本发明涉及一种应用于薄矿体脉内采准机械化上向分层充填的采矿方法,属于金属矿床地下开采技术邻域。
背景技术:
1、传统的上向分层充填采矿法根据矿体的倾角、厚度以及倾向等赋存条件,一般都选用脉外采准的方式;对于较薄矿体采用脉外采准的形式会导致千吨采切比太高,使得矿石的整体效益降低;除此之外,由于矿体倾角的不同,脉外采准斜坡道的长度不尽相同,且每一分层都需要通过斜坡道才能到达会导致铲运机等无轨设备的效率得不到充分的发挥;同时对于相邻采场的生产衔接也存在一定的问题。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种应用于薄矿体脉内采准机械化上向分层充填的采矿方法,采用无脉外的采准斜坡道形式,服务于每一分层的采准回采工作,取消常规的上向分层充填采矿法的分段巷道、采场联络道等系列巷道;通过采用全新的脉内斜坡道的采准形式有效提高回采效率并且有效的解决了无轨设备在长采场中几个独立回采单元的联络问题,此外还提高了资源的利用率。
2、本发明通过以下技术方案实现:
3、(1)矿块划分:将矿脉划分为阶段,阶段内沿走向用15%~20%坡度的脉内斜坡道将矿脉划分成一些平行四边形矿块,首采区以及终采区为三角形矿块,在矿块内划分分层,分层高度控制在4~5m。
4、(2)采切工程布置:在矿体下盘沿矿体走向掘进阶段沿脉运输巷道,垂直矿体走向掘进穿脉运输巷道,以行成完整的井下矿石运搬回路;在首采矿块的端部开凿一条人行、通风天井,之后在回采矿块的脉内沿脉平巷上进行挑顶、崩矿,形成人工假底浇灌空间,人工假底形成后,掘进一条环形联络斜坡道至首采矿块的切割层,然后开始首采矿块的回采工作;随着首采矿块采至上一中段后,形成一条完整的脉内斜坡道,相邻矿块两条斜坡道之间为平行四边形,其间距即为相邻矿块采场长度;采场溜井利用厚钢板卷成圆形桶焊接而成,圆形桶半径r=1m,每节高两米采用焊接的方式连接;在焊接过程中要保证焊接处紧密防止充填过程中充填料浆的渗入。
5、(3)回采:先确定首采矿块,将首采矿块回采结束后,在采场内布置模具进行充填,以便形成下一分层的采准斜坡道,每条采准斜坡道服务一定范围内的矿体。
6、(4)充填:在分段底层开采结束后,构建人工假底,用于维持阶段沿脉运输巷道的稳定,每一分层在充填时,采用模具构建脉内采准斜坡道,将脉内采准斜坡道置于充填体上;在进行下一分层充填时要保证所构建的脉内采准斜坡道达到设备运行的条件。
7、优选的,本发明所述脉内斜坡道从脉内运输平巷开始,沿上坡进入底盘,转弯返回矿块。
8、优选的,本发明所述采准斜坡道从脉内采场开始,沿矿体走向按照15%~20%的坡度掘进到下一分段,采准斜坡道掘进过程中对顶板进行支护,保证回采过程中人员设备的安全以及满足充填过程中临时管道的铺设要求。
9、优选的,本发明回采过程中,由上一分层充填形成的采准斜坡道作为凿岩空间,采用凿岩台车钻凿水平炮孔,炮孔直径为38~42mm,炮孔深度为2~4m,炮孔间距为1.2~1.5m;回采阶段内第一分层由脉内沿脉平巷进行挑顶、崩矿,在第一分层回采充填完成之后,下一分层则以脉内采准斜坡道作为自由面进行落矿。
10、优选的,本发明所述脉内采准斜坡道的构筑在回采过程中进行,其方法是在充填前,在分层入口处采用废石筑坝,路面坡度控制15%~20%,路面采用c10混凝土浇筑0.1m,作为采准斜坡道路面,筑坝高度3.5m;筑坝结束后开展充填,底层采用非胶结充填,充填高度3m;面层胶结充填,充填高度0.5m,面层抗压强度达1.2~1.5mpa,满足设备运行要求。
11、本发明步骤(2)中:采用全新的脉内斜坡道采准的形式代替传统采场人行、回风井或者脉外采准斜坡道的形式;通过采用全新脉内斜坡道采准形式不但有效地解决了无轨设备在长采场中几个相对独立回采单元的联络问题,而且最大限度的发挥了无轨设备的灵活性以及高效等特点,有效的降低采场的千吨采切比。
12、本发明所述矿块沿走向布置,沿走向长150~160m布置采场;倾向斜长根据矿体倾角按10~20m高度控制,采场内由脉内采准斜坡道划分为平行四边形矿块,最初以及最终矿块为三角形。
13、本发明所述采切工程布置,由首采矿块端部开凿一条人行、通风天井,在人工假底浇筑完成后,掘进一条环形联络斜坡道至首采矿块的切割层。
14、本发明所述方法主要采用3m3柴油铲运机出矿;在距离溜井较远的部位或地段,可采用15~20t卡车配合铲运机出矿。
15、本发明的有益效果:
16、本发明所述方法在传统的上向水平充填采矿法的基础上,取消传统的脉外采准斜坡道的方式,采用脉内斜坡道采准的方式,减少了采准过程中产生的废石,将采准过程归为了矿石回采的一部分;可以有效的降低采准工程的废石量,提高矿石回收的效率。
17、(1)本发明设计一种应用于薄矿体的脉内采准斜坡道的布置形式,将采准工程置于脉内,节省了大量的掘进费用,可以有效的降低采场的千吨采切比,而且可以有效的解决无轨设备在长采场中几个独立的回采单元的联络问题。
18、(2)本发明千吨采切比为3~5m/kt,矿石损失率为5~10%,贫化率约10%;本发明在充填过程中几乎不设置充填挡墙。
1.一种应用于薄矿体脉内采准机械化上向分层充填的采矿方法,其特征在于,包括以下几个步骤:
2.根据权利要求1所述应用于薄矿体脉内采准机械化上向分层充填的采矿方法,其特征在于:所述脉内斜坡道从脉内运输平巷开始,沿上坡进入底盘,转弯返回矿块。
3.根据权利要求1所述应用于薄矿体脉内采准机械化上向分层充填的采矿方法,其特征在于:回采过程中,由上一分层充填形成的采准斜坡道作为凿岩空间,采用凿岩台车钻凿上向炮孔,炮孔直径为38~42mm,炮孔深度为2~4m,炮孔间距为1.2~1.5m;回采阶段内第一分层时以天井作为自由面,进行侧向崩矿,在第一分层回采充填完成之后,下一分层则以脉内采准斜坡道作为自由面进行落矿。
4.根据权利要求1所述应用于薄矿体脉内采准机械化上向分层充填的采矿方法,其特征在于:脉内采准斜坡道的构筑在回采过程中进行,其方法是在充填前,在分层入口处采用废石筑坝,路面坡度控制15~20%,路面采用c10混凝土浇筑0.1m,作为采准斜坡道路面,筑坝高度3.5m;筑坝结束后开展充填,底层采用非胶结充填,充填高度3m;面层胶结充填,充填高度0.5m,面层抗压强度达1.2~1.5mpa,满足设备运行要求。