一種深部嗣后回采礦房—分層回采礦柱的聯(lián)合采礦法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種破碎斷裂帶下的黃金礦山地下開采方法，特別是一種深部嗣后回采礦房-分層回采礦柱的聯(lián)合采礦法。適用于深部上盤圍巖破碎、下盤圍巖中等穩(wěn)固以上的傾角變化不均勻的中厚至厚大穩(wěn)固礦體的開采。尤其針對(duì)礦體下邊界傾角大于上邊界傾角的梯形礦塊開采。
【背景技術(shù)】
[0002]斷層或節(jié)理對(duì)于礦巖的穩(wěn)定性影響巨大，而上盤礦巖接觸帶處由于破碎斷裂帶賦存而使得圍巖穩(wěn)固性較差。導(dǎo)致采場(chǎng)在形成較小暴露面時(shí)就出現(xiàn)大面積的冒頂和礦柱破壞等現(xiàn)象。而在開采過程中，作業(yè)人員直接在頂板下出礦作業(yè)，直接影響了作業(yè)人員和設(shè)備的安全，導(dǎo)致礦山安全生產(chǎn)形勢(shì)十分嚴(yán)峻。
[0003]對(duì)于緩傾厚大礦體開采而言，崩落法或空?qǐng)龇ㄔ谶^去均為主要的采礦方法。而這些采礦方法的主要缺點(diǎn)在于礦石損失率和貧化率偏高，大面積采空區(qū)滯留引起鏈?zhǔn)娇缑岸斐芍卮蟮陌踩[患，同時(shí)會(huì)造成地表塌陷等一系列災(zāi)害問題。近年來隨著環(huán)保相關(guān)措施出臺(tái)，越來越多的礦山被強(qiáng)制要求采用充填法開采。而對(duì)于膠結(jié)充填系統(tǒng)尚未投入使用的大型黃金礦山而言，產(chǎn)能供需矛盾使得點(diǎn)柱式上向水平分層非膠結(jié)充填法在諸多礦山得到了應(yīng)用。該法雖然采礦成本較低，但采場(chǎng)內(nèi)大量礦石柱留存，導(dǎo)致礦石損失率一度達(dá)到30%?40%，對(duì)于資源的回收利用大大不利。與此同時(shí)，由于采用上向水平分層充填法采礦，淺眼鑿巖落礦，致使先進(jìn)的、全套高效無軌采掘支設(shè)備效率無法充分發(fā)揮，勞動(dòng)生產(chǎn)率較低。因此，采礦方法的變革勢(shì)在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要旨在解決上盤圍巖破碎的緩傾斜中厚至厚大金礦體開采過程中存在的損失率大、安全性差等弊端與礦山生產(chǎn)任務(wù)之間的矛盾，設(shè)計(jì)的一種深部嗣后回采礦房-分層回采礦柱的聯(lián)合采礦法，該方法不但能提高金礦石的回收率，同時(shí)具有生產(chǎn)效率聞、安全條件好等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種深部嗣后回采礦房-分層回采礦柱的聯(lián)合采礦法，是將礦體按地質(zhì)條件和標(biāo)高劃分為中段，中段內(nèi)劃分分段并垂直礦體走向布置為礦房和礦柱；按照先采礦房后回收礦柱進(jìn)行開采，于礦柱中施工礦房出礦的底部結(jié)構(gòu)?；夭勺韵露线M(jìn)行回采，切采層(第一分層)回采完成后，對(duì)頂板和兩幫進(jìn)行排險(xiǎn)并進(jìn)行廢石充填作為上采墊層，頂板進(jìn)行長(zhǎng)錨索支護(hù)。每分層落礦完成后經(jīng)出礦進(jìn)路和采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道進(jìn)行均勻出礦，經(jīng)平場(chǎng)后重復(fù)以上工藝直到一個(gè)分段落礦完成，而后經(jīng)底部結(jié)構(gòu)集中出礦。出礦進(jìn)路于房柱邊界處修筑充填擋墻，進(jìn)行膠結(jié)充填。
