本發(fā)明涉及一種金屬礦山地下開(kāi)采的采礦方法，具體是一種用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法。

背景技術(shù)：

目前，掛幫礦體的開(kāi)采方式主要分為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采，部分礦山的發(fā)展?fàn)顩r要求采用地下開(kāi)采方式回收掛幫礦體。采用地下開(kāi)采方式回收掛幫礦體時(shí)，不可避免的會(huì)引起露天邊坡、上覆巖層及地表產(chǎn)生連續(xù)的移動(dòng)和變形，這種變形會(huì)對(duì)周?chē)牡乩砗铜h(huán)境產(chǎn)生影響；掛幫礦體開(kāi)采設(shè)計(jì)要考慮與露天開(kāi)采在時(shí)間上和空間上進(jìn)行協(xié)調(diào)，同時(shí)也要確保與地下開(kāi)采主體工程的順利銜接，合理調(diào)控掛幫礦體的產(chǎn)量使得礦山產(chǎn)量保持平穩(wěn)過(guò)渡；單獨(dú)設(shè)計(jì)掛幫礦體開(kāi)拓系統(tǒng)成本高、基建時(shí)間延長(zhǎng)，應(yīng)該考慮如何利用現(xiàn)有的露天礦山生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備。因此，合理的掛幫礦體開(kāi)采系統(tǒng)對(duì)于實(shí)現(xiàn)掛幫礦體安全高效回收以及保證露天礦順利平穩(wěn)地過(guò)渡至地下開(kāi)采具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法。它利用現(xiàn)有的露天臺(tái)階開(kāi)鑿平硐，留設(shè)了橫向、縱向間柱和邊坡保安礦柱，形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)，保證了整個(gè)露天境界、露天公路和掛幫礦體采場(chǎng)的穩(wěn)定；露天礦體和掛幫礦體同時(shí)生產(chǎn)，互不干擾，掛幫礦體多個(gè)采場(chǎng)同時(shí)作業(yè)，保證礦石產(chǎn)量平穩(wěn)；掛幫礦體開(kāi)采結(jié)束時(shí)，地下開(kāi)采主體工程基建基本完成，崩落掛幫礦體的間柱和頂柱即可形成下部開(kāi)采的覆蓋層，更有利于與地下開(kāi)采主體工程的銜接，同時(shí)回收間柱，提高資源利用率；采用中深孔爆破方式，一個(gè)階段內(nèi)的分段合并出礦到階段運(yùn)輸巷道，然后各階段共用一個(gè)溜井將礦石溜至集中運(yùn)輸巷道運(yùn)出，坑內(nèi)運(yùn)輸采用現(xiàn)有的無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備，降低采切工程量和生產(chǎn)成本。

為解決上述技術(shù)難題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，包括如下步驟：

(1)根據(jù)露天臺(tái)階高度對(duì)掛幫礦體進(jìn)行階段劃分和分段劃分，中厚礦體礦塊沿走向布置，厚礦體礦塊垂直走向布置，根據(jù)露天臺(tái)階高度在礦塊內(nèi)劃分分段，留設(shè)橫向、縱向間柱及邊坡保安礦柱；

(2)礦房回采前，利用階段運(yùn)輸平巷和分段平巷開(kāi)掘出礦聯(lián)絡(luò)道、分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道、出礦橫巷和裝礦進(jìn)路，在裝礦進(jìn)路端部布置集礦塹溝，利用集礦塹溝和分段鑿巖巷道布置切割平巷和切割天井，利用中深孔爆破將切割天井?dāng)U幫形成切割槽；

(3)礦房回采時(shí)，2個(gè)及以上的采場(chǎng)同時(shí)作業(yè)，鉆鑿中深孔炮孔并裝藥，以切割槽為自由面?zhèn)认虮赖V，每次爆破1～2排孔后，放出崩下礦石量的1/3，剩余礦石留在采場(chǎng)支撐圍巖；當(dāng)?shù)V塊礦石全部爆破后，高強(qiáng)度大量出礦，各階段內(nèi)的分段礦石集中出礦，各階段的礦石通過(guò)溜井溜至集中階段運(yùn)輸平巷，采用露天礦山現(xiàn)有運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)至地表；

(4)待露天生產(chǎn)結(jié)束后，及時(shí)回收間柱和頂柱。

所述掛幫礦體進(jìn)行階段劃分的階段高度為48m，礦塊長(zhǎng)度為50m，礦塊寬度為20m，鑿巖分段高度為24m，縱向間柱寬度為6m，橫向間柱寬度為8m，頂柱厚度為6m。

