1.本發(fā)明涉及采礦技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種開采傾斜及急傾斜薄礦體的方法。

背景技術(shù)：

2.我國是一個礦產(chǎn)資源大國，資源總量豐富、品種齊全、分布廣泛，但與其他國家相比，存在大型礦床少、礦體埋藏深、薄礦脈占比高等特點。薄礦脈的開采一直以來存在勞動強度大、機械化水平低、安全隱患突出等一系列問題。特別是一些圍巖不穩(wěn)固的薄礦體，在開采過程中，時常發(fā)生上盤圍巖垮塌、礦體冒落，進而中斷采礦生產(chǎn)，并對工人的生命安全造成巨大的威脅。為此，很多采場開采中途被遺棄，造成大量礦產(chǎn)資源的損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明的目的是提供一種開采傾斜及急傾斜薄礦體的方法，以解決圍巖不穩(wěn)固的薄礦體在開采過程中易發(fā)生上盤圍巖垮塌、礦體冒落的問題。

4.為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：一種開采傾斜及急傾斜薄礦體的方法，包括以下步驟：步驟一、沿礦體走向劃分礦塊，礦塊長50-80m，礦塊高40-60m；每個礦塊留有間柱和頂柱，不留底柱，間柱寬4-6m，頂柱高3-5m；礦塊采用平底底部結(jié)構(gòu)；步驟二、在礦體下盤向上開鑿脈外行人通風(fēng)天井，行人通風(fēng)天井內(nèi)間隔5-6m開掘聯(lián)絡(luò)道，每條聯(lián)絡(luò)道掘至礦體，作為回采作業(yè)的通道；在礦體下盤布置穿透礦體的出礦巷道，出礦巷道間距8-10m；步驟三、采用由采場一側(cè)向另一側(cè)前進式、由下向上的回采順序，使用淺孔鑿巖機鉆鑿傾斜上向或平行炮孔，一次多孔多排爆破，臺階式向前推進；回采過程中根據(jù)工作面回采標(biāo)高及回采長度預(yù)留數(shù)排與礦體上、下盤圍巖相垂直的點柱，同一回采標(biāo)高內(nèi)點柱的水平間距為10-12m，上下相鄰兩層點柱的垂直間距為4-5m，控制回采工作面上盤暴露面積不超過50m2；同時加強敲幫問頂工作，必要時采用錨桿進行錨固；步驟四、將爆破崩落下來礦石的三分之一通過出礦巷道由鏟運車運出，其余三分之二暫時留在采場，使崩落礦石面與頂板之間保持2-2.5m的作業(yè)空間，預(yù)留點柱和崩落礦石一起支撐采場上盤圍巖，確?；夭蛇^程中人員安全；待回采至頂柱位置，即采場回采結(jié)束后，再進行大量放礦；步驟五、采場大量放礦結(jié)束之后，形成的采空區(qū)體積較小，對礦山的生產(chǎn)安全基本不構(gòu)成影響，為此采用封堵的方式對采空區(qū)進行處理，即采用漿砌石對采場穿脈巷道、出礦巷道等進行封堵。

5.優(yōu)選的，所述步驟二中每個礦塊布置兩條相互平行的倒段行人通風(fēng)天井，當(dāng)?shù)撞啃腥送L(fēng)天井高度到達(dá)20-30m后，將底部行人通風(fēng)天井頂端的聯(lián)絡(luò)道沿背向礦體方向開鑿一定長度，然后向上開槽上部行人通風(fēng)天井，直至達(dá)到設(shè)計高度。

6.優(yōu)選的，所述步驟三中相鄰兩排點柱錯位間隔布置，每三個相鄰的點柱形成一個

三角形，三角形的面積即為采場上盤暴露面積。

7.優(yōu)選的，所述點柱為邊長為2-3m，高為礦體厚度的長方體。

8.本發(fā)明所述方法適用于傾角為45-65

°

，礦石不易結(jié)塊，礦體厚度為0.8-3m，圍巖不穩(wěn)固的薄礦體。為確保不穩(wěn)固圍巖中回采作業(yè)的安全，本發(fā)明在采場中布置一定數(shù)量的點柱，利用點柱和崩落礦石共同支撐上下盤不穩(wěn)固圍巖。

9.在垂直方向上每三個相鄰點柱形成一個三角形，三角形面積即為采場上盤暴露面積。點柱之間的水平間距、垂直間距，也就是三角形面積的大小依據(jù)采場允許暴露面積來確定。

10.根據(jù)礦巖穩(wěn)固程度劃分標(biāo)準(zhǔn)，一般不穩(wěn)固圍巖采場允許暴露面積在50m2以內(nèi)，即三角形的面積s＜50m2，三角形的面積可按下式計算：s=1/2lh式中：s—相鄰三個點柱形成三角形面積，m2；l—點柱之間的水平間距，m；h—點柱之間的垂直間距，m。

11.由s＜50m2、s=1/2lh可得lh＜100m2即點柱之間的水平距離和垂直距離的乘積須小于100。根據(jù)氣腿式鑿巖機鑿巖長度，結(jié)合采場每次崩礦米數(shù)，綜合考慮選取l取值范圍為10-12m，h取值范圍為4-5m，即采場中相鄰點柱之間的水平距離為10-12m，垂直距離為4-5m。

12.通過上述計算確定的取值，可確保采場上盤暴露面積在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi)。本發(fā)明通過預(yù)留一定數(shù)量的點柱、布置合理的點柱間距，可確保在不穩(wěn)固圍巖條件下開采傾斜及急傾斜薄礦作業(yè)的安全性。

13.本發(fā)明通過理論計算和現(xiàn)場實踐，在不新建充填工藝、不改變整體采礦工藝的情況下實現(xiàn)對傾斜薄礦體的開采，具有較強的可操作性。

14.本發(fā)明將脈外行人通風(fēng)天井設(shè)置為上下兩段，并通過聯(lián)絡(luò)道相連接，采用倒段布置方式，減少了采準(zhǔn)工程量，提高了作業(yè)效率。

附圖說明

15.圖1是本發(fā)明所述的礦塊立面圖；圖2是本發(fā)明所述的礦塊剖面圖。

具體實施方式

16.下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的說明。

17.實施例1甘肅某銅礦通過地質(zhì)勘查，在主礦體上盤圈定盲小礦體5條。礦體走向為320-340°，傾角53-71°，平均厚度1.6-3m，礦石類型主要為侵染狀黃銅礦。礦體上下盤圍巖均為石英角斑凝灰?guī)r，片理構(gòu)造非常發(fā)育，局部有裂隙水。圍巖具有變晶屑凝灰結(jié)構(gòu)，肉眼觀察呈灰白色、灰色和灰綠色。巖石普遍遭受絹云母化、綠泥石化、硅化、碳酸鹽化和黃鐵礦化等蝕變，并尤以礦體夾層處蝕變更為強烈。

