急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法技术

本发明专利技术公开了一种急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，将多层薄矿体组合成一个矿脉，沿走向布置矿房，留顶底柱，不留间柱；在矿脉下盘布置中段运输巷道，并垂直矿脉走向开掘中段穿脉；然后设置盘区斜坡道将上下中段运输巷道连接起来；接着沿盘区斜坡道开掘平行矿脉走向的分段巷道，并垂直矿脉走向开掘分层联络道；最后沿分层联络道开掘分层穿脉；在矿脉下盘设置垂直溜井，并开掘溜井联络道与各开采分层联络道连接；根据各矿体不同厚度，采用不同的采矿方法同时开采，并对完毕进路及时充填；在各矿体中开掘回风充填天井，并随着分层充填架设滤水井。本发明专利技术可适应稳定性差的矿岩开采，具有机械化程度高，贫化损失率低的特点。

【技术实现步骤摘要】
急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法
本专利技术属于地下采矿
，尤其涉及一种急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法。
技术介绍
随着金属矿的不断开采，一些复杂难采矿体已经逐渐成为矿企的开采对象。其中，急倾斜多层薄矿体就属于复杂难采矿体，由于急倾斜多层矿体的成因往往是由于断裂构造被矿化体充填而成，因此矿体和近矿围岩通常都比较破碎。如果矿脉间距较小(小于2m)时，在考虑矿石经济技术指标的前提下，可以考虑合采，合采的主要缺点是矿石贫化率较高；如果矿脉间距较大，只能采用分采的方式进行矿体开采。目前常采用的分采采矿方法主要包括浅孔留矿法、上(下)向水平分层充填法和上(下)向水平进路充填法。浅孔留矿法属于空场法，对矿岩的稳定性要求比较高，其优点是工艺简单，缺点是贫化损失率大，工作环境差，劳动强度高、生产效率低等；上(下)向水平分层充填法属于充填法，对于矿岩稳定性要求低(矿岩极不稳固可采用下向水平分层充填法)，其优点是贫化损失率低、工作环境较好，其缺点是工艺繁琐，另外由于矿体薄，为了控制采切比，往往不会单独采用盘区斜坡道和分段巷道，因此机械化程度和生产效率都比较低；上(下)向水平进路充填法，其优点是贫化损失率低，其缺点是工作环境差，工艺繁琐，同上(下)向水平分层充填法类似，其机械化程度和生产效率都比较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种机械化程度高、贫化损失率低的急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法。该方法可适应于矿岩稳定性差，相邻矿体间距≤20m的矿脉，在采切比较低的情况下可明显提高生产能力，并且最大程度地减小了多层矿体开采的地压干扰，最终实现安全、经济、高效的开采。为解决上述技术问题，本专利技术提供的急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，包括如下步骤：1)将多层薄矿体组合成一个矿脉，沿走向布置矿房，留顶底柱，不留间柱；2)在矿脉下盘布置中段运输巷道，并垂直矿脉走向开掘中段穿脉；然后设置盘区斜坡道将上下中段运输巷道连接起来；接着沿盘区斜坡道开掘平行矿脉走向的分段巷道，并垂直矿脉走向开掘分层联络道；最后沿分层联络道开掘分层穿脉；3)在矿脉下盘设置垂直溜井，并开掘溜井联络道与各开采分层联络道连接；4)根据各矿体不同厚度，采用不同的采矿方法同时开采，并对完毕进路及时充填；5)在各矿体中开掘回风充填天井，并随着分层充填架设滤水井。对于本专利技术急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，作为进一步的设置，步骤4)中所述不同采矿方法是指，当矿厚d≤1.9m时，采用普通上向单进路充填采矿方法，普通凿岩和电耙+铲运机出矿；当矿厚1.9m<d≤2.5m时，采用半机械化上向单进路充填采矿方法，普通凿岩和小型铲运机出矿；当矿厚2.5m<d≤4m时，采用机械化上向单进路充填采矿方法，凿岩台车凿岩和铲运机出矿；当矿厚4m<d时，采用机械化上向多进路充填采矿方法，凿岩台车凿岩和铲运机出矿。对于本专利技术急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，作为进一步的设置，当矿厚4m<d时，采用机械化上向多进路充填采矿方法的具体过程如下：两侧施工进路交错布置，一侧采用凿岩台车进行钻孔凿岩，完毕后装药起爆，另一侧采用铲运机装矿后沿进路、分层穿脉、分层联络道、溜井联络道通过溜井下放矿石至中段运输巷道。对于本专利技术急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，作为进一步的设置，当矿厚2.5m<d≤4m时，采用机械化上向单进路充填采矿方法的具体过程如下：两侧布置施工进路，一侧采用凿岩台车进行钻孔凿岩，完毕后装药起爆，另一侧采用铲运机装矿后沿进路、分层穿脉、分层联络道、溜井联络道通过溜井下放矿石至中段运输巷道。对于本专利技术急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，作为进一步的设置，当矿厚1.9m<d≤2.5m时，采用半机械化上向单进路充填采矿方法的具体过程如下：两侧布置施工进路，一侧采用人工进行钻孔凿岩，完毕后装药起爆，另一侧采用小型铲运机装矿后沿进路、分层穿脉、分层联络道、溜井联络道通过溜井下放矿石至中段运输巷道。对于本专利技术急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，作为进一步的设置，当矿厚d≤1.9m，采用普通上向单进路充填采矿方法的具体过程如下：两侧布置施工进路，一侧采用人工进行钻孔凿岩，完毕后装药起爆，另一侧采用电耙耙矿至装矿硐室，铲运机在装矿硐室装矿后沿进路、分层穿脉、分层联络道、溜井联络道通过溜井下放矿石至中段运输巷道。对于本专利技术急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，作为进一步的设置，各采矿方法中单进路宽为矿体水平厚度，高为4m；多进路宽≤4m，高为4m。上述急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，所述采矿方法中充填材料为全尾砂胶结充填材料和废石(采切工程产生的废石)，为下一步回收顶底柱，在第一次充填时铺设一层钢筋网，并充填1.3m高的高配比全尾砂胶结充填材料。上述急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，所述矿房数量与矿层数量相等，中段高度为50m，矿房长度为75-100m，顶底柱厚度为3.5m。上述急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，所述分段巷道的分段高度为12.5m。上述急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，所述分层联络道长度为30m-33m，坡度≤15％。上述急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，相邻矿体间距≤20m。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果在于：1)相较于普通上向进路充填采矿方法，进风口有两个(分层穿脉和充填滤水井)，回风口一个(回风充填天井)，工作环境有明显提高，同时也增加了安全出口；2)多层稳定性差的矿体同时开采，对完毕进路及时充填，最大程度地减小了多层矿体开采的地压干扰；3)相较于非盘区斜坡道的普通上向进路充填采矿方法，该方法采用了凿岩台车和铲运机，甚至矿厚<1.9m的矿体也增加了铲运机，机械化程度明显提高，生产能力明显增大，劳动强度明显下降；4)对于不同厚度矿体采用了不同的采矿方法，对设备和工艺进行协同有效控制，适应性和实用性强；5)千吨采切比相较于非联合机械化采矿方法得到明显下降，大大降低了采切工程量，经济性强；6)矿房不留间柱，第一层充填料进行加筋处理，可进一步回收顶底柱，损失率大大降低；7)充填材料可充分利用采切工程产生的废石，实现废石不出窿；另外进路法可有效控制破碎围岩的混入，贫化率得到了有效控制。附图说明图1为本专利技术开采区域的开采示意图；图2为图1中A-A方向剖视图；图3为图2中Ⅰ1-Ⅰ1方向剖面图；图4为图2中Ⅰ2-Ⅰ2方向剖面图；图5为图2中Ⅰ3-Ⅰ3方向剖面图；图6为图2中Ⅰ4-Ⅰ4方向剖面图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。参见图1-图6，某地下铅锌矿矿山，分为1#矿体1，2#矿体2，3#矿体3，4#矿体4四个薄矿体层，倾斜角度为70度，1#矿体1的矿厚5.1m，2#矿体2的矿厚1.1m，3#矿体3的矿厚2.5m，4#矿体4的矿厚1.9m，1#矿体1与2#矿体2间距为10.7m，2#矿体2与3#矿体3间距为15m，3#矿体3与4#矿体4间距10m。(1)将1#矿体1，2#矿体2，3#矿体3，4#矿体4组合成一个矿脉，沿走向布置矿房，留底柱18和顶柱19，不留间柱；中段高度为50m，矿房长度为75-100m，底柱18和顶柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将多层薄矿体组合成一个矿脉，沿走向布置矿房，留顶底柱，不留间柱；2)在矿脉下盘布置中段运输巷道，并垂直矿脉走向开掘中段穿脉；然后设置盘区斜坡道将上下中段运输巷道连接起来；接着沿盘区斜坡道开掘平行矿脉走向的分段巷道，并垂直矿脉走向开掘分层联络道；最后沿分层联络道开掘分层穿脉；3)在矿脉下盘设置垂直溜井，并开掘溜井联络道与各开采分层联络道连接；4)根据各矿体不同厚度，采用不同的采矿方法同时开采，并对完毕进路及时充填；5)在各矿体中开掘回风充填天井，并随着分层充填架设滤水井。

