一种含脊部残留的隔离矿柱回采方法技术

本发明专利技术是一种含脊部残留的隔离矿柱回采方法，包括地面控制系统、测距定位系统、料位监测系统、车载控制系统，测距定位系统、料位监测系统及车载控制系统均与地面控制系统信号连接，测距定位系统安装在皮带机一端用于检测卸料小车的位置，料位监测系统包括安装在各个料仓的料位传感器，车载控制系统安装在卸料小车上用于控制卸料小车沿皮带机移动，车载控制系统与地面控制系统之间通过无线通讯连接；本发明专利技术实现远程化及集中化，车间和厂集控室均可远程控制，实现自动布料，能够防止堵料和空仓事故。故。故。

【技术实现步骤摘要】
一种含脊部残留的隔离矿柱回采方法


[0001]本专利技术涉及隔离矿柱回采技术
，具体是一种含脊部残留的隔离矿柱回采方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的高速发展，矿产资源消耗日益严重，越来越多的矿山企业面临着矿产资源储备不足，年生产能力下降的严峻形势。为了缓解矿产资源不足态势，延长矿山服务年限，不少地下生产矿山逐渐将隔离矿柱等残留矿石的开采问题提上议程，并对其回采的可行性进行分析和研究。通常，这些隔离矿柱大多是由于早期开采设计之外所留下的顶底柱，如不能有效的回采此类矿石，势必会造成矿产资源的浪费，降低矿山服务年限；隔离矿柱属于矿山资源开采过程中的重要遗留部分，一旦矿山将隔离矿柱纳入开采对象，其面临的开采难度是不言而喻的。如何在保障采场安全稳定的基础上，安全、合理、有效地回采遗留的隔离矿柱，是一个亟待解决的问题。
[0003]为解决隔离矿柱回采的技术难题，确保矿山维持合理的产能平衡，本专利技术针对现有技术存在的回采工程量大、成本高、回采率低以及回采周期长等问题，设计了一种准备时间短、掘进工程少、回采率高的回收含脊部残留的隔离矿柱的方法，对实现矿山后期的平稳均衡过渡和可持续发展具有十分深远的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决隔离矿柱和脊部残留桃形矿柱回采技术难题，提供了一种含脊部残留的隔离矿柱回采方法，通过合理的工艺参数设计，合理布置切割天井和分层高度、采场预留矿石，能够实现隔离矿柱与其上部残留脊部残留的安全高效回采，该方法协调了回采效率、矿石回收率的矛盾，该方法准备时间短、掘进工程量少、回采率高、损失贫化率低。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种含脊部残留的隔离矿柱回采方法，包括如下步骤：1）采切工程布置：充分利用采区现有开拓巷道、分段运输巷道、分段凿岩巷道和分段联络巷道、溜井、采场斜坡道和分段沿脉联络巷道等工程，结合隔离矿柱开采需要增加凿岩巷道，采准工程量小，回采准备时间短；2）采场布置和参数选择：隔离矿柱高度12m，顶柱上部为崩落采场且存在脊部残留，将隔离矿柱进行分层开采，上分层为8m，下分层为4m，且将下分层进路设置为正倒交替的等腰梯形进路，其中，正梯形进路中线正对上部崩落采场回采进路，倒梯形进路中线正对上部崩落采场残留桃形矿柱脊部；3）爆破回采：上分层采用崩落法回采，下分层采用进路回采，下分层进路“隔三采一”，先对正梯形进路回采，回采后及时充填，在充填体达到安全强度后，对倒梯形进路进行回采，回采后不进行充填，作为崩落法回采上分层的作业平台、爆破补偿空间和出矿进路；
4）进路充填：正梯形进路回采后需要充填，可在充填前在采空区布置预制弧形骨架、固定锚杆和金属网，也可通过调整正倒梯形进路参数，使得在充填体外预留一定厚度的矿体作为护壁矿柱保护充填体，提高采场的稳定性与安全性；其中，隔离矿柱为用来隔离下中段充填采场与上中段崩落采场预留的隔离矿柱，桃形矿柱是上中段崩落法回采的最后一个分段进路间的脊部残留。隔离矿柱高度为9~15m，划分为两个分层；上分段崩落采场出矿进路间距为10~15m。
[0006]所述步骤2）中，梯形进路长边尺寸为6~8m，短边尺寸为4~7m，梯形高为3~5m，正等腰梯形进路底角为60
°
~80
°
，顶角为100
°
~120
°
。
[0007]所述步骤3）中，若采用先掘进再扩大爆破形成梯形进路方式，掘进断面的尺寸可设计为（3~5）m
×
（3~5）m规格断面。
[0008]进一步的，在所述步骤4）中，正梯形进路充填强度根据开采地压实际情况和安全生产实际需要选择合适灰砂比的充填料浆。倒梯形进路掘进后，考虑进路下中段充填采场接顶情况、抗压强度和爆破上分层所需的作业高度，可适当在进路浇筑一层0.5~1.5m的废石胶结充填体，一方面消耗生产期间产生的废石，只需要少量砂浆充填，一方面构建一个预留高度合适、底板强度满足采掘设备运行、底面平整的作业平台。
