極厚大礦體大規模機械化無底柱分段崩落采礦方法
【專利說明】極厚大礦體大規模機械化無底柱分段崩落采礦方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明屬于地下采礦方法技術領域，尤其涉及一種極厚大礦體大規模機械化無底柱分段崩落采礦方法。
【背景技術】
[0003]在礦體開采過程中，通常將礦體劃分為極薄礦體(厚度< 0.8m)、薄礦體(0.8m (厚度< 4.0m)、中厚礦體(4.0 厚度< 10m)、厚大礦體(10.0 m <厚度< 30.0m)、極厚大礦體(厚度多30.0m)等，根據礦體的厚度參數及其賦存條件選擇科學合理的開采方法。
[0004]在地下礦山開采技術領域，根據地壓管理的方式不同，將地下采礦方法分為三種:空場米礦法、充填米礦法、崩落米礦法。
[0005]空場米礦法和充填米礦法通常將礦體劃分為礦房和礦柱進彳丁回米，礦房回米損失貧化比較小，但是空場采礦法礦柱回采困難，損失貧化比較大，充填采礦法，生產工藝復雜，生產能力較低。崩落采礦法是通過崩落頂板圍巖來控制和管理地壓，大量端部放礦的采礦方法，具有結構工藝簡單、生產規模大、機械化程度高、作業安全、生產成本低等優點，被公認為開采厚大超厚大礦體的最佳采礦方法之一，已在世界范圍內得到廣泛應用。
[0006]在崩落采礦法中，分段崩落法應用最為廣泛，該方法是將礦體劃分為若干分段，由上向下逐個分段進行回采，根據出礦方式不同，可分為有底柱分段崩落法和無底柱分段崩落法。有底柱分段崩落法底部設有底部結構，主要在有色金屬礦山使用；無底柱分段崩落法分段下部不設出礦底部結構，不留任何礦柱，分段的鑿巖、崩礦、出礦等工序均在回采巷道中進行，上下分段進路在空間上呈菱形交錯布置，從回采巷道一端開始按一個較小的崩礦步距在覆蓋巖層下進行爆破和放礦等回采工作，直到回采到另一端邊界為止，在冶金礦山特別是厚大超厚大鐵礦床開采中，該采礦方法占絕對優勢。
[0007]無底柱分段崩落法通常將礦體劃分為中段，各中段內劃分為多個回采分段。其中，在采礦中段設置多條獨立采場溜井，多條采場溜井連通各分段，用于分段采切、回采礦巖溜放至本中段底部水平，設置在中段底部的有軌運輸系統承擔礦巖的運輸任務。但是，在一些深井厚大超厚的礦體的開采過程中，必須進行運輸系統和采場溜井的基建工程，這種基建工程占據了大量的時間成本和資金投入，對礦山開采前期的運營和投資風險具有舉足輕重的影響。
【發明內容】
[0008]本發明的目的針對一些深井厚大超厚的礦體的前期開采基建過程中，有軌運輸系統和采場溜井的基建時間長、投入資金量大、開采風險高等困難，提供一種具有投產早、投資少、基建工程量少、基建時間短、機械化程度高、生產規模大等特點的適合于我國深井厚大超厚大礦體開采的超厚大礦體大規模機械化無底柱分段崩落采礦方法。
[0009]本發明的目的是通過以下技術方案實現。
[0010]本發明的一種極厚大礦體大規模機械化無底柱分段崩落采礦方法，其特征在于包括下列步驟:
(1)礦體劃分:
將礦體直接劃分為若干分段，采礦順序自上而下分段回采，
(2)采礦工程布置:
各分段之間在空間上按菱形交錯方式布置分段鑿巖巷道，在各分段的礦體上盤布置切割井和切割聯絡巷，垂直于分段鑿巖巷道間隔60 m?90 m布置脈內運輸巷道，距離脈內運輸巷道1m?15m平行布置脈內裝礦硐室，脈內裝礦硐室服務于4?6條分段鑿巖巷道的回采作業，在礦體脈外布置脈外運輸巷道，所述的脈外運輸巷道與脈內運輸巷道連通，距離脈外運輸巷道1m?15m平行布置脈外裝礦硐室，在礦體下盤脈外布置進風天井，其進風天井通過進風聯絡巷道與脈外運輸巷道連接，脈外運輸巷道與脈外裝礦硐室聯通，每4?6條分段鑿巖巷道配備一臺出礦鏟運機；
(3)爆破、出礦
在分段鑿巖巷道內采用預先集中鑿巖方式布置上向扇形中深孔，自上而下進行回采，每次回采用毫秒微差爆破2?3排炮孔，首采兩個分段，每次爆破后只出落礦量的1/3，剩余礦石留在采空區中作為下分段回采的礦石墊層，上盤巖石會自然冒落，形成巖石覆蓋層，當巖石覆蓋層厚度大于兩倍分段高度后，在下部礦體開采時可作為出凈礦石的墊層，此時，在覆蓋巖層下進行后退式回采，礦石由鏟運機從分段鑿巖巷道運至裝礦硐室，直接裝入出礦鏟運機，然后通過采區斜坡道運輸至主溜井，經過溜破系統之后，再由主井通過箕斗提升至地表。
[0011]所述的分段鑿巖巷道的間距為25m，分段高度為20 m?28.5m。
[0012]本發明的有益效果是不設有軌運輸系統和采區溜井，極大縮減礦山開采前期開拓工程量和基建工程量，為極厚大礦體的前期開采節省了大量寶貴的資金投入和基建時間，實現了礦山“早投產，早產出，總體規劃，分步實施，滾動發展”的目標，本發明鑿巖、爆破、鏟運機出礦等均在分段鑿巖巷道內完成，采用大量機械化程度較高的無軌設備對采場內礦巖進行搬運，實現了高效率、低成本、大規模的礦山開采模式。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明縱剖面圖。
[0014]圖2是本發明分段水平回采進路菱形交錯布置圖。
[0015]圖3是本發明分段水平回采進路布置剖面圖。
[0016]圖中1.礦石，2.上向扇形中深孔，3.分段鑿巖巷道，4.脈內運輸巷道，5.脈內裝礦硐室，6.脈外運輸巷道，7.進風天井，8.進風聯絡巷道，9.采區斜坡道，10.切割井，11.切割聯絡巷道，12.脈外裝礦硐室，13.圍巖，14.礦體。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0018]如圖1-3所示，本發明的一種極厚大礦體大規模機械化無底柱分段崩落采礦方法，其特征在于包括下列步驟: