一种开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法及系统与流程

本申请涉及矿山开采，特别涉及一种开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法及系统。

背景技术：

1、急倾斜厚大矿体是一种较为复杂的矿体形态，其倾角大于30度，厚度通常在50米以上，这种矿体的开采难度较大，因为需要面对矿体形态不规则、采场稳定性差、安全性问题突出等问题。

2、目前，在开采急倾斜厚大矿体时，当矿石稳固而围岩不稳固时，为了保护上盘不稳定围岩之下的矿体开采，往往在矿体靠近上盘围岩边界留设一定厚度或宽度的保护矿柱，以防止上盘围岩垮塌而影响矿体开采。在矿石价值较高或矿柱较厚时，保护矿柱的留设不仅造成有用资源的浪费，而且还会严重影响矿山生产的经济效益。

3、因而，亟需提供一种针对上述现有技术不足的技术方案。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法及系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、本申请提供一种开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法，包括：对急倾斜厚大矿体由上往下逐个阶段盘区进行开采，且将急倾斜厚大矿体的各个阶段盘区均划分为保护矿柱与分段矿体；保护矿柱超前分段矿体一个阶段盘区进行开采；其中，每个阶段盘区的保护矿柱位于对应的分段矿体与上盘围岩边界；在每个阶段盘区，按照先采保护矿柱后采分段矿体的顺序进行开采，且对每个阶段盘区的分段矿体采取由下往上逐个分段依次开采、充填。

4、优选的，每个阶段盘区的保护矿柱的宽度范围为8米至12米，分段矿体的高度为10米。

5、优选的，将同一个阶段的保护矿柱不分阶段盘区合并，并整体进行斜向切割，划分为多条矿柱斜条带；其中，每个矿柱斜条带的宽度为对应阶段盘区的保护矿柱的宽度，高度范围为8米至10米，倾角范围为8度至12度。

6、优选的，保护矿柱开采时，从保护矿柱所在阶段盘区的最下层的分段矿体的下盘围岩和最上层的分段矿体的下盘围岩分别掘进分段运输平巷；

7、由分段运输平巷向对应的阶段盘区的一翼垂直矿体走向向内掘进分段联络道；其中，分段联络道由阶段盘区的脉外下盘延伸到阶段盘区的脉内分段矿体，且靠近对应的分段矿体和保护矿柱的分界边缘；

8、沿矿体走向掘进贯穿整个分段矿体走向的分段脉内平巷。

9、优选的，先对多个矿柱斜条带进行间隔开采、充填，然后，再对作为间隔的矿柱斜条带进行开采、充填；

10、分别由最下层、最上层的分段脉内平巷向保护矿柱水平掘进若干进路联络短巷；其中，最下层分段的进路联络短巷在矿柱斜条带中倾斜向上掘进矿柱斜条带进路，并与最上层分段的进路联络短巷相接；最下层、最上层的分段脉内平巷向保护矿柱水平掘进的进路联络短巷，与矿柱斜条带进路构成完整的运输及通风回路。

11、优选的，先对多个矿柱斜条带进行间隔开采，然后，再开采作为间隔的矿柱斜条带；矿柱斜条带开采时，从矿柱斜条带的倾斜进路中，由下向上逐段开凿上向扇形炮孔，并由下向上逐步爆破开采矿柱斜条带；

12、爆破后的矿石在矿柱斜条带的倾斜进路中进行铲装，然后从矿柱斜条带的倾斜进路向下运输，依次经保护矿柱所在阶段盘区的最下层分段矿体的进路联络短巷、分段脉内平巷、分段联络道、分段运输平巷后直接或经由溜井运出地表。