18.礦山設(shè)計采用平底結(jié)構(gòu)的淺孔留礦法。在開采過程中，時常發(fā)生上盤圍巖垮塌、礦體冒落，從而中斷采礦生產(chǎn)的現(xiàn)象，很多采場開采中途被遺棄，造成大量礦產(chǎn)資源的損失。

19.采用本發(fā)明所述的方法進行開采，具體方案如下：一種開采傾斜及急傾斜薄礦體的方法，包括以下步驟：步驟一、沿礦體走向劃分礦塊，礦塊長50m，礦塊高60m；每個礦塊留有間柱和頂柱，不留底柱，間柱寬4m，頂柱高3m；礦塊采用平底底部結(jié)構(gòu)；步驟二、在礦體下盤向上開鑿與脈外行人通風(fēng)天井，行人通風(fēng)天井內(nèi)間隔5m開掘聯(lián)絡(luò)道，每條聯(lián)絡(luò)道掘至礦體，作為回采作業(yè)的通道；在礦體下盤布置穿透礦體的出礦巷道，出礦巷道間距10m；每個礦塊布置兩條相互平行的倒段行人通風(fēng)天井，當(dāng)?shù)撞啃腥送L(fēng)天井高度到達(dá)30m后，將底部行人通風(fēng)天井頂端的聯(lián)絡(luò)道沿背向礦體方向開鑿一定長度，然后向上開槽上部行人通風(fēng)天井，直至達(dá)到設(shè)計高度；步驟三、采用由采場一側(cè)向另一側(cè)前進式、由下向上的回采順序，使用淺孔鑿巖機鉆鑿傾斜上向或平行炮孔，一次多孔多排爆破，臺階式向前推進；回采過程中根據(jù)工作面回采標(biāo)高及回采長度預(yù)留數(shù)排與礦體上、下盤圍巖相垂直的點柱，點柱為邊長為2-3m，高為礦體厚度的長方體；相鄰兩層的點柱錯位間隔布置，每三個相鄰的點柱形成一個三角形，三角形的面積即為采場上盤暴露面積；同一回采標(biāo)高內(nèi)的點柱的水平間距為10m，上下相鄰兩層點柱的垂直間距為4m，控制回采工作面上盤暴露面積不超過50m2；同時加強敲幫問頂工作，采用了少量的錨桿進行錨固；步驟四、將爆破崩落下來礦石的三分之一通過出礦巷道由鏟運車運出，其余三分之二暫時留在采場，使崩落礦石面與頂板之間保持2-2.5m的作業(yè)空間，預(yù)留點柱和崩落礦石一起支撐采場上盤圍巖，確?；夭蛇^程中人員安全；待回采至頂柱位置，即采場回采結(jié)束后，再進行大量放礦；步驟五、采場大量放礦結(jié)束之后，形成的采空區(qū)體積較小，對礦山的生產(chǎn)安全基本不構(gòu)成影響，為此采用封堵的方式對采空區(qū)進行處理，即采用漿砌石對采場穿脈巷道、出礦巷道等進行封堵。

20.該試驗采場回采工作歷時三個月，由于在回采過程中嚴(yán)格落實預(yù)留點柱方案、控制點柱間距等措施，使上盤圍巖暴露面積始終小于50m2，試驗期間未發(fā)生上盤垮塌、頂板冒落事故。

21.從上述實施例可以看出，通過引進本發(fā)明所述的采礦方法對試驗采場進行了成功回采，本發(fā)明在礦山盲小礦體的開采中進行了推廣應(yīng)用。

22.經(jīng)統(tǒng)計，采用本發(fā)明所述采礦方法的礦塊綜合回采率達(dá)到90%以上，安全工程及資金投入較少，整個礦塊的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)優(yōu)于同類。技術(shù)特征：

1.一種開采傾斜及急傾斜薄礦體的方法，礦體的傾角為45-65°

，礦石不易結(jié)塊，礦體厚度為0.8-3m，圍巖不穩(wěn)固，其特征在于：包括以下步驟：步驟一、沿礦體走向劃分礦塊，礦塊長50-80m，礦塊高40-60m；每個礦塊留有間柱和頂柱，不留底柱，間柱寬4-6m，頂柱高3-5m；礦塊采用平底底部結(jié)構(gòu)；步驟二、在礦體下盤向上開鑿脈外行人通風(fēng)天井，行人通風(fēng)天井內(nèi)間隔5-6m開掘聯(lián)絡(luò)道，每條聯(lián)絡(luò)道掘至礦體，作為回采作業(yè)的通道；在礦體下盤布置穿透礦體的出礦巷道，出礦巷道間距8-10m；步驟三、采用由采場一側(cè)向另一側(cè)前進式、由下向上的回采順序，使用淺孔鑿巖機鉆鑿傾斜上向或平行炮孔，一次多孔多排爆破，臺階式向前推進；回采過程中根據(jù)工作面回采標(biāo)高及回采長度預(yù)留數(shù)排與礦體上、下盤圍巖相垂直的點柱，同一回采標(biāo)高內(nèi)點柱的水平間距為10-12m，上下相鄰兩層點柱的垂直間距為4-5m，控制回采工作面上盤暴露面積不超過50m2；同時加強敲幫問頂工作，必要時采用錨桿進行錨固；步驟四、將爆破崩落下來礦石的三分之一通過出礦巷道由鏟運車運出，其余三分之二暫時留在采場，使崩落礦石面與頂板之間保持2-2.5m的作業(yè)空間，預(yù)留點柱和崩落礦石一起支撐采場上盤圍巖，確?；夭蛇^程中人員安全；待回采至頂柱位置，即采場回采結(jié)束后，再進行大量放礦；步驟五、采場大量放礦結(jié)束之后，形成的采空區(qū)體積較小，對礦山的生產(chǎn)安全基本不構(gòu)成影響，為此采用封堵的方式對采空區(qū)進行處理，即采用漿砌石對采場穿脈巷道、出礦巷道等進行封堵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開采傾斜及急傾斜薄礦體的方法，其特征在于：所述步驟二中每個礦塊布置兩條相互平行的倒段行人通風(fēng)天井，當(dāng)?shù)撞啃腥送L(fēng)天井高度到達(dá)20-30m后，將底部行人通風(fēng)天井頂端的聯(lián)絡(luò)道沿背向礦體方向開鑿一定長度，然后向上開槽上部行人通風(fēng)天井，直至達(dá)到設(shè)計高度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種開采傾斜及急傾斜薄礦體的方法，其特征在于：所述步驟三中相鄰兩排點柱錯位間隔布置，每三個相鄰的點柱形成一個三角形，三角形的面積即為采場上盤暴露面積。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種開采傾斜及急傾斜薄礦體的方法，其特征在于：所述點柱為邊長為2-3m，高為礦體厚度的長方體。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種開采傾斜及急傾斜薄礦體的方法，先沿礦體走向劃分礦塊，在礦體下盤向上開鑿脈外行人通風(fēng)天井、聯(lián)絡(luò)道和出礦巷道；采用由采場一側(cè)向另一側(cè)前進式、由下向上的回采順序，鉆鑿炮孔，一次多孔多排爆破，回采過程中預(yù)留點柱，加強敲幫問頂工作，必要時采用錨桿進行錨固；先將礦石的三分之一通過出礦巷道由鏟運車運出，預(yù)留點柱和崩落礦石一起支撐采場上盤圍巖，待回采至頂柱位置，再進行大量放礦；再用漿砌石對采場穿脈巷道、出礦巷道等進行封堵。本發(fā)明通過理論計算和現(xiàn)場實踐，在不新建充填工藝、不改變整體采礦工藝的情況下實現(xiàn)對傾斜薄礦體的開采，具有較強的可操作性。性。性。

