
礦石損失率:15 % ；
礦石貧化率:10 %。
[0045]對(duì)礦體兩礦層分別進(jìn)行回采，為保證生產(chǎn)安全，必須堅(jiān)持先采上層后采下層的原則，待上層礦頂板巖石崩落并穩(wěn)定后，才允許回采下層礦層。對(duì)一個(gè)階段而言，分段留礦一崩落法是從上往下開(kāi)采，而淺孔留礦法是從下往上開(kāi)采。因此，在同一個(gè)階段，沿走向的相同區(qū)段內(nèi)，必須待分段留礦一崩落法采場(chǎng)上盤圍巖崩落后，才能采用淺孔留礦法對(duì)下層礦采場(chǎng)進(jìn)行回采出礦。為確保兩層礦體回采時(shí)的安全，上、下盤兩種采礦方法采場(chǎng)之間的夾層應(yīng)保證有4?6m的厚度，以避免下層礦采用淺孔留礦法回采時(shí)，由于爆破震動(dòng)，可能引起夾層垮塌而發(fā)生安全事故。
【權(quán)利要求】
1.一種磷礦的地下采礦方法，其特征在于，所述的磷礦為傾斜、薄至中厚、破碎頂板、含軟夾層磷礦，在礦田沿走向中部，由地面開(kāi)掘通往礦體的斜井，到達(dá)距離礦體底板圍巖30?50m位置，沿礦體走向掘進(jìn)中段大巷，將礦體分為兩礦層分別進(jìn)行回采，兩礦層間夾層厚度為4?6m，礦層開(kāi)采順序是先采上層礦后采下層礦，待上層礦頂板巖石崩落并穩(wěn)定后，回采下層礦層；上部可開(kāi)采礦層的平均厚度為8.0-9.5m，采用分段留礦-崩落法開(kāi)采；下部可開(kāi)采礦層的平均厚度為3.5-4.5m，采用淺孔留礦法開(kāi)采，上下兩礦層開(kāi)采時(shí)的端頭跨距不小于150 m。
2.按權(quán)利要求1所述的一種磷礦的地下采礦方法，其特征在于，所述的傾斜磷礦，其礦體傾角范圍為36?52°。
3.按權(quán)利要求1所述的一種磷礦的地下采礦方法，其特征在于，所述的薄至中厚磷礦，其礦體厚度范圍為3?12m。
4.按權(quán)利要求1所述的一種磷礦的地下采礦方法，其特征在于，所述的破碎頂板磷礦，其礦體頂板巖石堅(jiān)硬系數(shù)范圍為0.8?2。
5.按權(quán)利要求1所述的一種磷礦的地下采礦方法，其特征在于，所述的含軟夾層磷礦，其礦體軟夾層為厚度為4?6m的頁(yè)巖與泥質(zhì)白云巖的混合層。
6.按權(quán)利要求1所述的一種磷礦的地下采礦方法，其特征在于，所述的中段大巷，其布置在與底板水平距離30?50m位置，該大巷為斷面面積8?12m2的拱形巷道，其長(zhǎng)度為600_1500m。
7.按權(quán)利要求1所述的一種磷礦的地下采礦方法，其特征在于，所述的礦層開(kāi)采順序，即對(duì)礦體兩礦層分別進(jìn)行回采，先采上層后采下層，待上層礦頂板巖石崩落并穩(wěn)定后回采下層礦層，為保證生產(chǎn)安全，必須堅(jiān)持先采上層后采下層的原則，待上層礦頂板巖石崩落并穩(wěn)定后，回采下層礦層，上、下盤兩種采礦方法采場(chǎng)之間的夾層應(yīng)保證有4?6m的厚度。
8.按權(quán)利要求1所述的一種磷礦的地下采礦方法，其特征在于，所述的分段留礦-崩落法開(kāi)采，即礦塊沿走向布置，礦塊長(zhǎng)度100m，中段高度50m，分段高度10m，采用沿脈布置出礦進(jìn)路，每個(gè)礦塊布置一條脈外出礦溜井，采用分段聯(lián)絡(luò)巷道聯(lián)系出礦進(jìn)路和出礦溜井，脈外布置一條斜坡道，供無(wú)軌設(shè)備運(yùn)行和人員上下，從礦塊分段進(jìn)路的端部開(kāi)鑿切割天井、切害懶巷和切割槽，形成爆破自由面，然后向出礦溜井方向退采，礦塊總的回采順序是:對(duì)上下進(jìn)路而言，上部分段進(jìn)路超前下部分段進(jìn)路開(kāi)采，回采從礦塊一端向斜坡道方向連續(xù)退采，留下頂柱，留下空?qǐng)龇诺V，在空?qǐng)龀龅V過(guò)程中，崩落礦石放出，發(fā)生自然冒落，在頂柱或上盤圍巖冒落后，按分段崩落法回采下一個(gè)分段，充分回收采場(chǎng)內(nèi)礦石。
9.按權(quán)利要求1所述的一種磷礦的地下采礦方法，其特征在于，所述的淺孔留礦法開(kāi)采，即礦塊沿走向布置，沿走向長(zhǎng)50m，礦塊高度50m，礦房長(zhǎng)度44m，間柱寬6m，采用電耙留礦法，底柱高13m，采用平底結(jié)構(gòu)時(shí)為6m，采礦工程包括沿脈運(yùn)輸平巷、脈內(nèi)人行通風(fēng)天井、采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道，切割工程包括拉底平巷、漏斗，回采工藝順序:打眼、裝藥、放炮、通風(fēng)、灑水、局部放礦、場(chǎng)地撬毛、平整，采用YSP-45型鑿巖機(jī)打眼，每個(gè)采場(chǎng)2臺(tái)，每次爆破后，放出崩落礦石的30%?40%，礦房礦量全部爆破完畢后，大量放礦。
【文檔編號(hào)】E21C41/16GK104179505SQ201410048678
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月12日
【發(fā)明者】李耀基, 李小雙, 王清生, 崔周全, 何林, 臺(tái)國(guó)光, 王孟來(lái), 李銘輝 申請(qǐng)人:云南磷化集團(tuán)有限公司