權(quán)利要求

1.用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法，其特征在于，通過(guò)一種用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹裝置，對(duì)地下金屬礦山的松散軟弱破碎礦體實(shí)現(xiàn)開(kāi)采，包括下列步驟：

第一步：首先在采場(chǎng)上部施工鑿巖作業(yè)空間，要求高度為2.5m～3m，寬度5m～7m；在采場(chǎng)下部施工拉底出礦層，高度2.5m～3m，寬度5m～7m；

第二步：在采場(chǎng)端部施工補(bǔ)償空間，寬度5m～7m，高度10m～15m；

第三步：采用鑿巖設(shè)備施工擠脹孔，孔徑12cm，長(zhǎng)度5m～8m，按照排距1m～1.2m，間距0.6m～0.8m布置，每次施工兩排，采用梅花狀交錯(cuò)布置；

第四步：將缸體安裝進(jìn)入擠脹孔內(nèi)，同時(shí)連接液壓油泵及輸油管，做好準(zhǔn)備工作；

第五步：將液壓油泵初始?jí)毫υO(shè)置為3MPa，使伸縮柱彈出，并與擠脹孔內(nèi)壁接觸；

第六步：將液壓油泵緩慢加壓，按照5MPa的間隔持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體開(kāi)始出現(xiàn)裂隙并被破壞；

第七步：巖體出現(xiàn)裂隙破壞后，將液壓油泵壓力間隔調(diào)整為10MPa，持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體完全破壞并垮落至補(bǔ)償空間；

第八步：采用無(wú)軌出礦設(shè)備進(jìn)入拉底出礦層出礦，本次采礦完成；

第九步：循環(huán)第二步至第八步步驟，至整體采礦完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法，其特征在于：通過(guò)調(diào)整第三步中調(diào)整擠脹孔的排列參數(shù)，以適不同巖性條件的礦體回采。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法，其特征在于：所述地下金屬礦山的松散軟弱破碎礦體的RQD值小于30％，單軸抗壓強(qiáng)度小于40MPa，開(kāi)采高度小于8m，開(kāi)采寬度小于6m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法，其特征在于：所述用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹裝置包括液壓油泵、輸油管、缸體和伸縮柱，其中液壓油泵通過(guò)輸油管與缸體連接，伸縮柱在缸體兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法，其特征在于：所述缸體材料為45號(hào)無(wú)縫鋼管，直徑10cm，長(zhǎng)度5m～8m。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法，其特征在于：所述伸縮柱伸縮長(zhǎng)度最大為5cm，材料為實(shí)心45鋼。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法，其特征在于：所述液壓油泵提供的最大壓力為200MPa。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法，其特征在于：伸縮柱在缸體豎直方向上間隔50cm布置。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬礦山開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法及裝置

背景技術(shù)

目前，地下金屬礦山在針對(duì)松散軟弱破碎礦體的開(kāi)采主要采用進(jìn)路式回采、充填法等工藝進(jìn)行回采，取得了不錯(cuò)的效果，但是仍存在一些問(wèn)題。由于傳統(tǒng)的采礦工藝采用工業(yè)炸藥爆破的方式進(jìn)行落礦，爆破過(guò)程中震動(dòng)、沖擊較大，爆破成本較高，對(duì)周邊圍巖、采場(chǎng)及充填體造成較大破壞，同時(shí)也對(duì)采場(chǎng)內(nèi)作業(yè)的人員、設(shè)備安全產(chǎn)生不利影響。因此，采礦行業(yè)需要尋找一種新的安全、高效、低成本的采礦方法來(lái)進(jìn)行松散破碎礦體的回采，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，改善人員、設(shè)備作業(yè)安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹采礦方法及裝置，以解決采用進(jìn)路式回采、充填法回采存在的問(wèn)題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：通過(guò)一種用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹裝置，對(duì)地下金屬礦山的松散軟弱破碎礦體實(shí)現(xiàn)開(kāi)采，包括下列步驟：

第一步：首先在采場(chǎng)上部施工鑿巖作業(yè)空間，要求高度為2.5m～3m，寬度5m～7m；在采場(chǎng)下部施工拉底出礦層，高度2.5m～3m，寬度5m～7m；

第二步：在采場(chǎng)端部施工補(bǔ)償空間，寬度5m～7m，高度10m～15m；

第三步：采用鑿巖設(shè)備在礦體2內(nèi)施工擠脹孔，孔徑12cm，長(zhǎng)度5m～8m，按照排距1m～1.2m，間距0.6m～0.8m布置，每次施工兩排，采用梅花狀交錯(cuò)布置；

