一種鐵礦體保安礦柱的開採方法
2023-12-10 00:52:21 2
一種鐵礦體保安礦柱的開採方法
【專利摘要】本發明公開了一種鐵礦體保安礦柱的開採方法，採用上向水平分層膠結充填法回採礦柱，待充填體強度達到4~5MPa後，再用上向水平分層非膠結充填法回採礦房。本發明提高了回採保安礦柱的安全性。
【專利說明】一種鐵礦體保安礦柱的開採方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵塊採礦業領域，具體為一種鐵礦體保安礦柱的開採方法。
【背景技術】
[0002]保安礦柱是迴風中段上部留下一部分暫不開採的礦體，一般預留30 - 50米厚層的礦石，用以保障地表建築物或構築物和採礦的安全，為了充分合理的利用礦產資源，在充分利用現有採礦設備的基礎上，為了降低礦石的損失，提高回採率並切實做到安全、經濟、合理的開採出此部分礦柱。目前多半採用的是分段礦房嗣後充填法回採，由於該充填法採切工程量大，採用中深孔鑿巖，其回採安全難以保證。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種鐵礦體保安礦柱的開採方法，以解決現有技術回採安全性差的問題。
[0004]為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案為:
一種鐵礦體保安礦柱的開採方法，其特徵在於:採用垂直礦體走向布置採場，礦體劃分為多個礦塊，每個礦塊長50m、寬50m、高60m，礦房寬度10m，每一回採循環回採高度2m，拉底巷道規格333.5m,頂柱預留厚度為5m，將礦塊劃分為礦房、礦柱，礦房、礦柱交替布置，第一步回採礦房，第二步回採礦柱；回採礦房時自下而上水平分層進行，隨工作面向上推進，逐步充填採空區，並留出繼續上採的工作空間；礦房回採到最上面分層時，進行接頂充填；待充填體強度達到4?5MPa後，再用上向水平分層全尾砂充填法回採礦柱。
[0005]所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:在脈外設一條採場聯絡巷，採場聯絡巷將沿脈分段聯絡巷與分段採場相連通，採場聯絡巷規格為333.5m，採用上向水平分層膠結充填法回採礦房及上向水平分層全尾砂充填法回採礦柱時，每個礦房內自下而上分層向上回採，每個礦房內回採分層高度為2m，空頂距2m，即作業空間淨高度4.5m,每個分層回採後即充填，充填高度2m。
[0006]所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:在每個礦房下盤運輸巷中布置一條溜礦井，溜井底部由裝礦平巷與主運輸平巷相連，在礦房內布置一條充填井和一條行人通風天井，充填井內設充填管路和人行梯子等，是礦房的安全出口，其角度為800?900。
[0007]所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:採用上向水平分層膠結充填法回採礦房及上向水平分層全尾砂充填法回採礦柱時，回採按照隔一採一進行，礦房、礦柱同寬。
所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:自分段沿脈巷道向水平分段採場掘進分段聯絡巷，分段聯絡巷坡度不大於18%，第一分段先在脈內開鑿切割平巷與充填井相連通，再掘進人行通風天井，可借用充填井為切割天井進行切割與回採；
每個工作礦房配備I臺2立方米電動鏟運機出礦，配備5臺YT — 28鑿巖機。每次爆破量320噸；
採場落礦由鏟運機裝運並卸入脈外礦石溜井後至階段運輸平巷，由電機車牽引側卸式礦車運至井底車場卸入主溜井；
新鮮風流經斜坡道或行人通風天井進入到分段平巷，通過回採工作面後經採空區上到分段充填水平，再經充填井排至迴風巷道。
[0008]所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:當分段採場出礦結束後即可清理回收採場底板殘留礦石；構築加高採場進風井；架設洩水籠；構築與採場聯絡巷道間的密閉牆；由充填井接入管道，並將充填管道用木質三腳架固定在適當地方，以便均勻充填；充填料採用高濃度全尾砂膠結充填，管路輸送，賓漢流體的方式充入採場，接頂方式採用噴射式接頂充填，每個分段充填料經養護強度達到4?5MPa後即可進行下一個循環的開米。
[0009]本發明的優點為:
1、主要採準工程布置在下盤脈外，不因回採礦柱而破壞上階段的運輸、通風、充填系統，可以實現無底柱開採，有效地提高資源回收率。
[0010]2.上向分段膠結充填法其突出優點是礦石損失率與貧化率低(礦石損失率20%，貧化率8%)有利於地壓管理，安全性好。
[0011]3.採場布置靈活，可實現不同礦種分採。
[0012]4.充填料採用高濃度全尾砂膠結充填，該技術的成功應用，解決了礦山充填料不足的問題，而且有效地避免了環境汙染。全尾砂膠結充填的尾砂利用率達到95%以上。(特別是採用噴射式接頂充填的創新技術)。
【具體實施方式】
[0013]一種鐵礦體保安礦柱的開採方法，採用垂直礦體走向布置採場，礦體劃分為多個礦塊，每個礦塊長50m、寬50m、高60m，礦房寬度10m，每一回採循環回採高度2m，拉底巷道規格333.5m,頂柱預留厚度為5m，將礦塊劃分為礦房、礦柱，礦房、礦柱交替布置，第一步回採礦房，第二步回採礦柱；回採礦房時自下而上水平分層進行，隨工作面向上推進，逐步充填採空區，並留出繼續上採的工作空間；礦房回採到最上面分層時，進行接頂充填；待充填體強度達到4?5MPa後，再用上向水平分層全尾砂充填法回採礦柱。
