[发明专利]高岭土矿地下开采方法

说明书

技术领域

本发明属于矿山采矿技术领域，具体涉及一种高岭土矿的地下开采方法。

背景技术

高岭土（俗称瓷土）是世界四大非金属矿产之一，因其特殊的理化特性成为造纸、陶瓷、橡胶、石油化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料，各行业对高岭土的需求量逐年增长。高岭土采矿是高岭土开采中重要的环节。高岭土矿中较易进行大规模开采的是非煤系高岭土，绝大多数为粘度大的以管状为主高岭土矿。高岭土矿属于软岩矿种，硬度小，矿体松软，在进行地下开采时由于围岩和矿石的力学性质和稳定性较差，对采矿方法和支护形式有较高的要求。

本申请人已有采用针对软质高岭土进行关键工艺改进的分层崩落法地下开采的生产实践经验，分层崩落法是按分层由上向下回采矿块，每分层矿石采出后，上面覆盖的崩落岩石充填采空区。参见附图1，采矿回采是在人工假顶7的保护下进行的，人工假顶7将矿石和崩落的岩石隔开，保证得到最小的矿石损失与贫化，且提高作业人员的安全系数。采用以进路为单元条带的方式，条带宽3.4~3.8m，进路宽1.8~2m，留有1~1.5米的护顶层。采场开设分层运输平巷（即分层主巷5），分层运输平巷5向前掘进至矿体自然边界或者开采界限时，进行回采作业。遵循“快掘快回”的原则，采用脉外运输巷道加穿脉的采准布置方式，用放矿天井3（亦称反井或盲斜井）将工作面与穿脉巷道沟通。工作面上开采的矿石经分层运输平巷5通过放矿天井3中的箕斗下放到穿脉运输横巷1中的矿车中。采区分层运输平巷5和进路中设置支护。巷道掘进断面：高2.0~2.1米，上底宽1.7~1.8米，下底宽2.4~2.5米。净断面：高1.8~1.85米，上底宽1.4米，下底宽2.0~2.1米，腿窝深15~20厘米。回采以进路回采方案为主，特点是分层回采工作在断面较小的进路中进行，进路一般是随掘随支，铺底放顶均以进路为单位进行，进路掘至自然边界或者开采界限时，回收较远侧矿柱，而后铺设假顶，放顶，回收崩落护顶矿石，先侧后顶按一个循环又一个循环后退进行。侧柱厚度一般为1.4~2米，回收矿柱以“切帮”（亦称“吃帮”）方式进行，即回收矿柱时，作业者以手持风镐等机械工具的方式，站在进路巷道木支护间隙，对矿柱进行局部回收。

这种分层崩落法布置方式和回采工艺灵活，对形态和工程地质条件复杂的矿体适应性强，作业简单，易于掌握，矿石可以分采。

发明内容

本发明目的是提供一种高岭土矿地下开采方法，可提高分层崩落采矿法回采矿柱的安全性，回采率高，贫化率低，降低了资源损失。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高岭土矿地下开采方法，进行分层开采；在每一层，开挖进路并设支护，当进路掘进至采区分界线或矿体矿体边界时，封闭迎头，进行进路回采；进路掘到采区分界线或矿体矿体边界后在进路上靠近采空区一侧的侧柱上开挖临时进路并设支护，临时进路垂直于进路，临时进路开挖至掘穿采空区后进行后退式回采，回采包括若干个回采循环，该回采循环包括回收远侧矿柱、铺再生假顶、落顶和回收落顶矿石，直至该临时进路全部回采完毕；在进路上临时进路全部回采完毕后在相邻位置开挖设计临时进路进行回采，并依此进行，直至该进路靠近采空区一侧的侧柱全部开采完毕。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，进路上开挖临时进路的侧柱沿临时进路方向的厚度为2米。

2、上述方案中，在进路上距迎头距离不小于1.4米位置处开挖所述临时进路；在所述临时进路内1.4~2米长度范围内进行一个回采循环，并依此进行。

3、上述方案中，回采进路或回采临时进路时当出现空顶高度高于支护的顶梁2米时，即停止出矿作业，结束该处的回采。

4、上述方案中，进路内设有若干支护，在进路上开挖临时进路时，不拆除该临时进路位置处的进路支护的支架，只撤除该位置处的进路支护间足够开设临时进路长度的封板，同时加固该位置旁侧的其他进路支护；还要清理出进路内距开设该临时进路位置处至少10米的安全距离空间。

5、上述方案中，临时进路落顶时若遇悬顶则采用崩落法强制落顶。

6、上述方案中，采场按分层自上而下逐层开采，每层层高为3～3.5米。

7、上述方案中，进路靠近采空区一侧的侧柱全部开采完毕后，在相邻位置开挖设计进路并进行开采，进路中心线与设计进路中心线距离3.5～4米。

8、上述方案中，所述进路内和临时进路内均每隔0.7米设置一个支护，该支护为梯形。

9、上述方案中，采场一层开采全部结束后停止开采至少一个月时间，再进行下一层的开采。