[0006]礦柱回采采用上向水平分層非膠結(jié)尾砂或廢石充填采礦法，長(zhǎng)錨索支護(hù)頂板呈扇形布置，部分錨索穿過膠結(jié)充填體以提高礦柱與膠結(jié)充填體接觸面的抗剪強(qiáng)度，使得二者整體性更好；同樣采用自下而上順序沿礦體傾向逐步回采，直至分段礦柱回收完畢。若礦柱內(nèi)穩(wěn)固性較差時(shí)，考慮留設(shè)部分點(diǎn)柱。而當(dāng)?shù)V石品位較高時(shí)，礦柱回收亦可考慮采用分層進(jìn)路式采礦法進(jìn)行回收而后利用非膠結(jié)尾砂充填料或廢石進(jìn)行充填。
[0007]具體步驟如下:
A采場(chǎng)要素:根據(jù)地質(zhì)條件和標(biāo)高將礦體劃分為中段，中段內(nèi)劃分分段并垂直礦體走向布置為礦房和礦柱，由于屬于深部開米，考慮地應(yīng)力分布問題，礦房、礦柱和水平厚度取值均相對(duì)偏小。
[0008]B礦房回采工藝
由于礦塊垂直礦體走向布置，整體按照先礦房后礦柱的形式進(jìn)行回采，主要采準(zhǔn)、切割工程包括:出礦巷道、采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道、采場(chǎng)風(fēng)道等。
[0009]回采自下而上沿礦體傾向分層進(jìn)行，切采層(第一分層)回采時(shí)，從采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道垂直礦體走向一直掘進(jìn)至上盤礦體邊界，而后擴(kuò)幫至礦房邊界。而后經(jīng)采場(chǎng)出礦巷進(jìn)行出礦。切采層回采完成后進(jìn)行廢石充填作為出礦墊層，預(yù)留爆破自由空間后平場(chǎng)進(jìn)行上分層回采。分層回采作業(yè)循環(huán)工序?yàn)?鑿巖一爆破一通風(fēng)一均勻出礦一支護(hù)一平場(chǎng)一鑿巖，如此循環(huán)直至本分段礦房回采結(jié)束。而后經(jīng)采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道和出礦進(jìn)路進(jìn)行集中出礦。出礦進(jìn)路于房柱邊界修筑充填擋墻后膠結(jié)充填采空區(qū)。
[0010]C礦柱回采工藝
礦柱回采采用上向水平分層非膠結(jié)尾砂或廢石充填采礦法，長(zhǎng)錨索支護(hù)頂板呈扇形布置，部分錨索穿過膠結(jié)充填體以提高礦柱與膠結(jié)充填體接觸面的抗剪強(qiáng)度，使得二者整體性更好；同樣采用自下而上順序沿礦體傾向逐步回采，直至分段礦柱回收完畢。若礦柱內(nèi)穩(wěn)固性較差時(shí)，考慮留設(shè)部分點(diǎn)柱。而當(dāng)?shù)V石品位較高時(shí)，礦柱回收亦可考慮采用分層進(jìn)路式采礦法進(jìn)行回收而后利用非膠結(jié)尾砂充填料或廢石進(jìn)行充填。
[0011]與現(xiàn)有采礦方法相比，實(shí)施深部嗣后回采礦房-分層回采礦柱的聯(lián)合采礦法具有以下特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
1.采場(chǎng)內(nèi)無需再留點(diǎn)柱，礦石回收率達(dá)90%以上，最大限度地回收利用了資源。采用無軌設(shè)備進(jìn)行底部集中出礦，機(jī)械化效率更高。
2.回采工藝簡(jiǎn)單化。采用機(jī)械化采礦方法，既能簡(jiǎn)化采礦工藝流程，提高資源回收率，又能減少采切工程量、降低工程費(fèi)用。
[0012]缺點(diǎn):
1.切采層由于廢石墊層的緣故，底部集中出礦時(shí)會(huì)造成一定的礦石貧化。
2.膠結(jié)充填過程中由于底部出礦巷和出礦進(jìn)路較多，因此修筑擋墻數(shù)較多，人工筑墻勞動(dòng)強(qiáng)度較大。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明所述米礦方法礦房回米的TJK意圖。
圖2是沿圖1中II1-1II線的剖面圖