[0014]在脈外設一條採場聯絡巷，採場聯絡巷將沿脈分段聯絡巷與分段採場相連通，採場聯絡巷規格為333.5m，採用上向水平分層膠結充填法回採礦房及上向水平分層全尾砂充填法回採礦柱時，每個礦房內自下而上分層向上回採，每個礦房內回採分層高度為2m，空頂距2m，即作業空間淨高度4.5m，每個分層回採後即充填，充填高度2m。
[0015]在每個礦房下盤運輸巷中布置一條溜礦井，溜井底部由裝礦平巷與主運輸平巷相連，在礦房內布置一條充填井和一條行人通風天井，充填井內設充填管路和人行梯子等，是礦房的安全出口，其角度為80°?90°。
[0016]採用上向水平分層膠結充填法回採礦房及上向水平分層全尾砂充填法回採礦柱時，回採按照隔一採一進行，礦房、礦柱同寬。
[0017]自分段沿脈巷道向水平分段採場掘進分段聯絡巷，分段聯絡巷坡度不大於18%，第一分段先在脈內開鑿切割平巷與充填井相連通，再掘進人行通風天井，可借用充填井為切割天井進行切割與回採；
每個工作礦房配備I臺2立方米電動鏟運機出礦，配備5臺YT — 28鑿巖機。每次爆破量320噸；
採場落礦由鏟運機裝運並卸入脈外礦石溜井後至階段運輸平巷，由電機車牽引側卸式礦車運至井底車場卸入主溜井；
新鮮風流經斜坡道或行人通風天井進入到分段平巷，通過回採工作面後經採空區上到分段充填水平，再經充填井排至迴風巷道。
[0018]當分段採場出礦結束後即可清理回收採場底板殘留礦石；構築加高採場進風井；架設洩水籠；構築與採場聯絡巷道間的密閉牆；由充填井接入管道，並將充填管道用木質三腳架固定在適當地方，以便均勻充填；充填料採用高濃度全尾砂膠結充填，管路輸送，賓漢流體的方式充入採場，接頂方式採用噴射式接頂充填，每個分段充填料經養護強度達到4?5MPa後即可進行下一個循環的開採。
[0019]為了較好地保護地表和上覆蓋巖層不移動，必須很好的解決膠結充填接頂問題。常用的方法是人工接頂和砂漿加壓接頂，但這兩種方法都有缺陷。現提出「噴射式接頂充填」如下:
將充填管道鋪設在接頂空間的底板上，適當加大管道中砂漿流的殘餘壓力，使排除的砂漿具有一定的壓力和速度，以形成向上的砂漿流，使充填料填滿接頂空間。
【權利要求】
1.一種鐵礦體保安礦柱的開採方法，其特徵在於:採用垂直礦體走向布置採場，礦體劃分為多個礦塊，每個礦塊長50m、寬50m、高60m，礦房寬度10m，每一回採循環回採高度2m，拉底巷道規格333.5m,頂柱預留厚度為5m，將礦塊劃分為礦房、礦柱，礦房、礦柱交替布置，第一步回採礦房，第二步回採礦柱；回採礦房時自下而上水平分層進行，隨工作面向上推進，逐步充填採空區，並留出繼續上採的工作空間；礦房回採到最上面分層時，進行接頂充填；待充填體強度達到4飛MPa後，再用上向水平分層全尾砂充填法回採礦柱。
2.根據權利要求1所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:在脈外設一條採場聯絡巷，採場聯絡巷將沿脈分段聯絡巷與分段採場相連通，採場聯絡巷規格為333.5m，採用上向水平分層膠結充填法回採礦房及上向水平分層全尾砂充填法回採礦柱時，每個礦房內自下而上分層向上回採，每個礦房內回採分層高度為2m，空頂距2m，即作業空間淨高度4.5m，每個分層回採後即充填，充填高度2m。
3.根據權利要求1所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:在每個礦房下盤運輸巷中布置一條溜礦井，溜井底部由裝礦平巷與主運輸平巷相連，在礦房內布置一條充填井和一條行人通風天井，充填井內設充填管路和人行梯子等，是礦房的安全出口，其角度為80°?90°。
4.根據權利要求1所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:採用上向水平分層膠結充填法回採礦房及上向水平分層全尾砂充填法回採礦柱時，回採按照隔一採一進行，礦房、礦柱同寬。
5.根據權利要求1所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:自分段沿脈巷道向水平分段採場掘進分段聯絡巷，分段聯絡巷坡度不大於18%，第一分段先在脈內開鑿切割平巷與充填井相連通，再掘進人行通風天井，可借用充填井為切割天井進行切割與回米; 每個工作礦房配備I臺2立方米電動鏟運機出礦，配備5臺YT — 28鑿巖機；每次爆破量320噸； 採場落礦由鏟運機裝運並卸入脈外礦石溜井後至階段運輸平巷，由電機車牽引側卸式礦車運至井底車場卸入主溜井； 新鮮風流經斜坡道或行人通風天井進入到分段平巷，通過回採工作面後經採空區上到分段充填水平，再經充填井排至迴風巷道。
6.根據權利要求1所述的一種鐵礦體保安礦柱的回採方法，其特徵在於:當分段採場出礦結束後即可清理回收採場底板殘留礦石；構築加高採場進風井；架設洩水籠；構築與採場聯絡巷道間的密閉牆；由充填井接入管道，並將充填管道用木質三腳架固定在適當地方，以便均勻充填；充填料採用高濃度全尾砂膠結充填，管路輸送，賓漢流體的方式充入採場，接頂方式採用噴射式接頂充填，每個分段充填料經養護強度達到4?5MPa後即可進行下一個循環的開採。
【文檔編號】E21C41/18GK103557003SQ201310341287
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】王志良, 吉少傑, 柴延森, 李宏偉, 何永進, 邵鵬 申請人:安徽大昌礦業集團有限公司