[发明专利]脉外分段空场采矿法

说明书

本发明公开了一种脉外分段空场采矿法，包括以下步骤：a、采场沿矿体走向布置，在采场高度上划分分段，采准工程设计在矿体外稳固的围岩内；b、施工采准工程，在矿体外围岩内掘进分段凿岩平巷；c、在分段凿岩平巷内向矿体施工呈扇形分布的中深孔；d、结合生产勘探以及中深孔凿岩过程中的矿体和围岩内的不同现象，进行矿体边界的二次圈定和矿体状态勘察；e、利用中深孔拉槽；f、分区回采出矿；g、重复步骤c‑f；h、完成采矿作业。采用脉外采准，中深孔控制爆破拉槽、落矿，分区动态调控技术，能实现矿体安全、高效和低耗开采。适用于矿体不或极不稳固，围岩中等稳固以上的矿岩界线清楚的矿体效果最佳。

技术领域

本发明涉及矿山采矿技术领域，特别地，涉及一种不稳固的极薄到中厚矿体脉外分段空场采矿方法。

背景技术

不稳固的极薄到中厚矿体，这类矿体国内外多采用分层崩落法和下向充填法进行回采。

分层崩落法由于木材消耗量大、成本高、生产效率低、劳动强度大、作业条件差，国内外矿山均已很少采用。

对于采用下向进路充填法，根据类似矿体开采情况估计，生产能力在几吨到15t左右/天，生产效率极低，因此要满足矿山生产能力的要求，生产采场数极多，管理也复杂。回采工作全部为巷道型作业，通风条件差。下向充填法上分层充填体需作为下分层进路回采的顶板，充填强度要求高，一般采用钢筋混凝土进行构筑，构筑工艺复杂，成本高。该方案需要建设充填系统，建设投资大。

这类矿体开采，采矿工艺复杂、采矿效率低、采矿成本高、作业条件差、劳动强度大、新增投资大。其中对于品位较低的矿山仍然缺少安全高效，经济可行的采矿方法。

发明内容

本发明提供了一种脉外分段空场采矿法，以解决现有针对不稳固的极薄到中厚矿体的采矿方法，采矿工艺复杂、效率低、成本高、作业条件差、劳动强度高和资源无法回采的技术问题。

本发明提供一种脉外分段空场采矿法，包括以下步骤：a、采场沿矿体走向布置，在采场高度上划分分段，采准工程设计在矿体外稳固的围岩内；b、施工采准工程，在矿体外围岩内掘进分段凿岩平巷；c、在分段凿岩平巷内向矿体施工呈扇形分布的中深孔；d、结合生产勘探以及中深孔凿岩过程中的矿体和围岩内的不同现象，进行矿体边界的二次圈定和矿体状态勘察；e、利用中深孔拉槽；f、分区回采出矿；g、重复步骤c-f；h、完成采矿作业。

进一步地，步骤a中，采场长度为≥20m，采场高度为30m～50m。采场留间柱和顶柱，不留底柱。间柱宽度根据矿体稳定性和厚度确定，间柱宽度为1m～10m。顶柱高度根据矿体稳固性和厚度确定，顶柱高度为1m～6m。根据围岩的稳固性，在采场高度方向上设置至少一个出矿水平。由于矿体不稳固，采场采用平底式底部结构，进路出矿，进路间距5m～15m。根据凿岩设备性能和矿体形态，沿采场高度方向划分分段，分段高度为6m～15m。

进一步地，步骤a中，阶段内不划分采场，回采时自矿体中部向矿体两翼后退式回采。

进一步地，步骤b中的采准，具体为：运输巷道布置在矿体下盘脉外，从运输巷道的一侧掘进人行材料井，人行材料井通至上阶段运输巷道。根据采用的凿岩设备，在人行材料天井内每隔6m～15m掘进分段凿岩巷道，分段凿岩巷道位于矿体外稳固的岩体内，分段凿岩巷道与矿体边界距离为≥3m。在出矿水平，沿采场长度方向，每隔5m～15m，在出矿巷道内向矿体掘进出矿进路，出矿进路长度满足出矿设备的最小工作长度。

进一步地，步骤b中的采准，具体为：运输巷道布置在矿体下盘脉外，从运输巷道向矿体施工穿脉巷道并揭露矿体止，然后在穿脉一侧距离矿体下盘一定距离施工人行材料井或斜坡道通至上阶段穿脉巷道。根据采用的凿岩设备，在人行材料天井或斜坡道内每隔6m～15m掘进分段凿岩巷道，分段凿岩巷道位于矿体外稳固的岩体内，分段凿岩巷道与矿体边界距离为≥3m。在出矿水平，沿采场长度方向，每隔5m～15m，在出矿巷道内向矿体掘进出矿进路，出矿进路长度满足出矿设备的最小工作长度。