圖3是沿圖1中I1-1I線的剖面圖圖4是本發(fā)明所述采礦方法礦柱回采的示意圖圖5是沿圖4中II1-1II線的剖面圖圖6是沿圖4中I1-1I線的剖面圖圖中標(biāo)注為:
1-礦房2-礦柱3-中段運(yùn)輸巷4-分段脈外沿脈巷5-斜坡道6-分段聯(lián)絡(luò)道7-溜井8-米場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道9-米場(chǎng)風(fēng)道10-廢石墊層11-崩落礦石12-出礦進(jìn)路13-長(zhǎng)錨索14-膠結(jié)充填15-非膠結(jié)充填體16-中段通風(fēng)井【具體實(shí)施方式】:
采用本發(fā)明所述深部嗣后回采礦房-分層回采礦柱的聯(lián)合采礦法對(duì)礦體進(jìn)行回采，結(jié)合附圖對(duì)該方法進(jìn)行闡述，具體步驟如下:
A礦體劃分和開拓工程布置
圖1、2和3為本采礦方法一步礦房開采的三視圖，首先根據(jù)地質(zhì)條件和標(biāo)高將礦體劃分為中段，中段高度為40?100 m。將中段劃分為分段，分段高度為10?20 m，并于礦體下盤施工中段運(yùn)輸巷和分段脈外沿脈巷，斷面尺寸均為3.6 mX3.2 m。中段與分段之間通過斜坡道溝通，分段間通過分段聯(lián)絡(luò)道進(jìn)行溝通。礦房和礦柱垂直礦體走向布置，礦房和礦柱寬度為8?15 m，長(zhǎng)度為礦體水平厚度。
[0014]B礦房回采工藝
回采自下而上沿礦體傾向分層進(jìn)行，切采層(第一分層)回采時(shí)，從采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道垂直礦體走向一直掘進(jìn)至上盤礦體邊界，而后擴(kuò)幫至礦房邊界。而
后經(jīng)采場(chǎng)出礦進(jìn)路進(jìn)行出礦。切采層回采完成后進(jìn)行廢石充填作為出礦墊層，預(yù)留爆破自由空間后平場(chǎng)進(jìn)行上分層回采。分層回采作業(yè)循環(huán)工序?yàn)?鑿巖一爆破一通風(fēng)一支護(hù)一出礦一平場(chǎng)一鑿巖，如此循環(huán)直至本分段礦房回采結(jié)束。而后經(jīng)采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道和出礦進(jìn)路進(jìn)行集中出礦。出礦完成后，出礦進(jìn)路與礦房采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道于房柱邊界修筑充填擋墻后膠結(jié)充填采空區(qū)。
[0015]81采準(zhǔn)工程:由于礦塊垂直礦體走向布置，整體按照先礦房后礦柱的形式進(jìn)行回采，礦房與礦柱通過采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道與分段脈外沿脈巷連通，采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道斷面尺寸為3.2mX3.0 m。切采層(第一分層)采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道施工到礦體上盤邊界，而后擴(kuò)幫至房柱邊界處。并于靠近礦體下盤邊界施工采場(chǎng)風(fēng)道，斷面尺寸為:2.0 mX2.0 m作為采場(chǎng)污風(fēng)通道。而后于礦柱中央位置施工采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道和出礦進(jìn)路，出礦進(jìn)路須在礦房開采前施工完成，出礦巷間距為10?15 m，斷面尺寸為:3.2 mX3.0 m。
[0016]B2鑿巖與爆破:采用全液壓鑿巖臺(tái)車鉆鑿水平炮孔，炮孔深度為3.0?4.5 m，孔徑為38?64 mm。炮孔間距1.0?1.2 m,排距0.8?1