技術(shù)研發(fā)人員：高志榮 周健強 劉財林 張亭 焦?jié)M岱 任育榮 郝顯福 王賢偉 牛生海 周義生 柳小強 羅宏偉

受保護的技術(shù)使用者：西北礦冶研究院

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.08

技術(shù)公布日：2022/3/15 專利名稱：一種分段空場嗣后充填采礦方法

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于地下金屬礦山開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分段空場嗣后充填采礦方法，可用于地下中等穩(wěn)固以上、傾斜及急傾斜的厚與極厚礦體、急傾斜平行極薄礦脈組成的細(xì)礦帶的安全、高效開采。

背景技術(shù)：

目前，在礦石和圍巖中等穩(wěn)固以上的傾斜和急傾斜礦體開采中，廣泛使用分段空場嗣后充填采礦法。該方法是在原空場法和充填法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，結(jié)合了空場法與充填法的優(yōu)點，其主體是空場法，核心是先用空場法回采礦房(或礦柱)，然后對采空區(qū)進行膠結(jié)充填，充填時下部采用高灰砂比，上部采用低灰砂比進行膠結(jié)充填，待充填體達(dá)到一定強度后，在下部充填體中掘進出礦橫巷和出礦進路，以回采相鄰的未采礦柱(或礦房)，開采完畢再對礦柱空區(qū)進行非膠結(jié)(如尾砂)充填。使用分段空場嗣后充填采礦法時，一般先根據(jù)礦體厚度的大小劃分礦塊，當(dāng)?shù)V體厚度大于20m時，平行礦體走向劃分礦塊；當(dāng)?shù)V體厚度小于20m時，垂直走向劃分礦塊。礦塊劃分為礦房和礦柱，礦房和礦柱的寬度一般根據(jù)規(guī)程所規(guī)定的圍巖允許暴露面積確定，可先采礦房或先采礦柱。通常采用隔一采一或隔三采一進行回采，開采順序及開采方案的確定主要取決于相鄰開采單元的影響程度。由于塹溝式及平底式結(jié)構(gòu)克服了漏斗底部結(jié)構(gòu)形成難度大、底部結(jié)構(gòu)高度大、一次資源損失大及電耙出礦能力有限等缺點而得到廣泛采用。以平底式底部結(jié)構(gòu)為例，由于實際上幾近無底部結(jié)構(gòu)，形成容易，一次資源損失較小，鏟運機出礦效率高、產(chǎn)能大。但由于平底式底部結(jié)構(gòu)存在一定的出礦死角，因此仍存在一定的礦石二次損失。此外，由于該法須在下部膠結(jié)充填體中掘進出礦橫巷(最大長度達(dá)到200m)及出礦進路，掘進困難，速度受到嚴(yán)重的限制。而且，在充填體中掘進長巷及其后續(xù)運營的安全性也受到很大影響。本發(fā)明基于力學(xué)、結(jié)構(gòu)協(xié)同和能量原理，對礦房、礦柱結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，采用全拉底或大拉底平底結(jié)構(gòu)，將鑿巖橫巷和出礦橫巷一體化，避免在充填體中掘進出礦橫巷和出礦進路，實現(xiàn)安全、高效開采和礦石資源的高效利用。發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種克服現(xiàn)有分段空場嗣后充填采礦法須從充填假柱中掘進出礦橫巷和出礦進路，掘進與出礦作業(yè)不安全，掘進效率低；采、切工作量大，扇形炮孔精度難控制，大塊率高；出礦干擾大，出礦不干凈，存在二次礦石損失；預(yù)留礦石底板，難回收存在資源損失等缺點的一種全拉底大斷面分段的空場嗣后分異充填采礦方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種分段空場嗣后充填采礦法，是指在地下空間上通過水平運輸巷道、分段巷道、聯(lián)絡(luò)道、切割橫巷及切割天井將礦體劃分為礦塊。當(dāng)?shù)V體厚度小于 20m時，沿礦體走向劃分礦塊；當(dāng)?shù)V體厚度大于20m時，垂直礦體走向布置礦塊。礦塊劃分后，再將礦塊劃分為礦房和礦柱，在各分段水平掘進聯(lián)絡(luò)道達(dá)到礦房、礦柱，并掘進切割橫巷及切割天井(或上山)；同樣，在中段水平掘進運輸橫巷(或聯(lián)絡(luò)道)達(dá)到礦房及礦柱，并掘進切割橫巷、切割天井及采場溜丼，該方法包括礦房分段空場嗣后充填采礦方法和礦柱分段空場嗣后充填采礦方法；

1.所述礦房分段空場嗣后充填采礦方法

首先，在各分層以礦房的切割橫巷為中心，沿切割橫向軸線方向向礦房兩側(cè)擴展，采用鑿爆法形成與切割橫巷高度一致、沿礦房底部全斷面拉開的大斷面平底底部結(jié)構(gòu)，并在所述切割橫巷的另一端，以切割天井(或上山)為中心，沿礦房礦體上盤傾向邊界擴充形成切割槽；在各分層礦房下部拉底空間內(nèi)，采用中深孔鑿巖臺車鉆鑿上向垂直平行炮孔，采用逐排、分段、孔內(nèi)微差爆破，從上分層到下分層，先上后下，上分層超前下分層，一次爆破2-3 排炮孔的中深孔爆破；爆破通風(fēng)排污后，在中段水平礦房全拉底空間內(nèi)，采用鏟運機出礦， 卸載于采場礦石溜井，完成礦房回采；

然后，在聯(lián)絡(luò)道與采場連接處砌筑隔離擋墻，并在采場底部構(gòu)筑人工底柱，并在所述礦房人工底柱之上采用尾砂膠結(jié)充填或尾砂廢石膠結(jié)充填，灰砂比為1 :8-1:10 ；其中，所述人工底柱的高度為10-30m，灰砂比為1:3-1:4 ；

