[发明专利]基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法

说明书

本发明公开基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法，其包括以下步骤：1)将倾角为20‑35°的矿体沿其倾向划分为中段，中段的上端和下端分别预留斜顶柱，沿矿体的走向划分交替布置的矿房和矿柱，实行先采矿房后采矿柱的回采顺序；2)在矿体的下方建立棋盘式出矿结构，在各矿房和矿柱的底部形成V形堑沟；3)在各V形堑沟的底部沿其水平布置多个间隔设置的短溜井，短溜井的上部连接V形堑沟，短溜井的下部连接棋盘式出矿结构的受矿巷道；4)对矿房进行回采；5)在矿房采空区的胶结体保护下，对矿柱进行回采。本发明具有盘区采场生产能力大，出矿时间短开采安全性高，资源损失小，出矿结构合理等显著优点。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，尤其涉及一种基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法。

背景技术

缓倾斜中厚矿体，尤其是20-35°矿体倾角的缓倾斜中厚矿体的高效率开采是一个世界采矿技术难题。一方面，该类矿体倾角缓，崩落矿石不能借助自重在底部完全放出，需采用机械运搬或人工扒运；另一方面，此类矿体倾角不适用于无轨自行设备直接爬坡直接进入采场，也不能通过伪倾角布置实现无轨自行设备的直接使用；同时采场空顶较高，顶板管理困难，给生产带来重大安全隐患。

对于此类矿体的回采，根据国内缓倾斜中厚矿体矿山的统计，房柱采矿法占50％，其余的主要为分层充填法和电耙留矿法；国外这类矿体则主要采用房柱法，其比例达6l％，另外采用充填法的占23％；其余的主要用爆力运矿采矿法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种安全性高、资源分化损失小、采场工效高、机械化程度高、劳动强度小的基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于组合棋盘式底部结构的缓倾斜矿脉连续采矿法，所述采矿法包括以下步骤：

1)将倾角为20-35°的矿体沿其倾向划分为中段，中段的上端和下端分别预留斜顶柱，沿矿体的走向划分交替布置的矿房和矿柱，实行先采矿房后采矿柱的回采顺序；

2)在矿体的下方建立棋盘式出矿结构，该棋盘式出矿结构包括多条横向间隔设置的受矿巷道、多条竖向间隔设置的出矿进路和一条阶段运输巷道，各出矿进路的一端分别与阶段运输巷道连接；同时在各矿房和矿柱的底部中央掘进上山巷道，在上山巷道内布置扇形孔，采用浅孔或中深孔凿岩机钻凿炮孔；其中，在各矿房和矿柱的底部布置切割天井，并以切割天井为自由面，对上山巷道进行压顶，最终形成V形堑沟；

3)在各V形堑沟的底部沿其水平布置多个间隔设置的短溜井，短溜井的上部连接V形堑沟，短溜井的下部连接棋盘式出矿结构的受矿巷道；

4)对矿房进行回采，崩落的矿石依靠重力作用集矿于V形堑沟内，并通过短溜井搬运至受矿巷道；采用无轨高效率出矿，铲运机在出矿进路中进行出矿，将受矿巷道中的矿石经阶段运输巷道搬运出采场，完成矿房的出矿过程，矿房回采完毕后，采空区采用胶结体充填并接顶；

5)在矿房采空区的胶结体保护下，对矿柱进行回采，崩落的矿石依靠重力作用集矿于V形堑沟内，并通过短溜井搬运至受矿巷道；采用无轨高效率出矿，铲运机在出矿进路中进行出矿，将受矿巷道中的矿石经阶段运输巷道搬运出采场，完成矿柱的出矿过程，矿柱回采完毕后，采空区采用胶结体充填并接顶。

所述矿体的中段高度为30m，斜顶柱的厚度为5-10米，矿房宽8-10m，矿柱宽10-15m。

所述V形堑沟底部沿其水平投影布置有2-3个短溜井，相邻两个短溜井之间的距离为6-8米，各短溜井的尺寸为2×2米。

所述矿柱和矿房每隔5-8个构成一个盘区。

步骤4)中，矿房回采完毕后，采空区先用灰砂比为1:4-1:8的高配比胶结体充填5-10m，然后用灰砂比为1:8-1:20的低配比胶结体继续充填并接顶。