本發(fā)明涉及礦山地下開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于急傾斜薄礦體的開(kāi)采方法。

背景技術(shù)：

急傾斜薄礦體一般指傾角不小于50°，厚度不大于4m的礦體，根據(jù)國(guó)內(nèi)外開(kāi)采類(lèi)似礦體的經(jīng)驗(yàn)，目前主要應(yīng)用的采礦方法有淺孔留礦法、削壁充填法和分段空?qǐng)龇?，其中淺孔留礦法適用于中等穩(wěn)固以上以及無(wú)粘結(jié)性的礦體，應(yīng)用過(guò)程中存在礦石貧化率高、損失率大、作業(yè)安全性差、積壓資金等問(wèn)題；削壁充填法適用于礦體厚度不大于1.2m的礦體，應(yīng)用過(guò)程中存在生產(chǎn)能力小、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)工藝復(fù)雜等問(wèn)題；礦山目前使用的分段空?qǐng)龇ㄖ贿m用厚度4m左右、圍巖穩(wěn)固的礦體，應(yīng)用過(guò)程中存在損失率大、貧化率高、地壓活動(dòng)大等問(wèn)題。

然而隨著目前礦山生產(chǎn)逐漸向深部發(fā)展，地壓活動(dòng)逐漸顯現(xiàn)，同時(shí)礦山人工勞動(dòng)力的漸漸缺失，礦山企業(yè)在面對(duì)類(lèi)似急傾斜破碎薄礦脈這類(lèi)復(fù)雜礦體時(shí)，現(xiàn)有采礦方法變得無(wú)能為力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種急傾斜薄礦體的采礦方法，目的是提供一種能夠安全、高效、低貧損的適用于急傾斜薄礦體的安全高效采礦方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，包括下列步驟：

第一步，將礦體劃分為礦塊，礦塊長(zhǎng)度40～100m，高度20～100m，礦塊內(nèi)只留少量間柱，礦塊內(nèi)部分段，每段高度6～10m；

第二步，在礦塊兩端，由脈外運(yùn)輸巷道垂直礦體走向方向掘進(jìn)穿脈巷道；在穿脈巷道礦脈處掘進(jìn)人行溜礦天井，同時(shí)掘進(jìn)脈內(nèi)電耙硐室和分段鑿巖巷道；待分段鑿巖巷道掘進(jìn)完成后，掘進(jìn)中央先進(jìn)天井；

第三步，礦塊回采順序?yàn)橛缮现料禄夭?，以中央先進(jìn)天井為自由面，由中央向兩端回采；分段回采時(shí)，在分段鑿巖巷道中施工上向炮孔，爆破崩落的礦石采用電耙耙至相對(duì)應(yīng)的溜井部分，由溜井放礦漏斗放出；

第四步，出礦采用分段出礦的方式，上一分段回采結(jié)束后，回采下一個(gè)分段；根據(jù)采場(chǎng)圍巖條件以及采場(chǎng)應(yīng)力分布情況，每隔1～2個(gè)分段，在分段鑿巖巷道施工人工混凝土墊層。

進(jìn)一步地，所述步驟一中間柱長(zhǎng)度2～4m，由于行人溜礦井為兩個(gè)采場(chǎng)共用一個(gè)，因此需要第一個(gè)采場(chǎng)回采時(shí)預(yù)留間柱保護(hù)行人溜礦天井，第二個(gè)采場(chǎng)回采結(jié)束后，回收此間柱。