2.礦柱分段空場嗣后充填采礦方法

所述礦柱回采，在相鄰礦房回采并進行膠結(jié)充填達(dá)到一定的穩(wěn)定強度后，以礦房充填體為隔柱，采用鑿爆法形成與切割橫巷高度一致、沿礦柱底部全斷面拉開的大斷面平底底部結(jié)構(gòu)，并在所述切割橫巷的另一端，以切割天井(或上山)為中心，沿礦柱礦體上盤傾向邊界擴充形成切割槽，采用中深孔鑿巖臺車鉆鑿上向垂直平行炮孔，采用逐排、分段、孔內(nèi)微差爆破，從上分層到下分層，先上后下，上分層超前下分層，一次爆破2-3排炮孔的中深孔爆破；爆破通風(fēng)排污后，在中段水平礦柱全拉底空間內(nèi)，采用鏟運機出礦，并卸礦于采場溜井，完成礦柱回采；

然后，在運輸橫巷及聯(lián)絡(luò)道與采場連接處砌筑隔離擋墻，并在采場底部構(gòu)筑人工底柱， 在人工底柱之上采用廢石及干尾砂進行非膠結(jié)充填，其中，所述人工底柱的高度為10-30m， 灰砂比為1:3-1:4。進一步，所述人工底柱為加筋混凝土底柱或不加筋混凝土底柱；所述加筋混凝土底柱先安裝高度為1-1. 5m的鋼筋網(wǎng)或鋼軌，并通過錨桿或鉆孔將所述鋼筋網(wǎng)或鋼軌與圍巖固接，并預(yù)埋滲水管網(wǎng)。

本發(fā)明的有益效果是，由于采用上述技術(shù)方案，將切割橫巷沿礦房及礦柱寬度全部拉底，使采場鑿巖和出礦空間共享，在拉底空間內(nèi)實現(xiàn)垂直平行炮孔的穿孔作業(yè)，垂直平行炮孔鉆孔定位精度高，孔間距均勻，避免了傳統(tǒng)的鑿巖橫巷中鉆鑿扇形炮孔造成爆破大塊率高的缺陷；此外，在回采礦房(或礦柱)時，無須在相鄰的礦柱(或礦房)充填體中掘進出礦平巷及出礦進路，提高了安全性；同時，直接在礦房及礦柱拉底空間內(nèi)獨立出礦，出礦空間大， 相互干擾少，出礦效率高，且出礦沒死角，出礦干凈，無二次礦石損失；構(gòu)筑人工底柱，無須預(yù)留礦石底板，無礦石一次損失，資源回收利用率高。采用廢石、選礦尾砂充填采空區(qū)，廢石不出坑，減少尾礦庫壩及廢石場建設(shè)，減少土地占用。

圖1是本發(fā)明分段嗣后充填采礦法的垂直走向中段剖面圖。

圖2是本發(fā)明在實例中采區(qū)布置縱剖面。圖3是本發(fā)明在實例中分段開采出礦圖。圖4是本發(fā)明在實例中礦房采空區(qū)充填中段剖面圖。圖5是本發(fā)明在實例中礦房采空區(qū)充填縱剖面圖。圖6是本發(fā)明在實例中礦房充填后礦柱開采縱剖面圖。圖中

權(quán)利要求

1. 一種分段空場嗣后充填采礦方法，其特征在于，該方法包括礦房分段空場嗣后充填采礦方法和礦柱分段空場嗣后充填采礦方法1.所述礦房分段空場嗣后充填采礦方法首先，在各分層以礦房的切割橫巷為中心，沿垂直軸線方向向礦房兩側(cè)擴展，采用鑿爆法形成與切割橫巷高度一致、沿礦房底部全斷面拉開的大斷面底部結(jié)構(gòu)，并在所述切割橫巷的另一端，以切割天井或上山為中心，沿礦房礦體上盤傾向邊界擴充形成切割槽；在各分層礦房下部拉底空間內(nèi)，采用中深孔鑿巖臺車鉆鑿上向垂直平行炮孔，采用逐排、分段、孔內(nèi)微差爆破，從上分層到下分層，先上后下，上分層超前下分層，一次爆破2-3排炮孔的中深孔爆破；爆破通風(fēng)排污后，在中段水平礦房全拉底空間內(nèi)，采用鏟運機出礦，卸載于采場礦石溜井，完成礦房回采；然后，在聯(lián)絡(luò)道與采場連接處砌筑隔離擋墻，并在采場底部構(gòu)筑人工底柱，并在所述礦房人工底柱之上采用尾砂膠結(jié)充填或尾砂廢石膠結(jié)充填，灰砂比為1 :8-1:1 ；其中，所述底柱的高度為10-30m，灰砂比為1:3-1:4 ；礦柱分段空場嗣后充填采礦方法所述礦柱回采，在相鄰礦房回采并進行膠結(jié)充填達(dá)到一定的穩(wěn)定強度后，以礦房充填體為隔柱，采用鑿爆法形成與切割橫巷高度一致、沿礦柱底部全斷面拉開的大斷面底部結(jié)構(gòu)，并在所述切割橫巷的另一端，以切割天井或上山為中心，沿礦柱礦體上盤傾向邊界擴充形成切割槽，采用中深孔鑿巖臺車鉆鑿上向垂直平行炮孔，采用逐排、分段、孔內(nèi)微差爆破， 從上分層到下分層，先上后下，上分層超前下分層，一次爆破2-3排炮孔的中深孔爆破；爆破通風(fēng)排污后，在中段水平礦柱全拉底空間內(nèi)，采用鏟運機出礦，完成礦柱回采；然后，在運輸橫巷及聯(lián)絡(luò)道與采場連接處砌筑隔離擋墻，并在采場底部構(gòu)筑人工底柱，，并在人工底柱之上采用廢石及干尾砂進行非膠結(jié)充填，其中，所述人工底柱的高度為 10-30m，灰砂比為 1:3-1:4。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段空場嗣后充填采礦方法，其特征在于，所述人工底柱為加筋混凝土底柱或不加筋混凝土底柱；所述加筋混凝土底柱先安裝高度為1-1. 5m的鋼筋網(wǎng)或鋼軌，并通過錨桿或鉆孔將所述鋼筋網(wǎng)或鋼軌與圍巖固接，并預(yù)埋滲水管網(wǎng)。

