[发明专利]上盘含不稳岩层的急倾斜中厚矿体的诱导冒落采矿方法

说明书

本发明属于采矿工程技术领域，具体涉及一种上盘含不稳岩层的急倾斜中厚矿体的诱导冒落采矿方法。通过利用采动压力破碎矿石，延长上盘不稳围岩的冒落时间，改善矿石回采环境，降低矿石损失贫化与提高生产效率。本发明特别适合于上盘围岩稳定性差、矿石比较坚硬但节理裂隙发育、下盘围岩中等稳固的急倾斜中厚到厚矿体。

技术领域

本发明属于采矿工程技术领域，具体涉及一种上盘含不稳岩层的急倾斜中厚矿体的诱导冒落采矿方法。

背景技术

在金属矿床地下崩落法开采中，急倾斜中厚矿体开采到一定深度后，采动地压随采深的增大而迅速增大，沿脉采准工程容易遭受地压破坏，工作安全条件变差，生产效率降低，特别是当上盘含不稳岩层时，上盘围岩片落使废石过早混入矿石中，常常造成过早贫化，并使下盘侧矿石不能充分放出，造成矿石损失贫化增大。受此影响，一般上盘含不稳岩层的急倾斜中厚矿体，采场地压与矿石损失贫化控制都比较困难，成为现今难采矿体之一。

目前，急倾斜中厚矿体广泛采用沿脉回采的无底柱分段崩落法，对于上盘含有不稳岩体，回采过程中片落的废石过早混入矿石中，矿石贫化大，生产效率低。为此，需要研发一种高度适应采动地压特性的采矿方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种上盘含不稳岩层的急倾斜中厚矿体的诱导冒落采矿方法，目的是通过利用采动压力破碎矿石，延长上盘不稳围岩的冒落时间，改善矿石回采环境，降低矿石损失贫化与提高生产效率。

实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：

(1)采前准备：在阶段运输水平开拓工程的穿脉巷道的矿体中掘进堑沟巷道，在穿脉巷道的矿体外掘进出矿巷道，从出矿巷道朝向堑沟巷道垂直掘进出矿横穿，同时从从斜坡道掘进各采矿分段的联络道，联络道掘进过矿体后，在矿体中掘进各分段的凿岩巷道；

(2)回采作业：回采时只回采下盘侧一定范围内的矿体，在上盘侧与顶部留下一定厚度的矿石层使之自然冒落，上盘侧留下矿石层的厚度按如下经验公式计算：式中：a为下盘侧回采区的空场长度，m；b为下盘侧回采区的空场高度，m；H为采场的埋深，m；γ为上覆岩层容重，t/m³；μ为矿石的泊松比；α为矿体的倾角，°；E为矿石的弹性模量，MPa；k为与上盘围岩硬度、矿体稳定性、矿体厚度、上部采空区赋存状态以及量纲转换有关的系数，一般k＝0.2～0.3；顶柱厚度为上盘预留矿石层厚度的1.3～1.5倍，根据上盘侧预留矿石层和顶柱厚度确定采场的爆破回采范围；

在各采矿分段同时施工回采炮孔，堑沟巷道中也布置回采炮孔，从上到下逐采矿分段或同时爆破凿岩巷道，每次爆破2～3排炮孔，堑沟巷道一次回采1～2排炮孔，每次回采的同时，放出上部凿岩巷道崩落的矿石，每次出矿到端部口微露空区为止，确保采空区冒落安全；

在回采过程中，始终下采矿分段回采爆破滞后上采矿分段的距离大于等于2～3个爆破排距，以保障爆破施工安全，下采矿分段出矿或爆破为上采矿分段崩落矿石提供松动条件，按松动范围，至少满足上采矿分段侧向挤压爆破条件确定下采矿分段回采的最大滞后距离，直到形成阶梯状回采工作面后，为提高开采效率，各采矿分段同时爆破回采；

随着采空区增大，矿体暴露面积加大，上盘预留矿石层与顶柱缺少支撑，矿体开始冒落，形成冒落矿石，在放出冒落矿石后，上中段出矿巷道与出矿横穿已经开采结束，上中段下来的废石也随着矿体一起冒落下来；

(3)出矿工作：在堑沟巷道上部炮孔开始爆破回采后，堑沟巷道与上部采空部位形成受矿堑沟，上中段部所有分段回采的矿石全部落下来进入堑沟巷道，通过铲运设备从出矿横穿、出矿巷道运输出去。

其中，所述的各采矿分段高度为12～18m，优选15m。

所述的出矿横穿间距8～12m。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：