進(jìn)一步地，所述步驟二中，分段鑿巖巷道寬度1.2～2m，高度2～2.5m。

進(jìn)一步地，所述步驟二中，分段鑿巖巷道上下盤(pán)圍巖使用鋼筋網(wǎng)、錨桿聯(lián)合支護(hù)。

進(jìn)一步地，所述步驟二中，中央先行天井尺寸為1.8m×1.8m～3m×3m。

進(jìn)一步地，所述步驟二中，人行溜礦天井包括：脈內(nèi)溜井部分和脈外人井部分。

進(jìn)一步地，所述步驟四中，人工混凝土墊層厚度0.5～1m，墊層由鋼筋+混凝土構(gòu)成，主筋用直徑15～20mm圓鋼，副筋用直徑10～15mm圓鋼制成，混凝土強(qiáng)度按c15～c20設(shè)計(jì)，水泥品種po42.5。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明適用于急傾斜破碎薄礦體的開(kāi)采，此方法采用分段出礦，減少采場(chǎng)每個(gè)分段的作業(yè)時(shí)間，有效的控制了圍巖的混入，減少了貧化率；每1～2分段，施工混凝土墊層，可以有效的控制采場(chǎng)地壓顯現(xiàn)，同時(shí)保證回采下部分段時(shí)，上部分段空區(qū)圍巖的混入，即提高了采場(chǎng)穩(wěn)定性，也減少了礦石貧化率，在采準(zhǔn)過(guò)程中使用人溜兩用井，節(jié)省大量脈外采準(zhǔn)工程；采用中深孔的回采方式，極大的提高了采場(chǎng)生產(chǎn)效率；分段鑿巖巷道進(jìn)行支護(hù)，保證人員不在空區(qū)或者無(wú)支護(hù)的采場(chǎng)中作業(yè)，保證了生產(chǎn)作業(yè)的安全。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的正視圖；

圖2是圖1的a向視圖；

圖3是圖1的b向視圖；

圖中：脈外運(yùn)輸巷道1、電耙硐室2、穿脈巷道3、中央先進(jìn)天井4、人行溜礦井5、分段鑿巖巷道6、礦體7、采空區(qū)8、混凝土墊層9、炮孔10、崩落礦石11、電耙12、間柱13。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

包括下列步驟：

第一步，將礦體7劃分為礦塊，礦塊長(zhǎng)度40m，高度20m，礦塊內(nèi)只留少量間柱13，礦塊內(nèi)部分段，每段高度6m、7m、7m；

第二步，在礦塊兩端，由脈外運(yùn)輸巷道1垂直礦體走向方向掘進(jìn)穿脈巷道3；在穿脈巷道礦脈處掘進(jìn)人行溜礦天井5，同時(shí)掘進(jìn)脈內(nèi)電耙硐室2和分段鑿巖巷道6；待分段鑿巖巷道掘進(jìn)完成后，掘進(jìn)中央先進(jìn)天井4；

第三步，礦塊回采順序?yàn)橛缮现料禄夭?，以中央先進(jìn)天井4為自由面，由中央向兩端回采；分段回采時(shí)，在分段鑿巖巷道6中施工上向炮孔10，爆破崩落的礦石11采用電耙12耙至相對(duì)應(yīng)的溜井部分501，由溜井放礦漏斗放出；

第四步，出礦采用分段出礦的方式，上一分段回采結(jié)束后，回采下一個(gè)分段；根據(jù)采場(chǎng)圍巖條件以及采場(chǎng)應(yīng)力分布情況，每隔1～2個(gè)分段，在分段鑿巖巷道施工人工混凝土墊層9；

進(jìn)一步地，所述步驟一中間柱長(zhǎng)度2m，由于行人溜礦井為兩個(gè)采場(chǎng)共用一個(gè)，因此需要第一個(gè)采場(chǎng)回采時(shí)預(yù)留間柱保護(hù)行人溜礦天井，第二個(gè)采場(chǎng)回采結(jié)束后，回收此間柱；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，分段鑿巖巷道6寬度1.2m，高度2m；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，分段鑿巖巷道6上下盤(pán)圍巖使用鋼筋網(wǎng)、錨桿聯(lián)合支護(hù)；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，中央先行天井4尺寸為1.8m×1.8m；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，人行溜礦天井5包括：脈內(nèi)溜井部分501和脈外人井部分502。

進(jìn)一步地，所述步驟三中，炮孔布置方式與礦體厚度相關(guān)，礦體厚度0.8～1.5m，炮孔采用“之”字型布置，礦體厚度1.2～2m，炮孔采用“梅花”型布置，礦體厚度大于2m，炮孔根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定布置方式；