全文摘要

本發(fā)明一種分段空場嗣后充填采礦方法，該方法將切割橫巷沿礦房及礦柱寬度全部拉底，使采場鑿巖和出礦空間共享，在拉底空間內(nèi)實現(xiàn)垂直平行炮孔的穿孔作業(yè)，垂直平行炮孔鉆孔定位精度高，孔間距均勻，避免了傳統(tǒng)的鑿巖橫巷中鉆鑿扇形炮孔造成爆破大塊率高的缺陷；在回采礦房(或礦柱)時，無須在相鄰的礦柱(或礦房)充填體中掘進出礦平巷及出礦進路，提高了安全性；同時，直接在礦房及礦柱拉底空間內(nèi)出礦，出礦空間大，相互干擾少，出礦效率高，且出礦沒死角，出礦干凈，無二次礦石損失；構(gòu)筑人工底柱，無須預(yù)留礦石底板，無礦石一次損失，資源回收利用率高。采用廢石、選礦尾砂充填采空區(qū)，廢石不出坑，減少尾礦庫壩及廢石場建設(shè)，土地占用少。

文檔編號E21F15/00GK102562065SQ20121000802

公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日

發(fā)明者任紅崗, 劉文靜, 吳敏, 朱貴波, 潘榮森, 胡明清, 蔡學(xué)峰, 謝智謙, 譚卓英, 鐘文, 陳首學(xué), 黃真勁 申請人:北京科技大學(xué)

一種采礦爆破中深孔可視化設(shè)計方法

【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采礦爆破中深孔可視化設(shè)計方法，在三維可視化界面完成中深孔設(shè)計，基于真三維巷道空間位置及掘進后巷道實際尺寸，實現(xiàn)了設(shè)計數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理。本發(fā)明包括以下步驟：選擇鉆孔類型讀取鉆機相應(yīng)參數(shù)；輸入中心距離、邊孔角；調(diào)取爆破設(shè)計截面，根據(jù)巷道斷面底板中點、鉆軸高度、中心距離，確定布孔中心；根據(jù)邊孔角及垂直方向最小偏角生成系列孔；上一爆破單元體設(shè)計完成后，自動調(diào)出下一爆破邊界，重復(fù)步驟確定布孔中心并生成系列孔；獲得設(shè)計數(shù)據(jù)并將設(shè)計數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明的在掘進完成后的巷道實測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進行，通過人工交互的半自動方式在三維可視化環(huán)境中完成爆破中深孔設(shè)計，大幅提高設(shè)計精度和工作效率。

【專利說明】一種采礦爆破中深孔可視化設(shè)計方法 【技術(shù)領(lǐng)域】

[0001]本發(fā)明屬于計算機制圖【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種采礦多中心爆破中深孔可視化設(shè)計方法。 【背景技術(shù)】

[0002]無底柱分段崩落法采礦爆破單元體是由上下三個分段菱形布置的采準(zhǔn)巷道與崩礦步距控制的實體。在實際爆破之前，必須根據(jù)分段高度、進路間距以及巷道掘進后實際尺寸，對爆破單元體的爆破中深孔的布孔方式、每孔布置角度、鑿巖深度進行科學(xué)設(shè)計，才能夠確?；夭傻V石充分爆破，同時保證爆破安全。圖1為爆破單元體及其上布置的爆破中深孔，圖中上下巷道斷面的距離為分段高度，左右巷道斷面中心距離為進路間距。圖2為不同分層中深孔設(shè)計圖。

[0003]傳統(tǒng)中深孔設(shè)計采用紙質(zhì)鉛筆繪圖設(shè)計，由測量人員根據(jù)巷道測量尺寸，繪制爆破單元體所在巷道斷面，現(xiàn)場作業(yè)人員根據(jù)每個爆破單元體設(shè)計中深孔、鑿巖深度進行施工。設(shè)計圖的繪制、設(shè)計數(shù)據(jù)的抄錄傳遞都采用紙質(zhì)方式，精度較低，導(dǎo)致工作效率低下，數(shù)據(jù)保存不規(guī)范，從而影響礦山管理效率。

[0004]國內(nèi)有用CAD開發(fā)的專門用于中深孔設(shè)計的軟件，但中深孔爆破參數(shù)的確定是基于巷道的設(shè)計值，實際巷道在掘進后，斷面尺寸會有很大變化，布孔時往往由于巷道尺寸的不精確導(dǎo)致孔深不夠或打穿巷道，而且設(shè)計數(shù)據(jù)只能作為圖形標(biāo)注，不能獨立保存。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種采礦爆破中深孔可視化設(shè)計方法，在三維可視化界面完成中深孔設(shè)計，基于真三維巷道空間位置及掘進后巷道實際尺寸，并實現(xiàn)了設(shè)計數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理。

[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:

一種采礦爆破中深孔可視化設(shè)計方法，包括如下步驟:

步驟(I )，選擇鉆孔類型，讀取鉆機相應(yīng)參數(shù)，所述鉆機參數(shù)包括鉆軸高度數(shù)據(jù)；

步驟(2)，輸入中心距離、邊孔角；

步驟(3)，依次調(diào)取爆破設(shè)計截面，針對各個截面，根據(jù)巷道斷面底板中點、鉆軸高度、中心距離，確定中深孔在巷道斷面中的布孔中心，所述布孔中心設(shè)置在距離巷道斷面中心兩邊各二分之一中心距處；

步驟(3)，在定義布孔中心后，根據(jù)邊孔角及垂直方向最小偏角生成以不同中心點為鉆機中心的系列孔；

步驟(4)，上一爆破單元體設(shè)計完成后，自動調(diào)出下一巷道斷面與對應(yīng)的爆破邊界，重復(fù)步驟(2)?(4)，確定布孔中心并生成系列孔；

步驟(5)，獲得設(shè)計數(shù)據(jù)；

步驟(6)，將設(shè)計數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。

[0007]進一步的，還包括如下步驟:

步驟(7)，視爆破單元體所在位置的礦體地質(zhì)條件，對鉆孔深度、角度等設(shè)計數(shù)據(jù)進行調(diào)整。

[0008]進一步的，還包括如下步驟:

步驟(8)，讀取深孔設(shè)計數(shù)據(jù)，同時編輯輸入實際測量數(shù)據(jù)及施工后中深孔狀態(tài)。

[0009]進一步的,所述爆破設(shè)計截面預(yù)先計算獲得。

[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:

本發(fā)明的是在掘進完成后的巷道實測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進行，通過人工交互的半自動方式在三維可視化環(huán)境中完成爆破中深孔設(shè)計，設(shè)計數(shù)據(jù)的精度得到大幅提高，從而進一步提高了中深孔鑿巖與單元體爆破回采的安全系數(shù)，并大幅提高了工作效率。本發(fā)明提供的設(shè)計數(shù)據(jù)的標(biāo)注方法，使得設(shè)計圖更加規(guī)范，圖面信息更加全面，通過數(shù)據(jù)庫進行設(shè)計數(shù)據(jù)的存儲與管理，可對每個爆破單元體的每個中深孔數(shù)據(jù)進行全程跟蹤，實現(xiàn)了采礦鑿巖工藝的數(shù)字化、信息化管理，很好地銜接了采礦鑿巖與爆破工序。在中深孔鑿巖施工完成后，通過輸入每孔的實測角度、深度以及鑿巖施工后每孔現(xiàn)場狀態(tài)，對每個鑿巖中深孔從設(shè)計到施工完成，進行數(shù)據(jù)跟蹤，極大提高了采礦鑿巖中深孔的管理水平和管理效率，同時為爆破裝藥設(shè)計提供了從設(shè)計到現(xiàn)場實際狀態(tài)詳盡可靠的數(shù)據(jù)信息。 【專利附圖】 【附圖說明】

