一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法，沿礦體走向劃分盤區(qū)，盤區(qū)間留設(shè)盤區(qū)間柱（5），在盤區(qū)間柱（5）內(nèi)布置上山（1），傾向上每隔20～40m布置一條沿脈聯(lián)巷；在礦房端部分別沿走向和傾向開鑿沿脈切割巷（2）和切割上山（3），沿脈切割巷（2）、切割上山（3）分別將第一分層礦脈、巖石夾層、第二分層礦脈一次性全部開鑿；在回采過程中，通過在第一分層礦脈、巖石夾層、第二分層礦脈采用不同的鑿巖爆破參數(shù)，將礦脈間夾石剔除，解決了夾石混入礦石的難題，降低礦石貧化率。本發(fā)明特別適用于地下金屬礦山多層緩傾斜極薄礦脈且受爆破擾動易粉碎礦脈的開采，實(shí)現(xiàn)多層礦脈同時(shí)回收，通過全厚度開采改善人員作業(yè)和設(shè)備作業(yè)空間受限問題。
【專利說明】一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種地下礦山采礦方法，尤其是涉及一種含有夾石層的地下金屬礦山多層緩傾斜極薄礦脈的開采方法，特別適合于地下金屬礦山多層緩傾斜極薄礦脈且受爆破擾動易粉碎礦脈的開采。

【背景技術(shù)】
[0002]由于礦巖賦存地質(zhì)條件的復(fù)雜，多層緩傾斜極薄礦脈一直屬于難采礦體，該類型礦體的開采面臨一系列難題，如礦脈薄、回采高度低，人員作業(yè)空間受限，勞動強(qiáng)度大、效率低；層間夾石無法預(yù)先剔除，導(dǎo)致回采的礦石中廢石混入率高，增加后期礦石和廢石分離選礦成本。
[0003]一些礦山為了避免多層礦脈間夾石混入礦石堆、降低礦石貧化率，采用“采厚棄薄”方式回采，放棄對厚度Im以下極薄礦脈開采，僅回采厚度Im以上礦脈，這樣雖可解決夾石混入問題，但同時(shí)降低了礦石的回收率，造成資源利用程度低。
[0004]礦業(yè)類期刊《黃金》2008年第2期/第29卷發(fā)表的“曹家埠金礦緩傾斜薄礦體回采實(shí)踐” 一文中，介紹曹家埠金礦礦體厚度0.1?3m，平均厚度0.5m，礦體為兩層礦，分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)頻繁，礦山采用小進(jìn)路全面采礦法和短壁式崩落采礦法，但避免不了頂板塌方、下盤圍巖混入的問題，礦石貧化率高達(dá)40%?！吨袊i業(yè)》1994年9月發(fā)表的“斗南錳礦緩傾斜薄礦體采礦方法的試驗(yàn)研究” 一文中，介紹斗南錳礦白姑礦區(qū)V8礦體僅一層，厚度
0.53?2.98m，平均1.53m。礦體厚度大于1.6m時(shí)采用錨桿房柱采礦法開采。但是文章中均未解決極薄礦脈開采時(shí)如何避免多層礦脈間夾石混入礦石堆難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，而提供一種可以使夾層廢石在回采過程中剔除、降低礦石貧化率的多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法，并對多層礦脈均進(jìn)行了回采，確保了資源利用的最大化。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法采用以下工藝、步驟:
本發(fā)明一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法，由于礦脈受爆破擾動易粉碎，采用從上至下回采，從上至下逐層起爆分層回采，每一分層炮孔布置和裝藥形式各不相同，采用的具體工藝、步驟為:
I)沿礦體走向劃分盤區(qū)，盤區(qū)間留設(shè)盤區(qū)間柱，在盤區(qū)間柱內(nèi)布置上山，傾向上每隔20?40m布置一條沿脈聯(lián)巷，其中以28?32m較優(yōu)；在礦房端部分別沿走向和傾向開鑿沿脈切割巷和切割上山，沿脈切割巷、切割上山分別將第一分層礦脈、巖石夾層、第二分層礦脈一次性全部開鑿。
[0007]2)在第一分層礦脈和上部巖層分界線處開鑿密集炮孔，該密集炮孔在第一分層礦脈回采前預(yù)先起爆，在第一分層礦脈和上部巖層之間形成一條緩沖縫，將第一分層礦脈和上部巖層分開。
[0008]3)在第一分層礦脈中間開鑿第一分層礦脈中間炮孔，在第一分層礦脈和巖石夾層分界線處開鑿礦脈和夾石層分界線密集炮孔，利用已開鑿好的切割上山作為補(bǔ)償空間，爆破時(shí)先起爆礦脈和夾石層分界線炮孔，再起爆第一分層礦脈中間炮孔，炮孔間起爆延時(shí)大于10ms為宜。爆破后,第一分層礦石拋擲于切割上山內(nèi)。