進(jìn)一步地，所述步驟四中，人工混凝土墊層厚度0.1m，墊層由鋼筋+混凝土構(gòu)成，主筋用直徑15mm圓鋼，副筋用直徑10mm圓鋼制成，混凝土強(qiáng)度按c15～c20設(shè)計(jì)，水泥品種po42.5。

實(shí)施例2

包括下列步驟：

第一步，將礦體7劃分為礦塊，礦塊長(zhǎng)度70m，高度80m，礦塊內(nèi)只留少量間柱13，礦塊內(nèi)部分段，每段高度8m；

第二步，在礦塊兩端，由脈外運(yùn)輸巷道1垂直礦體走向方向掘進(jìn)穿脈巷道3；在穿脈巷道礦脈處掘進(jìn)人行溜礦天井5，同時(shí)掘進(jìn)脈內(nèi)電耙硐室2和分段鑿巖巷道6；待分段鑿巖巷道掘進(jìn)完成后，掘進(jìn)中央先進(jìn)天井4；

第三步，礦塊回采順序?yàn)橛缮现料禄夭?，以中央先進(jìn)天井4為自由面，由中央向兩端回采；分段回采時(shí)，在分段鑿巖巷道6中施工上向炮孔10，爆破崩落的礦石11采用電耙12耙至相對(duì)應(yīng)的溜井部分501，由溜井放礦漏斗放出；

第四步，出礦采用分段出礦的方式，上一分段回采結(jié)束后，回采下一個(gè)分段；根據(jù)采場(chǎng)圍巖條件以及采場(chǎng)應(yīng)力分布情況，每隔1～2個(gè)分段，在分段鑿巖巷道施工人工混凝土墊層9。

進(jìn)一步地，所述步驟一中間柱長(zhǎng)度3m，由于行人溜礦井為兩個(gè)采場(chǎng)共用一個(gè)，因此需要第一個(gè)采場(chǎng)回采時(shí)預(yù)留間柱保護(hù)行人溜礦天井，第二個(gè)采場(chǎng)回采結(jié)束后，回收此間柱；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，分段鑿巖巷道6寬度1.6m，高度2.2m；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，分段鑿巖巷道6上下盤(pán)圍巖使用鋼筋網(wǎng)、錨桿聯(lián)合支護(hù)；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，中央先行天井4尺寸為2.4m×2.4m；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，人行溜礦天井5包括：脈內(nèi)溜井部分501和脈外人井部分502；

進(jìn)一步地，所述步驟三中，炮孔布置方式與礦體厚度相關(guān)，礦體厚度0.8～1.5m，炮孔采用“之”字型布置，礦體厚度1.2～2m，炮孔采用“梅花”型布置，礦體厚度大于2m，炮孔根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定布置方式；

進(jìn)一步地，所述步驟四中，人工混凝土墊層厚度0.8m，墊層由鋼筋+混凝土構(gòu)成，主筋用直徑18mm圓鋼，副筋用直徑12mm圓鋼制成，混凝土強(qiáng)度按c15～c20設(shè)計(jì)，水泥品種po42.5。

實(shí)施例3

包括下列步驟：

第一步，將礦體7劃分為礦塊，礦塊長(zhǎng)度100m，高度100m，礦塊內(nèi)只留少量間柱13，礦塊內(nèi)部分段，每段高度10m；

第二步，在礦塊兩端，由脈外運(yùn)輸巷道1垂直礦體走向方向掘進(jìn)穿脈巷道3；在穿脈巷道礦脈處掘進(jìn)人行溜礦天井5，同時(shí)掘進(jìn)脈內(nèi)電耙硐室2和分段鑿巖巷道6；待分段鑿巖巷道掘進(jìn)完成后，掘進(jìn)中央先進(jìn)天井4；

第三步，礦塊回采順序?yàn)橛缮现料禄夭?，以中央先進(jìn)天井4為自由面，由中央向兩端回采；分段回采時(shí)，在分段鑿巖巷道6中施工上向炮孔10，爆破崩落的礦石11采用電耙12耙至相對(duì)應(yīng)的溜井部分501，由溜井放礦漏斗放出；

第四步，出礦采用分段出礦的方式，上一分段回采結(jié)束后，回采下一個(gè)分段；根據(jù)采場(chǎng)圍巖條件以及采場(chǎng)應(yīng)力分布情況，每隔1～2個(gè)分段，在分段鑿巖巷道施工人工混凝土墊層9；

