組合再造結(jié)構(gòu)體中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種組合再造結(jié)構(gòu)體中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦法，采用下向式分段回采，首先在上盤(pán)圍巖中掘進(jìn)一條切頂進(jìn)路，采用光面爆破，切頂完畢后沿礦體走向構(gòu)筑人工頂板（其中預(yù)留充填天井）；在上盤(pán)圍巖中沿礦體走向掘進(jìn)集鑿巖、支護(hù)、出礦于一體的多功能巷道，采用中深孔布置扇形炮孔，同時(shí)利用中深孔布置圍巖注漿加固與錨索支護(hù)上盤(pán)工程，使圍巖注漿加固、爆破落礦工作和錨索支護(hù)工作“合三為一”；采用后退式回采、鏟運(yùn)機(jī)出礦，實(shí)現(xiàn)礦體安全、高效、規(guī)模化回采。本采礦方法適用于礦體、圍巖均布穩(wěn)固的傾斜礦體的開(kāi)采，具有采準(zhǔn)工程量小，作業(yè)安全可靠，回采效率高等特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】組合再造結(jié)構(gòu)體中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地下金屬礦的采礦方法，特別是涉及一種組合再造結(jié)構(gòu)體下中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦方法，主要適用于礦體頂?shù)装濉⑸舷卤P(pán)圍巖不穩(wěn)固，礦石品位較高的傾斜中厚礦體。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于頂?shù)装濉⑸舷卤P(pán)圍巖破碎不穩(wěn)固的高品位傾斜中厚礦體,一般米用上向或下向分層充填法進(jìn)行回采，逐層回采時(shí)需要采用錨桿、錨網(wǎng)等支護(hù)措施，工序復(fù)雜，且工作人員一般都是在暴露面下或崩落巖層下進(jìn)行作業(yè)，其生產(chǎn)安全性較差。存在的突出問(wèn)題是采切工程量大，采礦成本高；分層開(kāi)采工作效率低下，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；_(kāi)采；上下盤(pán)圍巖支護(hù)作業(yè)落后于爆破落礦作業(yè)，礦石的損失、貧化高，帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，頂?shù)装?、上下盤(pán)圍巖破碎成為限制該類(lèi)礦體安全、高效、低成本、規(guī)?；_(kāi)采的瓶頸所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種在構(gòu)筑人工頂板、上下盤(pán)圍巖預(yù)先加固與支護(hù)的組合再造結(jié)構(gòu)體下，實(shí)現(xiàn)礦體安全、高效、規(guī)?；_(kāi)采有效結(jié)合的組合再造結(jié)構(gòu)體中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的組合再造結(jié)構(gòu)體中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦法，采用下向式分段回采，首先在上盤(pán)圍巖中掘進(jìn)一條切頂進(jìn)路，采用光面爆破，切頂完畢后沿礦體走向構(gòu)筑人工頂板；在上盤(pán)圍巖中沿礦體走向掘進(jìn)集鑿巖、支護(hù)、出礦于一體的多功能巷道，采用中深孔布置扇形炮孔，同時(shí)利用中深孔布置圍巖注漿加固與錨索支護(hù)上盤(pán)工程，使圍巖注漿加固、爆破落礦工作和錨索支護(hù)工作“合三為一”;采用后退式回采、鏟運(yùn)機(jī)出礦，實(shí)現(xiàn)礦體安全、高效、規(guī)?；夭?。
[0005]具體步驟如下:
[0006](I)將礦體劃分為中段，每個(gè)中段劃分為兩個(gè)分段進(jìn)行下向式回采；
[0007](2)在礦體上盤(pán)圍巖中沿礦體傾向布置切割上山，上分段礦房頂部掘進(jìn)一條切頂進(jìn)路，完成切頂工作后，采用移動(dòng)式充填泵送系統(tǒng)注漿，廢石膠結(jié)充填形成人工頂板；在人工頂板構(gòu)筑過(guò)程中，預(yù)先布置充填井；
[0008](3)在圍巖下盤(pán)與礦體的邊界處，沿礦體傾向掘進(jìn)切割天井，作為首次中深孔爆破落礦的補(bǔ)償空間，沿礦體走向采用后退式分步驟回采；
