360的制作方法

360
°
环形深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法
技术领域
1.本发明涉及矿山开采技术领域，具体涉及一种360
°
环形深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法，该方法主要适于中等倾斜至急倾斜中厚以上矿体以及水平至缓倾斜的厚大矿体采矿应用。


背景技术：

2.目前，国内外开采中等倾斜至急倾斜中厚以上矿体以及水平至缓倾斜的厚大矿体，主要采用上向扇形中深孔分段凿岩阶段出矿嗣后充填法或者大直径深孔阶段空场法。以上两种存在各自的缺陷，上向扇形中深孔分段凿岩阶段出矿嗣后充填法采用底部堑沟，需要布置多个分段，导致采切工程量巨大。大直径深孔阶段空场法需要切顶形成大直径深孔的凿岩作业空间，采切工程量比较大，大直径深孔作业时顶板暴露面积大，凿岩、爆破及出矿作业安全性差。以上传统采矿方法暴露的各种实际问题，是目前中等倾斜至急倾斜中厚以上矿体以及水平至缓倾斜的厚大矿体开采的巨大难题。
3.为解决上述问题，中国专利cn110778316b公开了“一种采用拱弧形顶柱结构的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法”，该方法将拱弧形顶柱结构运用至分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法，解决了传统分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法采用平直梁板顶柱抗弯能力差以及接顶难的难题，但该方法在回采最上一分段时需采用浅孔凿岩和落矿，存在凿岩难度大，爆破效果差，采场生产能力不高，同时顶板成型无法保证等不足；中国专利cn109989754a还公开了“超大规模采场大直径深孔高阶段空场嗣后充填采矿方法及应用”，该方法将采场划分成两个中段进行凿岩,采用双中段连续落矿、共用底部出矿结构，但该方法采用下向大直径深孔凿岩，凿岩高度较大，存在爆破药量大，爆破震动较大，同时需要对上下两个中段进行切顶，以形成大直径深孔的作业空间，顶板暴露面积较大，工人作业安全性较差等不足；中国专利cn106677780a也公开了“一种上下向阶段凿岩分段切底出矿嗣后充填采矿方法”，该方法采用上向扇形孔进行拉底，下向大直径深孔落矿，采用下向大直径深孔凿岩，存在爆破药量大，爆破震动较大，同时需要进行切顶，以形成下向大直径深孔的作业空间，顶板暴露面积较大，工人作业安全性较差等不足。
4.综上所述，现有阶段空场嗣后充填采矿技术在应用时不能同时达到采切工程量少、采场深孔凿岩爆破安全高、爆破危害低等效果。
5.为此，研发一种360
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环形深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法就显得尤为迫切。