進(jìn)一步地，所述步驟一中間柱長(zhǎng)度2m，由于行人溜礦井為兩個(gè)采場(chǎng)共用一個(gè)，因此需要第一個(gè)采場(chǎng)回采時(shí)預(yù)留間柱保護(hù)行人溜礦天井，第二個(gè)采場(chǎng)回采結(jié)束后，回收此間柱；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，分段鑿巖巷道6寬度1.6m，高度2.2m；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，分段鑿巖巷道6上下盤(pán)圍巖使用鋼筋網(wǎng)、錨桿聯(lián)合支護(hù)；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，中央先行天井4尺寸為3m×3m；

進(jìn)一步地，所述步驟二中，人行溜礦天井5包括：脈內(nèi)溜井部分501和脈外人井部分502。

進(jìn)一步地，所述步驟三中，炮孔布置方式與礦體厚度相關(guān)，礦體厚度0.8～1.5m，炮孔采用“之”字型布置，礦體厚度1.2～2m，炮孔采用“梅花”型布置，礦體厚度大于2m，炮孔根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定布置方式。

進(jìn)一步地，所述步驟四中，人工混凝土墊層厚度0.5～1m，墊層由鋼筋+混凝土構(gòu)成，主筋用直徑15～20mm圓鋼，副筋用直徑10～15mm圓鋼制成，混凝土強(qiáng)度按c15～c20設(shè)計(jì)，水泥品種po42.5。

下邊通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

內(nèi)蒙古金陶股份有限公司礦體普遍以急傾斜薄礦體為主，礦體圍巖比較破碎，礦體平均厚度0.8～2m，礦體圍巖比較破碎，礦石具有粘結(jié)性，礦山一直采用的削壁充填法進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)能力低、人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)成本高，同時(shí)采場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)地壓顯現(xiàn)，存在很大的安全隱患。采用本發(fā)明所述的一種急傾斜破碎薄礦體的開(kāi)采方法，采場(chǎng)生產(chǎn)能力達(dá)到57t/d，同時(shí)減少了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高了采場(chǎng)作業(yè)安全。

如圖1，具體實(shí)施步驟為：

采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)：將礦體劃分為礦塊，礦塊高度50m，長(zhǎng)度50m，礦塊內(nèi)只留少量間柱13，礦塊內(nèi)部分段，分段高度8m。

采切工程：在礦塊兩端，由脈外運(yùn)輸巷道1垂直礦體走向方向掘進(jìn)穿脈巷道3；在穿脈巷道3礦脈處掘進(jìn)人行溜礦天井5，同時(shí)掘進(jìn)脈內(nèi)電耙硐室2和分段鑿巖巷道6，分段鑿巖巷道6斷面為1.5m寬，2m高；待分段鑿巖巷道6掘進(jìn)完成后，掘進(jìn)中央先進(jìn)天井4，中央先進(jìn)天井4斷面為2m×2m。

礦石回采：礦塊回采順序?yàn)橛缮现料禄夭?，以中央先進(jìn)天井4為自由面，由中央向兩端回采；分段回采時(shí)，在分段鑿巖巷道6中施工上向炮孔10，每次爆破3-4排孔；崩落的礦石11采用電耙12耙至相對(duì)應(yīng)的溜礦井5，由溜礦井放礦漏斗放出。出礦采用分段出礦的方式，上一分段回采結(jié)束后，回采下一個(gè)分段。根據(jù)采場(chǎng)圍巖條件以及采場(chǎng)應(yīng)力分布情況，每隔1～2個(gè)分段，在分段鑿巖巷道施工人工混凝土墊層9，人工混凝土墊層厚度0.5m，墊層由鋼筋+混凝土構(gòu)成，主筋用直徑16mm圓鋼，副筋用直徑12mm圓鋼制成，混凝土強(qiáng)度按c15設(shè)計(jì)，水泥品種po42.5。