[0011]圖1為爆破單元體及其上布置的爆破中深孔示意圖；

圖2為不同分層中深孔設(shè)計圖；

圖3為爆破單元體與巷道空間位置關(guān)系示意圖；

圖4為中深孔布置及爆破邊界相互關(guān)系不意圖；

其中標(biāo)號I為布孔中心(圖示為三中心)，標(biāo)號2為采準(zhǔn)巷道標(biāo)號，3為邊孔標(biāo)號，4為部分系列孔，標(biāo)號5為本排爆破邊界，標(biāo)號6為相鄰爆破邊界；

圖5為參數(shù)文件中不同鉆機參數(shù)；

圖6為根據(jù)鉆孔類型自動調(diào)用的鉆機參數(shù)界面；

圖7為中深孔設(shè)計參數(shù)錄入界面；

圖8為調(diào)用指定界面確認(rèn)提不界面；

圖9為交互式圖形元素選擇界面；

圖10為鉆機中心與巷道斷面邊幫距離確認(rèn)提示界面；

圖11為轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)角度確認(rèn)提示界面；

圖12為給整個爆破單元體系列孔重新編號狀態(tài)示意圖；

圖13為輸出的中深孔設(shè)計圖；

圖14為ODBC連接字符串；

圖15為打開數(shù)據(jù)庫連接時顯示的數(shù)據(jù)表；

圖16為ZSKSJ表中數(shù)據(jù)；

圖17為平面排位布置及實測中深孔數(shù)據(jù)的輸入與編輯狀態(tài)示意圖；

圖18為提供爆破設(shè)計工序的完整中深孔數(shù)據(jù)。 【具體實施方式】

[0012]以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

[0013]梅山鐵礦礦體呈南北走向，南北長約800米，東西寬約500米，礦體方位角為北偏東20°。采用無底柱分段崩落采礦法，分段高度15米，進路間距20米，崩礦步距根據(jù)工藝要求確定，有1.6米或2.4米等。目前正在開采分層為-288、-303、-318米水平。爆破邊界即為爆破單元體的體框線，呈菱形形狀。圖3為由回采進路(巷道)決定的爆破單元體以及爆破單元體與巷道空間位置關(guān)系。每個爆破單元體與左右及上分層左上、右上爆破單元體相鄰，因此，爆破邊界由分段高度、巷道間距、巷道斷面尺寸共同確定，中深孔布置必須在爆破邊界內(nèi)。

[0014]爆破邊界的確定首先要根據(jù)布孔設(shè)計，由本分層爆破單元體設(shè)計系列孔的邊孔確定左右邊界，由與爆破單元體相鄰的上分層爆破單元體中深孔邊孔確定菱形爆破邊界的左上和右上邊界，最終形成封閉的爆破邊界。圖4為一爆破單元體扇形布置的中深孔及爆破單兀體空間關(guān)系。

[0015]本發(fā)明在三維可視化界面完成開采分層的中深孔設(shè)計，本發(fā)明基于專業(yè)三維數(shù)字礦業(yè)軟件平臺Surpac軟件實現(xiàn),首先根據(jù)設(shè)計爆破單元體布孔中心數(shù)、中心間距、鉆機高度、最小爆破角(邊孔角)以及上分層相鄰爆破單元體的上述參數(shù)，通過一定算法形成封閉的爆破邊界和巷道截面(具體的生成方法在本 申請人:前期申請并公開的專利《一種真三維采礦最小爆破單元體模型建立方法》，申請?zhí)?201310094046.X中已經(jīng)公開)，爆破邊界由其所在分層、巷道、排位號，標(biāo)準(zhǔn)命名后自動保存。隨后通過選擇待設(shè)計中深孔爆破單元體所在位置(分層、巷道、排位號)，在三維圖形界面調(diào)出爆破邊界及巷道斷面，采用交互方式完成中深孔設(shè)計，設(shè)計過程中自動取出設(shè)計數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫保存，后續(xù)應(yīng)用即可調(diào)用數(shù)據(jù)庫中所需數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)補充或為下一工序讀取。

[0016]具體地說，本發(fā)明包括如下步驟:

預(yù)先編輯軟件平臺的中深孔設(shè)計參數(shù)文件，寫入不同型號鉆機參數(shù)，寫入的參數(shù)文件如圖5所示，其中編輯有不同型號鉆機名稱及參數(shù)，中深孔設(shè)計時選擇鉆孔類型(如圖6所示，其中鉆孔類型與鉆機型號一一對應(yīng))，平臺結(jié)合鉆機參數(shù)文件，根據(jù)所選鉆機，自動讀取鉆機相應(yīng)參數(shù)(鉆軸高度)，平臺提供如圖6顯示的窗口，其上包括自動讀取的鉆軸高度、可以手動輸入的中心距離、邊孔角。

[0017]平臺提供如圖7所示的中深孔設(shè)計參數(shù)錄入界面，其中包括了圖6界面，在圖7所示的界面上，可以設(shè)定具體分層、聯(lián)絡(luò)道、選擇進路，同一巷道中可以指定起始排號、終止排號，圖7中花圈處為同一巷道設(shè)計起始排號與終止排號選擇，根據(jù)選擇的起始與終止排號可一次進行單排或多排設(shè)計(排號為排位線編號，平面圖上每一排對應(yīng)一空間爆破單元體)。