技术实现要素：

6.本发明的任务是为了克服现有工艺的不足，提供一种360
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环形深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法，不仅采切工程量少，还能提高采场深孔凿岩爆破安全和降低爆破危害性。
7.本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：
8.360
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环形深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法，针对倾斜至急倾斜中厚以上矿体
以及水平至缓倾斜的厚大矿体，将矿块按阶段回采，阶段内不设分段，在矿块上部和下部都布置一条兼顾运输与通风的阶段运输主巷和沿脉运输巷道；沿脉运输巷道通过分段联络道到达矿体下盘；在采场底部中央位置布置拉底凿岩巷道，在拉底凿岩巷道中施工上向扇形深孔；堑沟底部出矿结构包括拉底凿岩巷道兼做出矿巷道及出矿进路；在采场的端部的切割平巷内施工布置切割天井；在环形深孔凿岩巷道内钻凿360
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环形深孔；爆破后的矿石通过采区溜矿井溜至集中矿仓，矿石再经采区斜坡道运至地表。
9.与现有技术相比，本发明具有以下优点或效果：
10.(1)应用面广，不仅可以应用于中等倾斜至急倾斜中厚以上矿体，还可以应用于水平至缓倾斜的厚大矿体。
11.(2)不需要布置多个分段的采准系统。
12.(3)采切工程量小，凿岩、爆破作业安全，保证井下安全作业环境。
13.(4)方法简便易行、凿岩效率高、安全可靠性强。
附图说明
14.图1是依据本发明提出的一种360
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环形深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法示意图。
15.图2是图1所示方法
ⅱ‑ⅱ
向剖面示意图。
16.图3是图1所示方法
ⅲ‑ⅲ
向剖面示意图。
17.图4是图1所示方法
ⅳ‑ⅳ
向剖面示意图。
18.图5是图1所示方法360
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环形深孔断面示意图。
19.附图中各标示符号分别表示：
20.1.运输巷道 2.分段运输巷道 3.分段联络道 4.环形深孔凿岩巷道 5.拉底凿岩巷道 6.出矿进路 7.切割平巷 8.切割天井 9.上向环形深孔 10. 360
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环形深孔 11.采区溜矿井 12.采区斜坡道 13.胶结充填体 14.矿石
21.以下结合附图对说明作进一步详细地描述。
具体实施方式
22.如图1-5所示，360
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环形深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法，针对倾斜至急倾斜中厚以上矿体以及水平至缓倾斜的厚大矿体，将矿块按阶段回采，阶段内不设分段，在矿块上部和下部都布置一条兼顾运输与通风的阶段运输主巷(1)和沿脉运输巷道(2)；沿脉运输巷道(2)通过分段联络道(3)到达矿体下盘；在采场底部中央位置布置拉底凿岩巷道(5)，在拉底凿岩巷道(5)中施工上向扇形深孔(9)；堑沟底部出矿结构包括拉底凿岩巷道(5)兼做出矿巷道及出矿进路(6)；在采场的端部的切割平巷(7)内施工布置切割天井(8)；在环形深孔凿岩巷道(4)内钻凿360
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环形深孔(10)；爆破后的矿石(14)通过采区溜矿井(11)溜至集中矿仓，矿石再经采区斜坡道(12)运至地表。
23.本发明的方法可以进一步是：
24.所述切割天井(8)要贯通矿块全高。
25.沿垂直矿体走向方向将矿块划分为矿房、矿柱，两步骤回采，一步骤采场与二步骤采场之间不留间柱。
26.采用堑沟底部出矿结构，拉底凿岩巷道(5)位于采场底部中央，出矿进路(6)与拉底凿岩巷道(5)的夹角为40～50
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。
27.底部堑沟采用上向扇形深孔(9)爆破形成，上向扇形深孔(9)排距为1.5～2.5m，孔底距为2.0～3.0m，上向扇形深孔(9)排位垂直拉底凿岩巷道(5)布置。
28.除了堑沟，采场上部矿体采用360
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环形深孔(10)爆破回采，钻机在采场中部开凿的环形深孔凿岩巷道(4)内凿岩，360
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环形深孔(10)的排位垂直环形深孔凿岩巷道(4)布置。
29.钻机固定好机位后，每排按排位钻凿360
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环形深孔(10)，所述360
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环形深孔(10)包括上向深孔、下向深孔以及水平深孔，每上一排的360
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环形深孔(10)全部钻凿完毕后再继续下一排的360
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环形深孔(10)钻凿，同时要确保每个360