[0009](4)各分段掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)道溝通切割上山與礦體，并在上部切頂進(jìn)路以及聯(lián)絡(luò)道中沿礦體走向掘進(jìn)集鑿巖、支護(hù)、出礦于一體的多功能巷道；在各多功能巷道中，布直扇形中深孔，利用中深孔注漿加固和布置錨索支護(hù)上盤(pán)圍巖，并采用高效率的中深孔大量落礦，采用鏟運(yùn)機(jī)出礦。
[0010]采用上述技術(shù)方案的組合再造結(jié)構(gòu)體中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦法，充分利用中深孔，協(xié)同注漿、長(zhǎng)錨索安裝、爆破落礦工作，充分利用集鑿巖、支護(hù)、出礦功能于一體的多功能巷道，實(shí)現(xiàn)鑿巖、打孔、支護(hù)、出礦工作間的有序結(jié)合。將中段礦體劃分為兩個(gè)分段，在礦房頂部切頂后，采用廢石膠結(jié)充填構(gòu)筑一層人工假頂，實(shí)現(xiàn)采礦環(huán)境再造。依據(jù)采場(chǎng)暴露面積合理確定人工頂板的高度，確保采場(chǎng)頂板的穩(wěn)定性。通過(guò)多功能巷道鉆鑿中深孔對(duì)上盤(pán)圍巖進(jìn)行劈裂注漿，從而加固破碎圍巖。隨中深孔爆破分段落礦，按錨索支護(hù)設(shè)計(jì)，安裝長(zhǎng)錨索，進(jìn)行錨索注漿，支護(hù)上盤(pán)圍巖，確保下一分段安全開(kāi)采。在圍巖下盤(pán)與礦體的邊界處切割天井，以切割天井為自由面爆破形成切割槽，作為大規(guī)?；夭傻淖杂擅?。在分段鑿巖、支護(hù)、出礦巷道內(nèi)，鉆鑿中深孔并采用側(cè)向崩礦方式崩落礦石，后退式回采；利用鏟運(yùn)機(jī)和平底底部結(jié)構(gòu)進(jìn)行出礦，出礦完畢后立即進(jìn)行充填采場(chǎng)作業(yè)；通過(guò)分析鉆鑿中深孔巖芯，確定礦體與上盤(pán)圍巖的邊界線，合理布置中深孔參數(shù)和裝藥結(jié)構(gòu)，減少礦石的損失與貧化。出礦完畢后，根據(jù)上盤(pán)圍巖支護(hù)情況及頂?shù)装宸€(wěn)固性確定充填料配比、充填高度和充填料總方量，盡量采用廢石等較低強(qiáng)度的充填料，降低充填成本。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，解決了圍巖和礦體均不穩(wěn)固條件下礦體安全高效回采的技術(shù)難題，采用多種支護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)組合再造結(jié)構(gòu)體，保證回采工作面的安全。充分利用上盤(pán)圍巖中的多功能巷道，實(shí)現(xiàn)鑿巖、支護(hù)、出礦功能集成，大量減少了采準(zhǔn)工程量；充分利用中深孔協(xié)同圍巖支護(hù)、爆破落礦作業(yè)；采用廢石嗣后充填，降低了采礦成本，體現(xiàn)了綠色采礦的理念。本采礦方法可以實(shí)現(xiàn)礦體安全、高效、綠色、規(guī)?；夭?。
[0012]綜上所述，本發(fā)明是一種在構(gòu)筑人工頂板、上下盤(pán)圍巖預(yù)先加固與支護(hù)的組合再造結(jié)構(gòu)體下，實(shí)現(xiàn)礦體安全、高效、規(guī)模化開(kāi)采有效結(jié)合的組合再造結(jié)構(gòu)體中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦法。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是采礦方法設(shè)計(jì)主視圖即沿圖2中C-C線剖示圖。
[0014]圖2是沿圖1中A-A線剖面圖。
[0015]圖3是沿圖1中B-B線剖面圖。
[0016]圖4是扇形中深孔局部放大圖。
[0017]圖中:1.水平運(yùn)輸巷道，2.人工假頂，3.充填天井，4.錨索及中深孔，5.崩落礦石，6.切割天井，7.中段運(yùn)輸巷道，8.出礦進(jìn)路，9.上盤(pán)圍巖，10.多功能巷道，11.分段聯(lián)絡(luò)道，12.上山進(jìn)路，13.切頂進(jìn)路，14.扇形中深孔，15.中深孔爆破落礦段，16.中深孔注漿(錨索)支護(hù)段。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]參見(jiàn)圖1，圖2，圖3和圖4，將礦體劃分為中段，中段劃分采場(chǎng)時(shí)，將上下中段采場(chǎng)交錯(cuò)布置，進(jìn)行下向式回采。