[0018]依次調(diào)取爆破設(shè)計截面，并針對各個截面確定中深孔在巷道斷面中的布孔中心。由于巷道斷面及爆破邊界都實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化命名，設(shè)計人員選擇爆破單元體所在位置后，平臺會自動調(diào)出巷道斷面及對應(yīng)的爆破邊界。具體地說，在執(zhí)行圖7中的窗口之后，平臺自動調(diào)出初始巷道斷面和爆破邊界，如圖8所示，指定范圍內(nèi)的截面通過事先生成的巷道斷面和爆破邊界獲得。把指定位置巷道斷面與爆破邊界調(diào)入圖形界面后，由于巷道斷面是掘進后實際斷面尺寸，需要找出每個斷面的實際中心，操作人員可以通過交互方式指定斷面的左幫和右?guī)?，平臺自動找出巷道斷面底板中點(如圖9所示)，再根據(jù)鉆軸高度、中心距離，確定中深孔在巷道斷面中的布孔中心。確定布孔中心的過程如下:根據(jù)炮孔設(shè)計參數(shù)界面(圖6)中輸入的布孔中心距離，計算中心點位置。當(dāng)中心距離為O時，即為單中心；當(dāng)中心距離大于O時，布孔中心設(shè)置在距離巷道斷面中心兩邊各二分之一中心距處(由于平臺以左右?guī)蜑閰⒄者M行計算，因此計算中心點時通過計算距離左幫或右?guī)透鞫种幌锏缹挏p二分之一中心距處確定)并上抬鉆軸高度。本發(fā)明中平臺提供如圖10所示的邊幫距離確認(rèn)窗口，可以在窗口中輸入一邊的邊幫距離來設(shè)置布孔中心，計算布孔中心還需要增加鉆軸高度。為達(dá)到最佳爆破效果，結(jié)合不用型號鉆機參數(shù)，往往會進行多中心布孔，以使中深孔布置更加科學(xué)合理，可能有一個中心、兩個中心或三個中心，而鉆機需在巷道斷面內(nèi)移動到不同中心點處，生成中深孔，因此需要視巷道中心點處是否需要布孔，確定是三中心或兩中心，當(dāng)巷道中心點處不需要布孔時則只需設(shè)置巷道中心點兩邊的兩個布孔中心，當(dāng)中心點處需要布孔時則在中心點、中心點兩邊共設(shè)置三個布孔中心。

[0019]在定義布孔中心后，根據(jù)邊孔角及垂直方向最小偏角(最小偏角在圖11中提供的轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)角度確認(rèn)提示窗口輸入)生成以不同中心點為鉆機中心的系列孔(系列孔生成算法，根據(jù)選定的孔底間距運算法則由平臺軟件提供，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇合適的運算方法)。對系列孔統(tǒng)一編號后生成整個爆破單元體的系列中深孔，如圖12所示。

[0020]在上一排爆破單元體設(shè)計完成后，自動調(diào)出下一排巷道斷面與對應(yīng)的爆破邊界，重復(fù)上述步驟，確定布孔中心并生成系列孔。

[0021]將設(shè)計數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫:中深孔設(shè)計完成后，還需視爆破單元體所在位置的礦體地質(zhì)條件，對鉆孔深度、角度等設(shè)計數(shù)據(jù)進行調(diào)整，即鉆孔編輯。編輯同設(shè)計一樣，通過輸入爆破單元體位置后，自動調(diào)出該爆破單元體對應(yīng)的巷道斷面、爆破邊界、設(shè)計中深孔，進入編輯模式，編輯結(jié)束保存修改后設(shè)計圖。設(shè)計數(shù)據(jù)的讀取在最后的設(shè)計圖輸出階段，輸出的設(shè)計圖包括中深孔設(shè)計圖、位置標(biāo)注、設(shè)計數(shù)據(jù)標(biāo)注、指北針(如圖13所示)等圖元信息。在生成設(shè)計圖時打開數(shù)據(jù)庫連接，數(shù)據(jù)庫通過ODBC與Surpac軟件連接，圖14為連接字符串。根據(jù)數(shù)據(jù)要求在數(shù)據(jù)庫中建表并設(shè)計好表結(jié)構(gòu)，圖15為打開數(shù)據(jù)庫連接時顯示的數(shù)據(jù)庫中所有表，其中ZSKSJ為存儲中深孔設(shè)計數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表。

[0022]在生成輸出設(shè)計圖時，自動獲取并讀取鉆孔報告，同時把讀取數(shù)據(jù)寫入剪貼板。報告中讀取的“數(shù)目”結(jié)合爆破單元體編號，形成孔編號作為關(guān)鍵字段寫入數(shù)據(jù)庫，“長度”、“角度”隨孔編號寫入數(shù)據(jù)庫，圖16為ZSKSJ表中數(shù)據(jù)，“zyk_id”為中深孔編號，“l(fā)eggth”為設(shè)計深度，“angle”為設(shè)計角度，scks、zskzt為中深孔施工完成后補充進來的描述數(shù)據(jù)；同時把剪貼板信息粘貼到設(shè)計圖的輸出圖形文件中(圖13)，實現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)的多途徑存儲與顯不O

[0023]每排爆破中深孔鑿巖施工完成后，通過平面信息管理系統(tǒng)(本發(fā)明采用GIS平臺開發(fā)圖數(shù)一體化的信息管理應(yīng)用程序)，指定爆破排位，讀取該排位系列中深孔設(shè)計數(shù)據(jù)，同時編輯輸入實際測量數(shù)據(jù)及施工后中深孔狀態(tài)，實現(xiàn)每排中深孔從設(shè)計到施工完成的數(shù)據(jù)跟蹤。圖17為平面排位布置及實測中深孔數(shù)據(jù)的輸入與編輯。

[0024]制定爆破計劃時，可直接從數(shù)據(jù)庫中讀取爆破單元體系列中深孔的所有數(shù)據(jù)，提供爆破裝藥設(shè)計，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)跟蹤基礎(chǔ)上達(dá)到對每個爆破單元體精細(xì)化管理目的。圖18為制定爆破計劃時調(diào)出的計劃爆破單元體系列中深孔完整的數(shù)據(jù)信息，提供裝藥設(shè)計及爆破注意事項確定。通過輸入實際探測數(shù)據(jù)，可對施工質(zhì)量進行驗證，同時實現(xiàn)每排爆破單元體的每個鑿巖中深孔從設(shè)計到完成施工后實際數(shù)據(jù)與現(xiàn)場狀態(tài)的數(shù)據(jù)跟蹤，極大方便了每個爆破單元體鑿巖中深孔的管理；同時在編制爆破單元體的爆破計劃時，可直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出設(shè)計數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)，進行炸藥量的計算。

[0025] 本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。

【權(quán)利要求】

1.一種采礦爆破中深孔可視化設(shè)計方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟(I )，選擇鉆孔類型，讀取鉆機相應(yīng)參數(shù)，所述鉆機參數(shù)包括鉆軸高度數(shù)據(jù)； 步驟(2)，輸入中心距離、邊孔角； 步驟(3)，依次調(diào)取爆破設(shè)計截面，針對各個截面，根據(jù)巷道斷面底板中點、鉆軸高度、中心距離，確定中深孔在巷道斷面中的布孔中心，所述布孔中心設(shè)置在距離巷道斷面中心兩邊各二分之一中心距處； 步驟(3)，在定義布孔中心后，根據(jù)邊孔角及垂直方向最小偏角生成以不同中心點為鉆機中心的系列孔； 步驟(4)，上一爆破單元體設(shè)計完成后，自動調(diào)出下一巷道斷面與對應(yīng)的爆破邊界，重復(fù)步驟(2)?(4)，確定布孔中心并生成系列孔； 步驟(5)，獲得設(shè)計數(shù)據(jù)； 步驟(6 )，將設(shè)計數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦爆破中深孔可視化設(shè)計方法，其特征在于，還包括如下步驟: 步驟(7)，視爆破單元體所在位置的礦體地質(zhì)條件，對鉆孔深度、角度等設(shè)計數(shù)據(jù)進行調(diào)整。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采礦爆破中深孔可視化設(shè)計方法，其特征在于，還包括如下步驟: 步驟(8)，讀取中深孔設(shè)計數(shù)據(jù)，同時編輯輸入實際測量數(shù)據(jù)及施工后中深孔狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦爆破中深孔可視化設(shè)計方法，其特征在于:所述爆破設(shè)計截面預(yù)先計算獲得。

【文檔編號】G06F17/50GK104504184SQ201410756572

【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日

【發(fā)明者】陳小文, 吳榮高, 江學(xué), 許元清, 宋革文 申請人:南京梅山冶金發(fā)展有限公司, 上海梅山鋼鐵股份有限公司



本發(fā)明涉及一種巖鹽礦山開采方法。

背景技術(shù)：

目前，巖鹽礦山開采的主要方式是鉆井水溶開采，常用的方法有單井對流采鹵、壓裂連通采鹵及水平對接連通采鹵；其中水平對接連通采鹵的實施過程如圖1、圖2所示：1.首先施工一口直井11，利用直井建一個鹽槽（小規(guī)模的溶腔）；2.施工一口水平井12，其水平段13與之前直井11的鹽槽連通；3.水平井12、直井11構(gòu)成一組連通采鹵單元進行采鹵（直井11與水平井12交替注水、出鹵）；該采鹵工藝主要缺點有：①直井—水平井組成的采鹵通道，由于水溶開采的特征，只能溶解上方和側(cè)面的鹽層，導(dǎo)致水平井12的套管鞋14處至增斜段15這一段軌跡以下的巖鹽不能溶解；②在水平面上，由于套管鞋14的存在，水平井井底的起溶點存在偏移，偏移量為s,導(dǎo)致在水平面上可采巖鹽的溶腔投影面積16減小，可采巖鹽的資源量減少；以上均影響巖鹽資源的回采率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種巖鹽礦山開采方法，它消除了套管鞋處至增斜段的巖鹽不能溶解和起溶點偏移的問題，可提高巖鹽資源的回采率。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種巖鹽礦山開采方法，包括以下步驟：a）施工一口直井a(chǎn)并建鹽槽；其特征在于還包括：b）施工一口直井b并建鹽槽；c）施工一口水平井，水平井包括直井段、增斜段和水平段，其水平段與直井a(chǎn)和b的鹽槽連通；d）在水平井的水平段注水泥封堵，將水平井與鄰近的直井隔開，兩直井a(chǎn)和b仍保持連通；e）通過兩直井a(chǎn)和b實施水平對接連通采鹵。

本發(fā)明通過最終由兩口直井構(gòu)成一個采鹵單元，消除了原套管鞋處至增斜段的巖鹽不能溶解和起溶點偏移的問題，在平面上兩口直井形成的溶腔投影面積更大，可提高巖鹽資源的回采率；

作為本發(fā)明的進一步改進，可將水平井改造成直井，在此井內(nèi)實施單井對流采鹵；可對此井進行利用、采鹵；

作為本發(fā)明的進一步改進，也可將水平井改造成直井，并將其作為下一個連通采鹵單元的一直井；實現(xiàn)更為高效的采鹵；

綜上所述，本發(fā)明消除了套管鞋處至增斜段的巖鹽不能溶解和起溶點偏移的問題，可提高巖鹽資源的回采率。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有水平對接連通采鹵的主視圖。

圖2為圖1中直井—水平井組成的采鹵單元在平面上對應(yīng)的溶腔投影面積示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例的主視圖。

圖4為圖3中兩直井在平面上對應(yīng)的溶腔投影面積示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。

如圖3、圖4所示，該實施例的一種巖鹽礦山開采方法，包括以下步驟：a）施工一口直井1并建鹽槽；b）施工一口直井2并建鹽槽；c）施工一口水平井3，水平井包括直井段、增斜段4和水平段5，其水平段5與直井1和2的鹽槽連通；d）在水平井3的水平段5注水泥6封堵，將水平井3與鄰近的直井2隔開，兩直井1和2仍保持連通；e）通過兩直井1和2實施水平對接連通采鹵；f)將水平井3改造成直井，在此井內(nèi)實施單井對流采鹵。

本發(fā)明通過水泥6封堵水平段5，最終由兩口直井1、2構(gòu)成一個采鹵單元，消除了原套管鞋處至增斜段4的巖鹽不能溶解和起溶點偏移的問題，在平面上兩口直井1、2形成的溶腔投影面積7更大，可提高巖鹽資源的回采率；水平井3還可實施單井對流采鹵；

本發(fā)明不限于上述實施方式，兩口直井1、2構(gòu)成一個采鹵單元后，也可將水平井3改造成直井，并將其作為下一個連通采鹵單元的一直井，可實現(xiàn)更為高效的采鹵。

技術(shù)特征：

1.一種巖鹽礦山開采方法，包括以下步驟：a）施工一口直井a(chǎn)并建鹽槽；其特征在于還包括：b）施工一口直井b并建鹽槽；c）施工一口水平井，水平井包括直井段、增斜段和水平段，其水平段與直井a(chǎn)和b的鹽槽連通；d）在水平井的水平段注水泥封堵，將水平井與鄰近的直井隔開，兩直井a(chǎn)和b仍保持連通；e）通過兩直井a(chǎn)和b實施水平對接連通采鹵。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖鹽礦山開采方法藝，其特征在于：f)再將水平井改造成直井，在此井內(nèi)實施單井對流采鹵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖鹽礦山開采方法，其特征在于：f)再將水平井改造成直井，并將其作為下一個連通采鹵單元的一直井。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種巖鹽礦山開采方法，包括以下步驟：A）施工一口直井A并建鹽槽；其特征在于還包括：B）施工一口直井B并建鹽槽；C）施工一口水平井，水平井包括直井段、增斜段和水平段，其水平段與直井A和B的鹽槽連通；D）在水平井的水平段注水泥封堵，將水平井與鄰近的直井隔開，兩直井A和B仍保持連通；E）通過兩直井A和B實施水平對接連通采鹵；本發(fā)明消除了套管鞋處至增斜段的巖鹽不能溶解和起溶點偏移的問題，可提高巖鹽資源的回采率。

技術(shù)研發(fā)人員：王強;魏勇;湯福彬;陳光彬

受保護的技術(shù)使用者：四川鹽業(yè)地質(zhì)鉆井大隊

技術(shù)研發(fā)日：2019.09.26

技術(shù)公布日：2019.12.13