[0009]4)第一分層礦脈出礦結(jié)束后，在巖石夾層和第二分層礦脈分界線處開鑿巖石夾層和礦脈分界線密集炮孔，在巖石夾層中間開鑿巖石夾層中間炮孔，先起爆巖石夾層和礦脈分界線炮孔，再起爆巖石夾層中間炮孔，夾石拋擲在附近切割上山內(nèi)，利用無軌設(shè)備直接將巖石鏟運(yùn)至廢棄礦房；炮孔間起爆延時(shí)以大于10ms為佳。
[0010]5)在第二分層礦脈和下部圍巖分界線處開鑿礦脈和下部圍巖分界線炮孔，直接起爆第二分層礦脈，爆破后的礦石由無軌設(shè)備鏟運(yùn)至溜井；
6)重復(fù)上述鑿巖爆破工序，直至整個(gè)礦房回采結(jié)束。
[0011]所述的第一分層礦脈和上部巖層分界線處開鑿的密集炮孔的炮孔間距為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔間距的一半；所述的第一分層礦脈和巖石夾層分界線密集炮孔的炮孔間距為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔間距的一半；所述的巖石夾層和第二分層礦脈分界線處密集炮孔的炮孔間距為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔間距的一半；均以0.4m?0.6m為宜。密集炮孔內(nèi)采用不耦合裝藥，裝藥量為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔裝藥量的三分之一，藥卷布置在孔底和孔中部爆破效果最佳。
[0012]所述的第一分層礦脈中間炮孔的炮孔間距與井下正常淺孔爆破炮孔間距相同；所述的巖石夾層中間開鑿巖石夾層中間炮孔與井下正常淺孔爆破炮孔間距相同；所述的第二分層礦脈和下部圍巖分界線處炮孔與井下正常淺孔爆破時(shí)炮孔間距相同；均以0.Sm?
1.2m為宜。
[0013]理想的盤區(qū)參數(shù)為:盤區(qū)間柱寬6m?8m,盤區(qū)底柱寬3m?5m,盤區(qū)頂柱寬3m?5m ο
[0014]本發(fā)明一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法采用以上技術(shù)方案后，具有以下積極效果:
1)對于極薄礦脈采用在礦巖分界線處預(yù)先形成裂縫，降低爆破時(shí)爆破沖擊波對圍巖的作用，使得廢石混入率大大降低；
2)對于夾石無法預(yù)先剔除的多層礦脈開采，夾石在回采過程中單獨(dú)爆破，避免了夾石的混入而降低貧化率以及后期的選礦費(fèi)用。爆破后夾石直接用鏟運(yùn)機(jī)回填于廢棄礦房，確保了空區(qū)穩(wěn)定，減少了地表廢石的堆放；
3)對于多層易碎緩傾斜礦脈開采，采用該方法不僅將多層礦脈回收，提高了礦石回收率，而且多層礦脈回采后，作業(yè)空間提高，改善了人員設(shè)備作業(yè)環(huán)境，大大提高作業(yè)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法劃分的盤區(qū)示意圖。
[0016]圖2為沿圖1的1-1線剖視圖。
[0017]圖3為沿圖1的I1-1I線剖視圖。
[0018]圖4為本發(fā)明一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法的炮孔布置示意圖。
[0019]圖中標(biāo)記為:
1-上山；2-沿脈切割巷；3-切割上山；4_回風(fēng)巷；5_盤區(qū)間柱；6_盤區(qū)底柱；7_盤區(qū)頂柱；8_脈內(nèi)聯(lián)巷；9_中段運(yùn)輸巷道；10_溜井；11_密集炮孔，12-第一分層礦脈中間炮孔，13-第一分層礦脈和夾石層分界線密集炮孔，14-巖石夾層中間炮孔，15-巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔，16-第二分層礦脈和下部圍巖分界線炮孔；17—第一分層礦脈；18—巖石夾層；19一第二分層礦脈，20-上中段底柱，21-下中段底柱。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為進(jìn)一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]由圖1所示的本發(fā)明一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法劃分的盤區(qū)示意圖并結(jié)合圖2、圖3、圖4看出，沿礦體走向劃分盤區(qū),盤區(qū)長60m,盤區(qū)間留設(shè)盤區(qū)間柱5,在盤區(qū)間柱5內(nèi)布置上山I,傾向上每隔30m布置一條沿脈聯(lián)巷8，盤區(qū)間柱5寬7m，盤區(qū)底柱6寬3m，盤區(qū)頂柱7寬3m ;在礦房端部分別沿走向和傾向開鑿沿脈切割巷2和切割上山3，沿脈切割巷2、切割上山3分別將第一分層礦脈17、巖石夾層18、第二分層礦脈19 一次性全部開鑿。在上中段底柱20與盤區(qū)頂柱7間為回風(fēng)巷4。盤區(qū)底柱6的下部為下中段底柱21。