所述掛幫礦體進(jìn)行階段劃分是自露天臺(tái)階平臺(tái)開(kāi)鑿平硐，自各臺(tái)階的平硐掘進(jìn)集中階段運(yùn)輸平巷、階段運(yùn)輸平巷、分段平巷和回風(fēng)平巷，自回風(fēng)平巷掘進(jìn)回風(fēng)橫巷聯(lián)通通風(fēng)天井，自各階段運(yùn)輸平巷和分段平巷掘進(jìn)通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道聯(lián)通通風(fēng)天井，自各階段運(yùn)輸平巷掘進(jìn)溜井聯(lián)絡(luò)道聯(lián)通溜井。

礦房回采前，自階段運(yùn)輸平巷掘進(jìn)出礦聯(lián)絡(luò)道，自出礦聯(lián)絡(luò)道掘進(jìn)出礦橫巷，自出礦橫巷向兩側(cè)掘進(jìn)裝礦進(jìn)路，自裝礦進(jìn)路端部掘進(jìn)集礦塹溝，自集礦塹溝端部掘進(jìn)切割平巷，自切割平巷端部向上掘進(jìn)切割天井，利用中深孔爆破將切割天井?dāng)U幫形成切割槽，自分段平巷掘進(jìn)分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道，自分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道掘進(jìn)分段鑿巖巷道，自分段鑿巖巷道端部掘進(jìn)切割平巷，自切割平巷端部掘進(jìn)切割天井。

所述集中階段運(yùn)輸平巷和階段運(yùn)輸平巷規(guī)格均為4.2×4.8m2，所述分段平巷、回風(fēng)平巷和回風(fēng)橫巷規(guī)格均為4.2×4.0m2。

所述通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道規(guī)格為2.5×2.833m2，所述通風(fēng)天井規(guī)格為3×3m2。

所述溜井聯(lián)絡(luò)道規(guī)格為4.5×4.1m2，所述溜井直徑為4m。

所述出礦聯(lián)絡(luò)道、出礦橫巷和裝礦進(jìn)路規(guī)格均為4.5×4.1m2。

所述集礦塹溝、分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道和分段鑿巖巷道規(guī)格均為4.2×4.0m2。

所述切割平巷和切割天井規(guī)格均為2.0×2.0m2。

本發(fā)明的突出技術(shù)特點(diǎn)在于：

(1)根據(jù)現(xiàn)有的露天臺(tái)階對(duì)掛幫礦體進(jìn)行階段劃分，留設(shè)橫向、縱向間柱及邊坡保安礦柱，形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)，保證了整個(gè)露天境界、露天公路和掛幫礦采場(chǎng)的穩(wěn)定。

(2)根據(jù)現(xiàn)有的露天臺(tái)階進(jìn)行分段劃分，布置分段平巷，各分段進(jìn)行中深孔爆破，各分段礦石集中經(jīng)過(guò)底柱的出礦結(jié)構(gòu)進(jìn)行出礦，避免掘進(jìn)斜坡道、分段溜井等巷道，降低了采切成本，提高了出礦效率。

(3)根據(jù)礦山產(chǎn)量要求，可以調(diào)控各階段的多個(gè)采場(chǎng)同時(shí)作業(yè)來(lái)保證露天礦山平穩(wěn)過(guò)渡至地下開(kāi)采。

(4)各階段的分段的礦石集中出礦后經(jīng)過(guò)各階段運(yùn)輸平巷運(yùn)至溜井溜至集中運(yùn)輸巷道，然后采用無(wú)軌運(yùn)輸運(yùn)至地表，減少運(yùn)輸作業(yè)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，降低工作人員組織管理的難度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法ⅰ-ⅰ剖視圖。

圖2為本發(fā)明所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法ⅱ-ⅱ剖視圖。

圖3為本發(fā)明所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法ⅲ-ⅲ剖視圖。

圖4為本發(fā)明所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法iv-iv剖視圖。

圖中標(biāo)記為：平硐1、集中階段運(yùn)輸平巷2、階段運(yùn)輸平巷3、分段平巷4、回風(fēng)平巷5、通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道6、通風(fēng)天井7、回風(fēng)橫巷8、溜井聯(lián)絡(luò)道9、溜井10、出礦聯(lián)絡(luò)道11、出礦橫巷12、裝礦進(jìn)路13、集礦塹溝14、切割平巷15、切割天井16、分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道17、分段鑿巖巷道18、炮孔19、橫向間柱20、縱向間柱21、邊坡保安礦柱22、頂柱23。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，包括如下步驟：