【技术特征摘要】
1.一种急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将多层薄矿体组合成一个矿脉，沿走向布置矿房，留顶底柱，不留间柱；2)在矿脉下盘布置中段运输巷道，并垂直矿脉走向开掘中段穿脉；然后设置盘区斜坡道将上下中段运输巷道连接起来；接着沿盘区斜坡道开掘平行矿脉走向的分段巷道，并垂直矿脉走向开掘分层联络道；最后沿分层联络道开掘分层穿脉；3)在矿脉下盘设置垂直溜井，并开掘溜井联络道与各开采分层联络道连接；4)根据各矿体不同厚度，采用不同的采矿方法同时开采，并对完毕进路及时充填；5)在各矿体中开掘回风充填天井，并随着分层充填架设滤水井。2.根据权利要求1所述的急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，其特征在于：步骤4)中所述不同采矿方法是指，当矿厚d≤1.9m时，采用普通上向单进路充填采矿方法，普通凿岩和电耙+铲运机出矿；当矿厚1.9m<d≤2.5m时，采用半机械化上向单进路充填采矿方法，普通凿岩和小型铲运机出矿；当矿厚2.5m<d≤4m时，采用机械化上向单进路充填采矿方法，凿岩台车凿岩和铲运机出矿；当矿厚4m<d时，采用机械化上向多进路充填采矿方法，凿岩台车凿岩和铲运机出矿。3.根据权利要求2所述的急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，其特征在于：当矿厚4m<d时，采用机械化上向多进路充填采矿方法的具体过程如下：两侧施工进路交错布置，一侧采用凿岩台车进行钻孔凿岩，完毕后装药起爆，另一侧采用铲运机装矿后沿进路、分层穿脉、分层联络道、溜井联络道通过溜井下放矿石至中段运输巷道。4.根据权利要求2所述的急倾斜多层薄矿体机械化联合采矿方法，其特征在于：当矿厚2.5m<d≤4m时，采用机械化上向单进路充填采矿...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗周全，马少维，胡建华，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43