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环形深孔(10)的精度。
30.切割天井(8)施工完毕后即可进行切割槽凿岩、爆破，切割槽采用平行深孔凿岩、爆破。
31.形成切割槽后，采场的360
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环形深孔(10)钻凿超过一次爆破量后进行正常排位的爆破，前期每次爆破1～2排，待补偿空间足够，适当增加爆破排数，每次爆破时，360
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环形深孔(10)应整排爆破，每排360
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环形深孔(10)可以在不同段位爆破，不许分批次爆破。
32.待采场全部爆破完毕，出完矿后，需要充填采空区，一步骤采场采空区采用合适的灰砂比进行胶结充填，二步骤采场采用水砂或者低强度充填体进行充填。
33.实施例,国外某矿业公司以金、铜为主要产品的金属矿山，计划回采-140m～-260m标高的矿体，该矿体走向长度300～400m，矿体平均厚度150～160m，矿体倾角80
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～90
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，属于急倾斜极厚大矿体，矿体大部分为中等稳固矿体。此类矿体若采用公知的上向扇形孔分段凿岩阶段出矿嗣后充填法，则堑沟出矿结构的采切工程量大，设置分段采准系统较多，以及大直径深孔阶段空场嗣后充填法需要切顶形成大直径深孔的凿岩作业空间，采切工程量也比较大，且存在大直径深孔作业时顶板暴露面积大，凿岩、爆破及出矿作业安全性差等问题。
34.参照图1-5，应用本发明的360
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环形深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿方法，将矿块按阶段回采，阶段内不设分段，在将矿体划分为阶段；在阶段沿走向布置连续矿块，并在矿块上部和下部都布置一条兼顾运输与通风的阶段运输平巷(1)和分段运输巷道(2)；分段运输巷道(2)通过分段联络道(3)到达矿体下盘；在采场底部中央位置布置拉底凿岩巷道(5)，在拉底凿岩巷道(5)中施工上向环形深孔(9)；堑沟底部出矿结构包括出矿巷道(兼拉底凿岩巷道)(5)及出矿进路(6)；在采场的端部布置切割天井(8)，在切割平巷(7)内施工切割天井(8)；在环形深孔凿岩巷道(4)内360
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环形深孔(10)；爆破后的矿石(14)通过采区溜矿井(11)溜至集中矿仓，矿石再经采区斜坡道(12)运至地表。其中:该矿体不仅包括中等倾斜至急倾斜中厚以上矿体，还包括水平至缓倾斜的厚大矿体；在采场的端部布置切割天井(8)，切割天井(8)需要贯通矿块全高，由于切割天井(8)比较高，不能采用常规天井施工方法，需要采用天井钻机钻凿，切割天井断面为3m*3m；垂直矿体走向方向将矿块划分为矿房、矿柱两步骤回采，一步骤采场与和二步骤采场间不留间柱；采用堑沟底部出矿结构，出矿平巷(5)位于采场底部中央，装矿进路(6)与出矿平巷的夹角40～50
°
；底部堑沟采用上向环形深孔(9)爆破形成，上向环形深孔(9)排距1.5～2.5m，孔底距2.0～3.0m，上向环形深孔(9)排位垂直拉底凿岩(5)巷道布置；除了堑沟，采场上部矿体采用360
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环形深孔(10)爆破回采，
钻机在采场中部开凿的环形深孔凿岩巷道(4)内凿岩，360
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环形深孔(10)的排位垂直环形深孔凿岩巷道(4)布置；钻机固定好机位后，每排按排位钻凿360
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环形深孔(10)，该360
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环形深孔(10)包括上向深孔、下向深孔以及水平深孔，每排的深孔必须全部钻凿完毕后才能继续下一排深孔的钻凿，同时确保每个深孔的精度；切割天井(8)施工完毕后即可进行切割槽凿岩、爆破，切割槽采用平行深孔凿岩及爆破；形成切割槽后，采场的360
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环形深孔(10)钻凿超过一次爆破量后即可进行正常排位的爆破，前期每次爆破1～2排，待补偿空间足够，可适当增加爆破排数，每次爆破时，360
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环形深孔(10)必须整排爆破，每排360
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环形深孔(10)可以不同段位爆破，但不允许分批次爆破；待采场全部爆破完毕，出完矿后，需要充填采空区，一步骤采场采用合适的灰砂比进行胶结充填，二步骤采场采用水砂或者低强度充填体进行充填。通过该360
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环形深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法的应用，-140m～-260m标高的矿体矿石得以安全高效回收，极大提高矿山经济效益。
35.如上所述，便可较好地实现本发明。上述实施例仅为本发明最佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。