(1)對(duì)掛幫礦體進(jìn)行階段劃分，中厚礦體礦塊沿走向布置，厚礦體礦塊垂直走向布置，根據(jù)露天臺(tái)階高度在礦塊內(nèi)劃分分段，留設(shè)橫向間柱20、縱向間柱21及邊坡保安礦柱22，階段高度為48m，礦塊長(zhǎng)度為50m，礦塊寬度為20m，鑿巖分段高度為24m，縱向間柱21寬度為6m，橫向間柱20寬度為8m，頂柱23厚度為6m；自露天臺(tái)階平臺(tái)開(kāi)鑿平硐1，自各臺(tái)階的平硐1掘進(jìn)4.2×4.8m2的集中階段運(yùn)輸平巷2、4.2×4.8m2的階段運(yùn)輸平巷3、4.2×4.0m2的分段平巷4和4.2×4.0m2的回風(fēng)平巷5，自回風(fēng)平巷5掘進(jìn)4.2×4.0m2的回風(fēng)橫巷8聯(lián)通通風(fēng)天井7，自各階段運(yùn)輸平巷3和分段平巷4掘進(jìn)2.5×2.833m2的通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道6聯(lián)通3×3m2的通風(fēng)天井7，自各階段運(yùn)輸平巷3掘進(jìn)4.5×4.1m2的溜井聯(lián)絡(luò)道9聯(lián)通直徑為4m的溜井10。

(2)礦房回采前，自階段運(yùn)輸平巷3掘進(jìn)4.5×4.1m2的出礦聯(lián)絡(luò)道11，自出礦聯(lián)絡(luò)道11掘進(jìn)4.5×4.1m2的出礦橫巷12，自出礦橫巷12向兩側(cè)掘進(jìn)4.5×4.1m2的裝礦進(jìn)路13，自裝礦進(jìn)路13端部掘進(jìn)4.2×4.0m2的集礦塹溝14，自集礦塹溝14端部掘進(jìn)2.0×2.0m2的切割平巷15，自切割平巷15端部向上掘進(jìn)2.0×2.0m2的切割天井16，利用中深孔爆破將切割天井?dāng)U幫形成切割槽；自分段平巷4掘進(jìn)4.2×4.0m2的分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道17，自分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道17掘進(jìn)4.2×4.0m2的分段鑿巖巷道18，自分段鑿巖巷道18端部掘進(jìn)2.0×2.0m2的切割平巷15，自切割平巷15端部掘進(jìn)2.0×2.0m2的切割天井16，利用中深孔爆破將切割天井?dāng)U幫形成切割槽。

(3)礦房回采時(shí)，2個(gè)及以上的采場(chǎng)同時(shí)作業(yè)，鉆鑿中深孔炮孔19并裝藥，以切割槽為自由面?zhèn)认虮赖V，每次爆破1～2排孔后，放出崩下礦石量的1/3，剩余礦石留在采場(chǎng)支撐圍巖；當(dāng)?shù)V塊礦石全部爆破后，高強(qiáng)度大量出礦，各階段內(nèi)的分段礦石集中出礦，各階段的礦石通過(guò)溜井10溜至集中階段運(yùn)輸平巷2，采用露天礦山現(xiàn)有運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)至地表；

(4)待露天生產(chǎn)結(jié)束后，及時(shí)回收橫向間柱20、縱向間柱21和頂柱23。

技術(shù)特征：

1.一種用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，包括如下步驟：

(1)根據(jù)露天臺(tái)階高度對(duì)掛幫礦體進(jìn)行階段劃分和分段劃分，中厚礦體礦塊沿走向布置，厚礦體礦塊垂直走向布置，留設(shè)橫向、縱向間柱及邊坡保安礦柱；

(2)礦房回采前，利用階段運(yùn)輸平巷和分段平巷開(kāi)掘出礦聯(lián)絡(luò)道、分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道、出礦橫巷和裝礦進(jìn)路，在裝礦進(jìn)路端部布置集礦塹溝，利用集礦塹溝和分段鑿巖巷道布置切割平巷和切割天井，利用中深孔爆破將切割天井?dāng)U幫形成切割槽；