[0022]由圖4所示的本發(fā)明一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法的炮孔布置示意圖并結(jié)合圖1、圖2、圖3看出，本發(fā)明采用從上至下回采，從上至下逐層起爆分層回采，每一分層炮孔布置和裝藥形式各不相同。
[0023]首先在第一分層礦脈17和上部巖層分界線處開鑿密集炮孔11，該密集炮孔11在第一分層礦脈17回采前預(yù)先起爆，在第一分層礦脈17和圍巖之間形成一條緩沖縫，將第一分層礦脈17和上部巖層分開。密集炮孔11的炮孔間距為0.5m，一次起爆10個(gè)。
[0024]接著在第一分層礦脈17中間開鑿第一分層礦脈中間炮孔12，在第一分層礦脈17和巖石夾層18分界線處開鑿第一分層礦脈和夾石層分界線密集炮孔13，利用已開鑿好的切割上山3作為補(bǔ)償空間，爆破時(shí)先起爆第一分層礦脈和夾石層分界線密集炮孔13，再起爆第一分層礦脈中間炮孔12，爆破后，第一分層礦石拋擲于切割上山3內(nèi)，利用無軌設(shè)備直接將礦石鏟運(yùn)至溜井10，并通過中段運(yùn)輸巷道9運(yùn)出。第一分層礦脈中間炮孔12和第一分層礦脈和夾石層分界線密集炮孔13間采用微差爆破，爆破延時(shí)大于100ms。每次爆破礦脈中間炮孔12兩個(gè)，礦脈中間炮孔12間距l(xiāng)m。第一分層礦脈和夾石層分界線密集炮孔13一次爆破4個(gè)。
[0025]第一分層礦脈17出礦結(jié)束后，在巖石夾層18和第二分層礦脈19分界線處開鑿巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔15，在巖石夾層18中間開鑿巖石夾層中間炮孔14，先起爆巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔15，再起爆巖石夾層中間炮孔14，巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔15和巖石夾層中間炮孔14間采用微差爆破，爆破延時(shí)大于100ms。夾石拋擲在附近切割上山3內(nèi)，利用無軌設(shè)備直接將巖石鏟運(yùn)至廢棄礦房。
[0026]在第二分層礦脈19和下部圍巖分界線處開鑿第二分層礦脈和下部圍巖分界線炮孔16，直接起爆第二分層礦脈19，爆破后的礦石由無軌設(shè)備鏟運(yùn)至溜井10，并通過中段運(yùn)輸巷道9運(yùn)出。
[0027]重復(fù)上述鑿巖爆破工序，直至整個(gè)礦房回采結(jié)束。
[0028]所述的密集炮孔11的炮孔間距為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔間距的一半，在密集炮孔11內(nèi)采用不耦合裝藥，孔底和孔中部各裝一支藥卷；所述的第一分層礦脈中間炮孔12的炮孔間距與井下正常淺孔爆破炮孔間距相同；所述的第一分層礦脈和夾石層分界線密集炮孔13的炮孔間距為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔間距的一半，裝藥量為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔裝藥量的三分之一，炮孔內(nèi)采用不耦合裝藥；所述的巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔15、巖石夾層中間炮孔14的炮孔間距為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔間距的一半，巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔15的裝藥量為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔藥量的三分之一，炮孔內(nèi)采用不耦合裝藥。
【權(quán)利要求】