第四步：將缸體安裝進(jìn)入擠脹孔內(nèi)，同時(shí)連接液壓油泵及輸油管，做好準(zhǔn)備工作；

第五步：將液壓油泵初始?jí)毫υO(shè)置為3MPa，使伸縮柱彈出，并與擠脹孔內(nèi)壁接觸；

第六步：將液壓油泵緩慢加壓，按照5MPa的間隔持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體開(kāi)始出現(xiàn)裂隙并被破壞；

第七步：巖體出現(xiàn)裂隙破壞后，將液壓油泵壓力間隔調(diào)整為10MPa，持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體完全破壞并垮落至補(bǔ)償空間；

第八步：采用無(wú)軌出礦設(shè)備進(jìn)入拉底出礦層出礦，本次采礦完成；

第九步：循環(huán)第二步至第八步步驟，至整體采礦完成。

本發(fā)明通過(guò)調(diào)整第三步中調(diào)整擠脹孔的排列參數(shù)，以適不同巖性條件的礦體回采。

本發(fā)明所述地下金屬礦山的松散軟弱破碎礦體的RQD值小于30％，單軸抗壓強(qiáng)度小于40MPa，開(kāi)采高度小于8m，開(kāi)采寬度小于6m。

本發(fā)明所述用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹裝置包括液壓油泵、輸油管、缸體和伸縮柱，其中液壓油泵通過(guò)輸油管與缸體連接，伸縮柱在缸體兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置。

本發(fā)明所述缸體材料為45號(hào)無(wú)縫鋼管，直徑10cm，長(zhǎng)度5m～8m。

本發(fā)明所述伸縮柱伸縮長(zhǎng)度最大為5cm，材料為實(shí)心45鋼。

本發(fā)明所述液壓油泵提供的最大壓力為200MPa。

本發(fā)明伸縮柱在缸體豎直方向上間隔50cm布置。

本發(fā)明的有益效果是：利用液壓擠脹裝置，通過(guò)在巖體內(nèi)按照不同巖性設(shè)計(jì)擠脹孔排列參數(shù)，然后安裝缸體、油泵及輸油管路，持續(xù)動(dòng)態(tài)對(duì)巖體加壓擠脹，最后將回采區(qū)域礦體徹底破壞完成回采作業(yè)。實(shí)際操作簡(jiǎn)便、安全高效，可以多次循環(huán)使用，成本低廉。對(duì)比原來(lái)傳統(tǒng)的采礦工藝，對(duì)周邊圍巖、充填體的破壞沖擊小，可以廣泛應(yīng)用于地下金屬礦山的松散軟弱破碎礦體開(kāi)采。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明采礦示意圖，其中：

鑿巖作業(yè)空間1、礦體2、液壓油泵3、輸油管4、缸體5、補(bǔ)償空間6、落下礦石7、拉底出礦層9；

圖2是本發(fā)明缸體的結(jié)構(gòu)示意圖，其中：

輸油管4、缸體5、伸縮柱8；

圖3是本發(fā)明缸體俯視圖；

圖4是本發(fā)明擠脹孔排列布置方式示意圖，其中：

缸體5、補(bǔ)償空間6、擠脹孔10。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述地下金屬礦山的松散軟弱破碎礦體的RQD值小于30％，單軸抗壓強(qiáng)度小于40MPa，開(kāi)采高度小于8m，開(kāi)采寬度小于6m；通過(guò)一種用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹裝置，對(duì)地下金屬礦山的松散軟弱破碎礦體實(shí)現(xiàn)開(kāi)采；所述用于松散破碎礦體的中深孔動(dòng)態(tài)擠脹裝置包括液壓油泵3、輸油管4、缸體5和伸縮柱8，其中液壓油泵3通過(guò)輸油管4與缸體5連接，伸縮柱8在缸體5兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置；

所述缸體5材料為45號(hào)無(wú)縫鋼管，直徑10cm，長(zhǎng)度5m～8m；

所述伸縮柱8伸縮長(zhǎng)度最大為5cm，材料為實(shí)心45鋼；

所述液壓油泵3提供的最大壓力為200MPa；

所述伸縮柱8在缸體豎直方向上間隔50cm布置。

實(shí)施例1

包括下列步驟：

第一步：首先在采場(chǎng)上部施工鑿巖作業(yè)空間1，要求高度為2.5m，寬度5m；在采場(chǎng)下部施工拉底出礦層9，高度2.5m，寬度5m；

第二步：在采場(chǎng)端部施工補(bǔ)償空間6，寬度5m，高度10m；

第三步：采用鑿巖設(shè)備在礦體2內(nèi)施工擠脹孔10，孔徑12cm，長(zhǎng)度5m，按照排距1m，間距0.6m布置，每次施工兩排，采用梅花狀交錯(cuò)布置；