(3)礦房回采時(shí)，2個(gè)及以上的采場(chǎng)同時(shí)作業(yè)，鉆鑿中深孔炮孔并裝藥，以切割槽為自由面?zhèn)认虮赖V，每次爆破1～2排孔后，放出崩下礦石量的1/3，剩余礦石留在采場(chǎng)支撐圍巖；當(dāng)?shù)V塊礦石全部爆破后，高強(qiáng)度大量出礦，各階段內(nèi)的分段礦石集中出礦，各階段的礦石通過(guò)溜井溜至集中階段運(yùn)輸巷道，采用露天礦山現(xiàn)有運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)至地表；

(4)待露天生產(chǎn)結(jié)束后，及時(shí)回收間柱和頂柱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，所述掛幫礦體進(jìn)行階段劃分的階段高度為48m，礦塊長(zhǎng)度為50m，礦塊寬度為20m，鑿巖分段高度為24m，縱向間柱寬度為6m，橫向間柱寬度為8m，頂柱厚度為6m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，所述掛幫礦體進(jìn)行階段劃分是自露天臺(tái)階平臺(tái)開(kāi)鑿平硐，自各臺(tái)階的平硐掘進(jìn)集中階段運(yùn)輸平巷、階段運(yùn)輸平巷、分段平巷和回風(fēng)平巷，自回風(fēng)平巷掘進(jìn)回風(fēng)橫巷聯(lián)通通風(fēng)天井，自各階段運(yùn)輸平巷和分段平巷掘進(jìn)通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道聯(lián)通通風(fēng)天井，自各階段運(yùn)輸平巷掘進(jìn)溜井聯(lián)絡(luò)道聯(lián)通溜井。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，礦房回采前，自階段運(yùn)輸平巷掘進(jìn)出礦聯(lián)絡(luò)道，自出礦聯(lián)絡(luò)道掘進(jìn)出礦橫巷，自出礦橫巷向兩側(cè)掘進(jìn)裝礦進(jìn)路，自裝礦進(jìn)路端部掘進(jìn)集礦塹溝，自集礦塹溝端部掘進(jìn)切割平巷，自切割平巷端部向上掘進(jìn)切割天井，利用中深孔爆破將切割天井?dāng)U幫形成切割槽，自分段平巷掘進(jìn)分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道，自分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道掘進(jìn)分段鑿巖巷道，自分段鑿巖巷道端部掘進(jìn)切割平巷，自切割平巷端部掘進(jìn)切割天井。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，所述集中階段運(yùn)輸平巷和階段運(yùn)輸平巷規(guī)格均為4.2×4.8m2，所述分段平巷、回風(fēng)平巷和回風(fēng)橫巷規(guī)格均為4.2×4.0m2。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，所述通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道規(guī)格為2.5×2.833m2，所述通風(fēng)天井規(guī)格為3×3m2。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，所述溜井聯(lián)絡(luò)道規(guī)格為4.5×4.1m2，所述溜井直徑為4m。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，所述出礦聯(lián)絡(luò)道、出礦橫巷和裝礦進(jìn)路規(guī)格均為4.5×4.1m2。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，所述集礦塹溝、分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道和分段鑿巖巷道規(guī)格均為4.2×4.0m2。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，其特征是，所述切割平巷和切割天井規(guī)格均為2.0×2.0m2。

技術(shù)總結(jié)

一種用于掛幫礦體開(kāi)采的中深孔多采場(chǎng)并分段共溜井采礦方法，包括如下步驟：根據(jù)露天臺(tái)階高度對(duì)掛幫礦體進(jìn)行階段劃分和分段劃分，留設(shè)橫向、縱向間柱及邊坡保安礦柱；利用運(yùn)輸平巷和分段平巷掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)道通達(dá)礦體，構(gòu)筑出礦結(jié)構(gòu)和分段鑿巖巷道；礦房回采時(shí)，多個(gè)采場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行中深孔爆破作業(yè)，以切割槽為自由面?zhèn)认虮赖V，各階段的礦石通過(guò)溜井溜至集中階段運(yùn)輸巷道，然后運(yùn)至地表；待露天生產(chǎn)結(jié)束后，及時(shí)回收間柱和頂柱。采用本發(fā)明能夠降低采切成本和工作人員組織管理的難度，提高出礦效率，減少運(yùn)輸作業(yè)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：陳慶發(fā);肖體群

受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2019.10.31

技術(shù)公布日：2020.01.17