[0009]所述步骤4）中，弧形骨架为双层骨架，且通过金属锚杆将金属网和弧形骨架相邻构成一个受力整体。金属骨架和锚杆均为带肋钢筋制作，在倒梯形各边1/2处和两边交点处布置金属锚杆，并将金属锚杆与弧形骨架焊接，布置结束后进行胶结充填。
[0010]进一步的，在所述步骤4）中，预留部分矿石在正梯形充填体进路两侧形成护壁矿柱，通过改变正倒梯形顶、底角角度和上、下边长度，可以在充填体进路两侧留下截面为长方形、楔形或者三角形的护壁矿柱，根据充填体力学参数性能和开采地压，选择合理的支护方式、充填体内部骨架布置和预留护壁矿柱厚度。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：相对常规的无底柱崩落法回采过渡分段，可回采上部残留桃形矿柱和分段内部分矿石，但会在之后分段内形成新的残留桃形矿柱，隔离矿柱资源回采率低；相对常规的进路式充填回采，因隔离矿柱上部为残留脊部残留和散体废石，需要预留一定厚度的隔离矿柱，资源回采率低、掘进工作量大；相对于进路
‑
崩落联合分层开采方法，掘进进路数量多，凿岩工程量大、采准成本高，准备时间长；本专利技术将梯形进路胶结充填和崩落法相结合，能有效协调回采成本和损失贫化率的矛盾，通过合理设计梯形进路采场参数，能有效减少矿石损失与贫化，安全高效的回收隔离矿柱和脊部残留矿石，有利于矿山的产能平衡和可持续发展。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例提供的隔离矿柱及其上部桃形矿柱回采示意图；图2为图1沿
Ⅰ‑Ⅰ
方向的结构示意图；图3为图1沿
Ⅱ‑Ⅱ
方向的结构示意图；图4为预制骨架和护壁矿石结构示意图；图中：1、充填体；2、围岩散体；3、溜井；4、采场联络巷；5、炮孔；6、运输巷道；7、分段运输巷道；8、凿岩进路；9、充填体；10、护壁矿柱；11、预制骨架；12、锚杆。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0015]如图1、图2、图3，本实施例的采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含脊部残留的隔离矿柱回采方法，其特征在于，所述隔离矿柱上部为崩落法回采中段，且上部崩落采场已经回采完毕，存在脊部残留，隔离矿柱下部为充填法回采中段，且下部充填采场已经回采并充填完毕，所述回采方法包括如下步骤：1）采切工程布置：利用原有开拓巷道、分段运输巷道、溜井，结合隔离矿柱开采需要设计分层运输巷道、联络巷道；2）采场布置和参数选择：隔离矿柱高度为H，顶柱上部为崩落采场且存在脊部残留，将隔离矿柱进行分层开采，上分层为2/3H，下分层为1/3H，且将下分层进路设置为正倒交替的等腰梯形进路，其中，正梯形进路中线正对上部崩落采场回采进路，倒梯形进路中线正对上部崩落采场残留桃形矿柱脊部；3）爆破回采：上分层采用崩落回采，下分层采用进路回采，下分层进路“隔三采一”，先对正梯形进路回采，回采后及时充填，在充填体达到安全强度后，对倒梯形进路进行回采，回采后不充填，作为后退式崩落回采上分层的作业平台、爆破补偿空间和出矿进路；4）进路充填：正梯形进路回采后需要充填，在充填前在采空区布置预制弧形骨架、固定锚杆和金属网，或通过调整正倒梯形进路参数，使得在充填体外预留一定厚度的矿体作为护壁矿柱保护充填体，以提高采场整体的稳定性与安全性。2.根据权利要求1所述的含脊部残留的隔离矿柱回采方法，其特征在于，所述步骤1）中，充分利用采区现有开拓工程进行隔离矿柱和脊部残留残矿回采采切工程布置，结合分段凿岩巷道、分段联络巷道和、采场斜坡巷和分段沿脉巷道设置残矿回采采场的分层运输巷道和联络巷道。3.根据权利要求1所述的含脊部残留的隔离矿柱回采方法，其特征在于，所述步骤2）中，所述隔离矿柱高度为9~15m，划分为两个分层；上分段崩落采场出矿进路间距为10~15m。4.根据权利要求1所述的含脊部残留的隔离矿柱回采方法，其特征在于，所述步骤2）中，梯形进路尺寸长边为6~8m，短边为4~7m，正梯形进路斜边与长底边角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚立申，王平，陈迪云，陈国兴，叶聪林，张增贵，张勇，丰庆，程爱平，张国权，杜澳宇，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：