13、优选的，每个阶段盘区的分段矿体开采后，采用终了强度4兆帕以上的高强度充填体。

14、优选的，在开采矿柱斜条带到最上层分段矿体时，由硬质风筒搭桥连接上一阶段盘区的分段脉内平巷和专用回风井；

15、在矿柱斜条带充填时，采用充填体预留巷道技术使保护矿柱的矿柱斜条带开采时仍能进行通风。

16、本申请实施例还提供一种开采急倾斜厚大矿体保护柱的系统，包括：分段划分单元，配置为对急倾斜厚大矿体由上往下逐个阶段盘区进行开采，且将急倾斜厚大矿体的各个阶段盘区均划分为保护矿柱与分段矿体；保护矿柱超前分段矿体一个阶段盘区进行开采；其中，每个阶段盘区的保护矿柱位于对应的分段矿体与上盘围岩边界；开采充填单元，配置为在每个阶段盘区，按照先采保护柱后采分段矿体的顺序进行开采，且对每个阶段盘区的分段矿体采取由下往上逐个分段依次开采、充填；保护矿柱开采时，从保护矿柱所在阶段盘区的最下层的分段矿体的下盘围岩和最上层的分段矿体的下盘围岩分别掘进分段运输平巷；由分段运输平巷向对应的阶段盘区的一翼垂直矿体走向向内掘进分段联络道；沿矿体走向掘进贯穿整个分段矿体走向的分段脉内平巷；分别由最下层分段矿体、最上层分段矿体的分段脉内平巷向保护矿柱水平掘进若干进路联络短巷；

17、将急倾斜厚大矿体沿垂直高度方向按照预设距离划分为多个开采阶段；将同一个开采阶段的保护矿柱不分盘区合并，并整体进行斜向切割，划分为多条矿柱斜条带；先对多个矿柱斜条带进行间隔开采、充填，然后，再对作为间隔的矿柱斜条带进行开采、充填；矿柱斜条带开采时，从矿柱斜条带的倾斜进路中，由下向上逐段开凿上向扇形炮孔，并由下向上逐步爆破开采矿柱斜条带；

18、爆破后的矿石在矿柱斜条带的倾斜进路中进行铲装，然后从矿柱斜条带的倾斜进路向下运输，依次经保护矿柱所在阶段盘区的最下层分段矿体的进路联络短巷、分段脉内平巷、分段联络道、分段运输平巷后直接或经由溜井运出地表；

19、其中，分段联络道由阶段盘区的脉外下盘延伸到阶段盘区的脉内分段矿体，且靠近对应的分段矿体和保护矿柱的分界边缘；最下层分段矿体的进路联络短巷在矿柱斜条带中倾斜向上掘进矿柱斜条带进路，并与最上层分段矿体的进路联络短巷相接；最下层、最上层的分段脉内平巷向保护矿柱水平掘进的进路联络短巷，与矿柱斜条带进路构成完整的运输及通风回路。

20、有益效果

21、本申请实施例提供的开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法中，对急倾斜厚大矿体由上往下逐个阶段盘区进行开采，且将急倾斜厚大矿体的各个阶段盘区均划分为保护矿柱与分段矿体；保护矿柱超前分段矿体一个阶段盘区进行开采；每个阶段盘区的保护矿柱位于对应的分段矿体与上盘围岩边界；在每个阶段盘区，按照先采保护矿柱后采分段矿体的顺序进行开采，且对每个阶段盘区的分段矿体采取由下往上逐个分段依次开采、充填。籍以，在保证地下矿山安全生产的前提下，将保护矿柱资源采出，实现对急倾斜厚大矿体的高效安全开采，多采出资源，提高矿山的经济效益。

技术特征：

1.一种开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法，其特征在于，

6.一种开采急倾斜厚大矿体保护柱的系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及矿山开采技术领域，提供了一种开采急倾斜厚大矿体保护柱的方法及系统。该方法中，对急倾斜厚大矿体由上往下逐个阶段盘区进行开采，将急倾斜厚大矿体的各个阶段盘区均划分为保护矿柱与分段矿体；将同一个阶段的保护矿柱不分盘区合并，并整体进行斜向切割，划分为多条矿柱斜条带；保护矿柱超前分段矿体一个阶段盘区进行开采；每个阶段盘区的保护矿柱位于对应的分段矿体与上盘围岩边界，在保证地下矿山安全生产的前提下，将保护矿柱资源采出，每个阶段盘区，按照先采保护矿柱后采分段矿体的顺序进行开采，对每个阶段盘区的分段矿体采取由下往上逐个分段开采、充填；实现对急倾斜厚大矿体的高效安全开采，多采出资源，提高矿山的经济效益。

技术研发人员：郑彦涛,马晓博,刘伟,姜贵川,叶其亮,龙波,王习兵
受保护的技术使用者：贵州息烽磷矿有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21