【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地下矿山开采，具体涉及一种缓倾斜中厚矿体开采的结构布置方式，可在黑色、化工、有色、黄金、煤矿等固体矿山地下开采中广泛应用。
技术介绍
1、缓倾斜中厚矿体是指矿体倾角为5～30°，厚度为5～15m的矿体。缓倾斜中厚矿体是一种比较常见的矿体，在全世界已经探明的矿产中，其占有率很高。缓倾斜中厚矿体由于倾角小，导致矿石在开采过程中，无法高效使用开采设备，再加上地下采场空顶较高，无法有效实施支护、凿岩的施工工序，严重限制了矿山的安全生产质量。
2、缓倾斜中厚矿体的安全高效开采技术是采矿界的世界性难题，由于矿体赋存倾角较缓，带来下盘放矿和采场顶板管理2方面的技术问题，一是矿体下盘倾角小于矿石自然安息角，崩落矿石不能通过自重全部放出，导致放矿难度大，下盘三角矿体的回收困难；二是随着回采工作面的推进，矿体上盘顶板的暴露面积大，采场顶板空顶高度高，采场顶板管理困难，容易出现采场顶板冒落事故。当前国内外关于缓倾斜中厚矿体采矿方法尚缺乏系统的理论与技术支撑，仍是制约我国矿安全、高效、经济的进行开采技术难题。
3、对于缓倾斜中厚矿体，由于矿体倾角过缓，采场矿石无法借助自重溜放，多采用电耙或铲运机运搬矿石。如中国专利202121644569.3公开了一种缓倾斜中厚矿体采矿结构，包括两分层以上的缓倾斜采矿服务区、采矿服务区下端端头设置有3个以上的电耙硐室，采用电耙运搬矿石。电耙主要应用于地表或井下短距离扒运各种松散物料，由扒斗、牵引钢丝绳、绞车、滑轮等组成。扒斗下部边缘有齿，可插入矿石或矸石堆；绞车通过两根钢丝绳牵引扒
4、地下铲运机运搬矿石具有机动灵活、活动范围广、生产能力大、生产成本低等突出优点，目前已成为地下采矿的主要运搬设备。而采用铲运机在倾斜巷道内运搬矿石时，铲运机行驶线路的坡度不超过10～12％(5.7～6.8°)，其极限坡度一般是15％(8.5°)，如果巷道坡度过大，将增加车辆爬坡的难度系数，降低了车辆工作效率，且存在倾翻、侧翻等风险。
5、综上，目前针对缓倾斜中厚矿体尚无安全、高效的开采方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对开采缓倾斜中厚矿体，传统的开采方法因出矿巷道坡度大，导致铲运机工作效率低、且存在倾翻、侧翻等风险，提供了一种适于缓倾斜中厚矿体安全高效开采的结构布置方式。
2、为实现本专利技术的上述目的，本专利技术一种适于缓倾斜中厚矿体安全高效开采的结构布置方式将传统的出矿斜巷改为上进路平巷和下进路平巷，分四步骤开采，每步骤矿石运搬均在平巷内完成，大大提高了铲运机的工作效率，且降低了铲运机的倾翻、侧翻等风险。具体按照以下技术方案实施：
3、1)将矿体划分盘区作为开采单元，在盘区上部布置上沿脉巷，在盘区下部布置下沿脉巷；
4、2)在各盘区相邻区域布置穿脉斜巷连通上沿脉巷和下沿脉巷；
5、3)自上沿脉巷向矿体内依次布置上进路平巷，在上进路平巷内布置水平炮孔前进式回采至矿体中部，回采后的矿石采用铲运机经上进路平巷运搬；所述的水平炮孔孔径38～44mm，孔深2～3m，炮孔孔距0.9～1.4m，在此炮孔参数下，爆破效率最高，爆破后的矿石块度大小及块度分布比较合理；
6、4)自下沿脉巷向矿体内依次布置下进路平巷，在下进路平巷内布置水平炮孔前进式回采至矿体中部，回采后的矿石采用铲运机经下进路平巷运搬；与步骤3)系统，所述的水平炮孔孔径38～44mm、孔深2～3m、炮孔孔距0.9～1.4m为优；
7、5)在上进路平巷内布置下向炮孔后退式回采至上沿脉巷附近；侧崩后的矿石经下进路平巷运出；所述的下向炮孔孔径38～44mm，孔深要求穿过矿体底板，炮孔间距1.2～1.6m，排距1.0～1.4m；在此炮孔参数下，爆破效率最高，爆破后的矿石块度大小及块度分布比较合理；
8、6)在下进路平巷内布置上向炮孔后退式回采至下沿脉巷附近；崩落后的矿石同样经下进路平巷运出；所述的上向炮孔孔径38～44mm，孔深要求穿过矿体顶板，炮孔间距1.2～1.6m，排距1.0～1.4m；
9、7)上进路平巷和下进路平巷内的矿石全部运搬结束后，分别在上进路平巷和下进路平巷的端部砌筑挡墙，进行充填并形成充填体。
10、优选的，所述的盘区斜长50～150m，水平长度50～200m；所述的上进路平巷宽度3～6m、高度3～6m；所述的下进路平巷宽度3～6m、高度3～6m。
11、本专利技术一种适于缓倾斜中厚矿体安全高效开采的结构布置方式采用以上技术方案后，具有以下有益效果：
12、(1)每步骤矿石运搬均在上进路平巷或下进路平巷内进行，从根本上解决了传统开采方式铲运机在斜巷内作业方式，大大提高了铲运机的工作效率。
13、(2)除了铲运机上下外，偶尔经穿脉斜巷通过，且为空车状态，大大降低了铲运机的倾翻、侧翻等风险。
14、(3)由于铲运机的工作效率得到了大幅度提高，采场生产能力提高50％以上，经济效益显著。
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1.一种适于缓倾斜中厚矿体安全高效开采的结构布置方式，其特征在于采用以下技术方案实施：
2.如权利要求1所述的一种适于缓倾斜中厚矿体安全高效开采的结构布置方式，其特征在于：所述的盘区斜长50～150m，水平长度50～200m；所述的上进路平巷(4)宽度3～6m、高度3～6m；所述的下进路平巷(5)宽度3～6m、高度3～6m。
【技术特征摘要】
1.一种适于缓倾斜中厚矿体安全高效开采的结构布置方式，其特征在于采用以下技术方案实施：
2.如权利要求1所述的一种适于缓倾斜中厚矿体安全高效开采的结构布置方式...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘培正，邵淑成，王靖，熊贤亮，苗向彪，熊韶运，
申请(专利权)人：中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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