在礦體下盤(pán)鉆鑿切割天井6，并以切割天井6為爆破自由面形成切割槽，作為后續(xù)大規(guī)?；夭晒ぷ鞯谋谱杂擅?。在礦體上盤(pán)圍巖中掘進(jìn)上山進(jìn)路12，與水平運(yùn)輸巷道I相連通，構(gòu)成采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)。在中段頂板掘進(jìn)切頂進(jìn)路13到達(dá)礦體，切頂工作完畢后構(gòu)筑人工假頂2，并在頂板中預(yù)留充填天井3。在上盤(pán)圍巖中掘進(jìn)分段聯(lián)絡(luò)道11，連通上山進(jìn)路到達(dá)礦體。通過(guò)分段聯(lián)絡(luò)道11在上盤(pán)圍巖沿礦體走向掘進(jìn)集鑿巖、支護(hù)、出礦于一體的多功能巷道10 ;鑿巖設(shè)備在多功能巷道10內(nèi)鉆鑿扇形中深孔14,形成中深孔爆破落礦段15和中深孔注漿(錨索)支護(hù)段16。通過(guò)扇形中深孔14依次進(jìn)行裝藥、聯(lián)線、爆破、注漿(錨索支護(hù))等作業(yè)，崩落礦石5采用平底結(jié)構(gòu)由鏟運(yùn)機(jī)集中出礦。各分段的礦石依此經(jīng)出礦進(jìn)路8、分段聯(lián)絡(luò)道11、上山進(jìn)路12運(yùn)至中段運(yùn)輸巷道7，再由礦山運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)出地表。采場(chǎng)回采完畢后立即充填采空區(qū)，充填作業(yè)采用移動(dòng)式泵送充填系統(tǒng)經(jīng)過(guò)水平沿脈巷道7充填料充入采空區(qū)；依據(jù)采空區(qū)形態(tài)和圍巖穩(wěn)固性的實(shí)際情況，決定充填高度和充填體積，采空區(qū)均為不完全接頂充填；采場(chǎng)進(jìn)行充填前，預(yù)先砌筑充填擋墻，并預(yù)埋PVC排水管，將積水排至各中段水倉(cāng)。
[0020]回采過(guò)程中，根據(jù)礦體和上下盤(pán)圍巖的地質(zhì)條件采用合適的支護(hù)方式(注漿支護(hù)或注漿錨索共同支護(hù))，并加強(qiáng)對(duì)充填體強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種組合再造結(jié)構(gòu)體中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦法，其特征是:采用下向式分段回采，首先在上盤(pán)圍巖中掘進(jìn)一條切頂進(jìn)路，采用光面爆破，切頂完畢后沿礦體走向構(gòu)筑人工頂板；在上盤(pán)圍巖中沿礦體走向掘進(jìn)集鑿巖、支護(hù)、出礦于一體的多功能巷道，采用中深孔布置扇形炮孔，同時(shí)利用中深孔布置圍巖注漿加固與錨索支護(hù)上盤(pán)工程，使圍巖注漿加固、爆破落礦工作和錨索支護(hù)工作“合三為一”;采用后退式回采、鏟運(yùn)機(jī)出礦，實(shí)現(xiàn)礦體安全、高效、規(guī)?；夭?。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合再造結(jié)構(gòu)體中深孔落礦協(xié)同錨索支護(hù)嗣后充填采礦法，其特征是:具體步驟如下:(1)將礦體劃分為中段，每個(gè)中段劃分為兩個(gè)分段進(jìn)行下向式回采；(2)在礦體上盤(pán)圍巖中沿礦體傾向布置切割上山，上分段礦房頂部掘進(jìn)一條切頂進(jìn)路，完成切頂工作后，采用移動(dòng)式充填泵送系統(tǒng)注漿，廢石膠結(jié)充填形成人工頂板；在人工頂板構(gòu)筑過(guò)程中，預(yù)先布置充填井；(3)在圍巖下盤(pán)與礦體的邊界處，沿礦體傾向掘進(jìn)切割天井，作為首次中深孔爆破落礦的補(bǔ)償空間，沿礦體走向采用后退式分步驟回采；(4)各分段掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)道溝通切割上山與礦體，并在上部切頂進(jìn)路以及聯(lián)絡(luò)道中沿礦體走向掘進(jìn)集鑿巖、支護(hù)、出礦于一體的多功能巷道；在各多功能巷道中，布直扇形中深孔，利用中深孔注漿加固和布置錨索支護(hù)上盤(pán)圍巖，并采用高效率的中深孔大量落礦，采用鏟運(yùn)機(jī)出礦。
【文檔編號(hào)】E21C41/22GK103437769SQ201310404154
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】鄧紅衛(wèi), 周科平, 李杰林, 賓峰, 張健, 田維剛 申請(qǐng)人:中南大學(xué)