1.一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法，其特征是采用以下工藝、步驟: 1)沿礦體走向劃分盤區(qū)，盤區(qū)間留設(shè)盤區(qū)間柱(5)，在盤區(qū)間柱(5)內(nèi)布置上山(1)，傾向上每隔20?40m布置一條沿脈聯(lián)巷(8);在礦房端部分別沿走向和傾向開鑿沿脈切割巷(2)和切割上山(3)，沿脈切割巷(2)、切割上山(3)分別將第一分層礦脈(17)、巖石夾層(18)、第二分層礦脈(19) 一次性全部開鑿； 2 )在第一分層礦脈(17 )和上部巖層分界線處開鑿密集炮孔(11)，該密集炮孔(11)在第一分層礦脈(17)回采前預(yù)先起爆，在第一分層礦脈(17)和圍巖之間形成一條緩沖縫，將第一分層礦脈(17)和上部巖層分開； 3)在第一分層礦脈(17)中間開鑿第一分層礦脈中間炮孔(12)，在第一分層礦脈(17)和巖石夾層(18)分界線處開鑿第一分層礦脈和夾石層分界線密集炮孔(13)，利用已開鑿好的切割上山(3)作為補(bǔ)償空間，爆破時(shí)先起爆第一分層礦脈和夾石層分界線密集炮孔(13)，再起爆第一分層礦脈中間炮孔(12)，爆破后，第一分層礦石拋擲于切割上山(3)內(nèi)； 4)第一分層礦脈(17)出礦結(jié)束后，在巖石夾層(18)和第二分層礦脈(19)分界線處開鑿巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔(15)，在巖石夾層(18)中間開鑿巖石夾層中間炮孔(14)，先起爆巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔(15)，再起爆巖石夾層中間炮孔(14)，夾石拋擲在附近切割上山(3)內(nèi)，利用無軌設(shè)備直接將巖石鏟運(yùn)至廢棄礦房； 5)在第二分層礦脈(19)和下部圍巖分界線處開鑿第二分層礦脈和下部圍巖分界線炮孔(16)，直接起爆第二分層礦脈(19)，爆破后的礦石由無軌設(shè)備鏟運(yùn)至溜井(10); 6)重復(fù)上述鑿巖爆破工序，直至整個(gè)礦房回采結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法，其特征在于:所述的密集炮孔(11)的炮孔間距為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔間距的一半，在密集炮孔(11)內(nèi)采用不耦合裝藥，裝藥量為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔藥量的三分之一，藥卷布置在孔底和孔中部。
3.如權(quán)利要求2所述的一種多層易碎緩傾斜極薄礦脈的開采方法，其特征在于:所述的第一分層礦脈中間炮孔(12)的炮孔間距與井下正常淺孔爆破炮孔間距相同；所述的第一分層礦脈和夾石層分界線密集炮孔(13)的炮孔間距為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔間距的一半，裝藥量為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔裝藥量的三分之一，炮孔內(nèi)采用不耦合裝藥。
4.如權(quán)利要求3所述的一種多層緩傾斜極薄礦脈回采爆破技術(shù)，其特征在于:所述的巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔(15)、巖石夾層中間炮孔(14)的炮孔間距為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔間距的一半，巖石夾層和第二分層礦脈分界線密集炮孔(15)的裝藥量為正常井下淺孔爆破時(shí)炮孔藥量的三分之一，炮孔內(nèi)采用不耦合裝藥。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種多層緩傾斜極薄礦脈回采爆破技術(shù)，其特征在于:在第3)步、第4)步的炮孔間起爆延時(shí)大于100ms。
6.如權(quán)利要求5所述的一種多層緩傾斜極薄礦脈回采爆破技術(shù)，其特征在于:所述的密集炮孔(11)的炮孔間距為0.4m?0.6m。
7.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種多層緩傾斜極薄礦脈回采爆破技術(shù)，其特征在于:所述的盤區(qū)間柱(5)寬6m?8m,盤區(qū)底柱(6)寬3m?5m,盤區(qū)頂柱(7)寬3m?5m。
【文檔編號】E21C41/22GK104265297SQ201410382055
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】王運(yùn)敏, 孫麗軍, 楊家冕, 肖益蓋 申請人:中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司, 華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司, 中鋼集團(tuán)馬鞍山礦院工程勘察設(shè)計(jì)有限公司