第四步：將缸體5安裝進(jìn)入擠脹孔10內(nèi)，同時(shí)連接液壓油泵3及輸油管4，做好準(zhǔn)備工作；

第五步：將液壓油泵3初始?jí)毫υO(shè)置為3MPa，使伸縮柱8彈出，并與擠脹孔10內(nèi)壁接觸；

第六步：將液壓油泵3緩慢加壓，按照5MPa的間隔持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體開(kāi)始出現(xiàn)裂隙并被破壞；

第七步：巖體出現(xiàn)裂隙破壞后，將液壓油泵3壓力間隔調(diào)整為10MPa，持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體完全破壞并垮落至補(bǔ)償空間6；

第八步：采用無(wú)軌出礦設(shè)備進(jìn)入拉底出礦層9出礦，本次采礦完成；

第九步：循環(huán)第二步至第八步步驟，至整體采礦完成。

實(shí)施例2

包括下列步驟：

第一步：首先在采場(chǎng)上部施工鑿巖作業(yè)空間1，要求高度為2.8m，寬度6m；在采場(chǎng)下部施工拉底出礦層9，高度2.8m，寬度6m；

第二步：在采場(chǎng)端部施工補(bǔ)償空間6，寬度6m，高度12m；

第三步：采用鑿巖設(shè)備在礦體2內(nèi)施工擠脹孔10，孔徑12cm，長(zhǎng)度6.5m，按照排距1.1m，間距0.7m布置，每次施工兩排，采用梅花狀交錯(cuò)布置；

第四步：將缸體5安裝進(jìn)入擠脹孔10內(nèi)，同時(shí)連接液壓油泵3及輸油管4，做好準(zhǔn)備工作；

第五步：將液壓油泵3初始?jí)毫υO(shè)置為3MPa，使伸縮柱8彈出，并與擠脹孔10內(nèi)壁接觸；

第六步：將液壓油泵3緩慢加壓，按照5MPa的間隔持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體開(kāi)始出現(xiàn)裂隙并被破壞；

第七步：巖體出現(xiàn)裂隙破壞后，將液壓油泵3壓力間隔調(diào)整為10MPa，持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體完全破壞并垮落至補(bǔ)償空間6；

第八步：采用無(wú)軌出礦設(shè)備進(jìn)入拉底出礦層9出礦，本次采礦完成；

第九步：循環(huán)第二步至第八步步驟，至整體采礦完成。

實(shí)施例3

包括下列步驟：

第一步：首先在采場(chǎng)上部施工鑿巖作業(yè)空間1，要求高度為3m，寬度7m；在采場(chǎng)下部施工拉底出礦層9，高度3m，寬度7m；

第二步：在采場(chǎng)端部施工補(bǔ)償空間6，寬度7m，高度15m；

第三步：采用鑿巖設(shè)備在礦體2內(nèi)施工擠脹孔10，孔徑12cm，長(zhǎng)度8m，按照排距1.2m，間距0.8m布置，每次施工兩排，采用梅花狀交錯(cuò)布置；

第四步：將缸體5安裝進(jìn)入擠脹孔10內(nèi)，同時(shí)連接液壓油泵3及輸油管4，做好準(zhǔn)備工作；

第五步：將液壓油泵3初始?jí)毫υO(shè)置為3MPa，使伸縮柱8彈出，并與擠脹孔10內(nèi)壁接觸；

第六步：將液壓油泵3緩慢加壓，按照5MPa的間隔持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體開(kāi)始出現(xiàn)裂隙并被破壞；

第七步：巖體出現(xiàn)裂隙破壞后，將液壓油泵3壓力間隔調(diào)整為10MPa，持續(xù)動(dòng)態(tài)加壓，直到巖體完全破壞并垮落至補(bǔ)償空間6；

第八步：采用無(wú)軌出礦設(shè)備進(jìn)入拉底出礦層9出礦，本次采礦完成；

第九步：循環(huán)第二步至第八步步驟，至整體采礦完成。