技術(shù)特征：

1.一種急傾斜薄礦體的采礦方法，其特征在于，包括下列步驟：

第一步，將礦體劃分為礦塊，礦塊長(zhǎng)度40～100m，高度20～100m，礦塊內(nèi)只留少量間柱，礦塊內(nèi)部分段，每段高度6～10m；

第二步，在礦塊兩端，由脈外運(yùn)輸巷道垂直礦體走向方向掘進(jìn)穿脈巷道；在穿脈巷道礦脈處掘進(jìn)人行溜礦天井，同時(shí)掘進(jìn)脈內(nèi)電耙硐室和分段鑿巖巷道；待分段鑿巖巷道掘進(jìn)完成后，掘進(jìn)中央先進(jìn)天井；

第三步，礦塊回采順序?yàn)橛缮现料禄夭桑灾醒胂冗M(jìn)天井為自由面，由中央向兩端回采；分段回采時(shí)，在分段鑿巖巷道中施工上向炮孔，爆破崩落的礦石采用電耙耙至相對(duì)應(yīng)的溜井部分，由溜井放礦漏斗放出；

第四步，出礦采用分段出礦的方式，上一分段回采結(jié)束后，回采下一個(gè)分段；根據(jù)采場(chǎng)圍巖條件以及采場(chǎng)應(yīng)力分布情況，每隔1～2個(gè)分段，在分段鑿巖巷道施工人工混凝土墊層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜薄礦體的采礦方法，其特征在于：所述步驟一中間柱長(zhǎng)度2～4m，由于行人溜礦井為兩個(gè)采場(chǎng)共用一個(gè)，因此需要第一個(gè)采場(chǎng)回采時(shí)預(yù)留間柱保護(hù)行人溜礦天井，第二個(gè)采場(chǎng)回采結(jié)束后，回收此間柱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜薄礦體的采礦方法，其特征在于：所述步驟二中，分段鑿巖巷道寬度1.2～2m，高度2～2.5m。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種急傾斜薄礦體的采礦方法，其特征在于：所述步驟二中，分段鑿巖巷道上下盤(pán)圍巖使用鋼筋網(wǎng)、錨桿聯(lián)合支護(hù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜薄礦體的采礦方法，其特征在于：所述步驟二中，中央先行天井尺寸為1.8m×1.8m～3m×3m。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜薄礦體的采礦方法，其特征在于：所述步驟二中，人行溜礦天井包括：脈內(nèi)溜井部分和脈外人井部分。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種急傾斜薄礦體的采礦方法，其特征在于：所述步驟四中，人工混凝土墊層厚度0.5～1m，墊層由鋼筋+混凝土構(gòu)成，主筋用直徑15～20mm圓鋼，副筋用直徑10～15mm圓鋼制成，混凝土強(qiáng)度按c15～c20設(shè)計(jì)，水泥品種po42.5。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種急傾斜薄礦體的采礦方法，屬于礦山地下開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域。將礦體劃分為礦塊，在礦塊兩端，由脈外運(yùn)輸巷道垂直礦體走向方向掘進(jìn)穿脈巷道；在穿脈巷道礦脈處掘進(jìn)人行溜礦天井，同時(shí)掘進(jìn)脈內(nèi)電耙硐室和分段鑿巖巷道；待分段鑿巖巷道掘進(jìn)完成后，掘進(jìn)中央先進(jìn)天井；礦塊回采順序?yàn)橛缮现料禄夭?，出礦采用分段出礦的方式，上一分段回采結(jié)束后，回采下一個(gè)分段。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是采用分段出礦，減少采場(chǎng)每個(gè)分段的作業(yè)時(shí)間，有效的控制了圍巖的混入，減少了貧化率；每1～2分段，施工混凝土墊層，可以有效的控制采場(chǎng)地壓顯現(xiàn)，提高了采場(chǎng)穩(wěn)定性，也減少了礦石貧化率，提高了采場(chǎng)生產(chǎn)效率，保證了生產(chǎn)作業(yè)的安全。

技術(shù)研發(fā)人員：侯俊;唐學(xué)義;張小瑞;程文文;閔忠鵬;嚴(yán)鵬

受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)春黃金研究院有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.04.01

技術(shù)公布日：2020.07.28