本发明涉及一种
采矿方法 ，尤其是一种空场采矿法。
背景技术：
房柱采矿法是空场采矿法的一种，将阶段（缓倾斜、倾斜矿床）或盘区（水平、微倾斜矿床）划分成若干个矿房与矿柱。回采工作在矿房中进行，矿柱在一般情况下不进行回收。
房柱采矿法优点是采准工作量小，采矿强度大，劳动生产率高，采矿成本低，矿石贫化率小。因此本法在美国应用最多，产量占大中型非煤矿山开采总量的60%，我国的一些汞矿、磷矿、锑矿和黏土矿等也在大量使用房柱采矿法进行开采。现有的房柱采矿法，其典型步骤如下：
a、沿矿体走向掘进运输巷道；
b、沿运输巷道，每隔一段距离掘凿采矿设备室，沿矿层倾向掘进安装采矿设备和辅助设备；
c、掘进切割上山与上水平中段巷道贯通形成通风系统，并将采下的矿石运走；
d、回采矿块，并在矿房之间留下间隔矿柱或连续矿柱。
但是现有的房柱采矿法仅能用于开采围岩与矿石都很稳固、倾角较小的矿床，原因在于现有房柱采矿法采用掘进上山后即开始回采矿石，回采时形成矿柱，采用这种方法开采不是特别稳定的矿层时，由于挖掘过程会对地压造成较大影响，为了控制地压的稳定，常将相邻矿房的间距设计的比较狭窄（8m～15m，开采不稳定矿层时仅为6m～8m）。因为若矿房间距过大，回采时对地压的影响将会提高，同时回采后将会产生较大的空场和暴露面积，存在安全隐患；但是若矿房相距过近，爆破时难免会对相邻矿房产生影响，同样对采矿工作的安全性造成影响。尤其是在对于稳定性较差的矿层及顶底板围岩进行开采时，安全隐患将大幅度增大，威胁工作人员的生命安全。且现有房柱采矿法矿石损失大，不利于资源的合理利用。
因此提供一种能够适用于安全开采稳定性较差矿层并减小矿石损失的采矿方法成为现代采矿技术的重要研究课题。
技术实现要素：
为解决现有技术中房柱采矿法存在的安全问题，本发明提供一种新的房柱采矿方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：房柱采矿法，其特征在于包括以下步骤：
A、切割上山贯通后，自上而下向切割上山的两边掘进转角采矿，形成矿道分枝，相邻矿房的对应矿道分枝相互贯通，形成通风通道，并将采下的矿石运走；
B、自上而下退采矿道分枝，使相邻的矿道分枝相互贯通，矿道分枝之间留矿柱，在靠近漏斗口位置留矿房底柱。
本发明在切割上山后并没有直接开始进行回采，而是先掘进矿道分枝，然后再退采矿道分枝，使相邻的矿道分枝相互贯通，所留矿柱多是在掘进矿道分枝和退采矿道分枝的过程中自然形成。这种采掘方式避免了传统房柱法直接进行的不均匀回采对地压造成的不稳定影响，且本发明退采所形成的矿柱分布均匀，对稳定地压具有突出的作用。由于部分矿柱是在对矿道分枝进行退采时形成，因此单位矿房中的矿柱多于传统房柱法，且有规律的分布。因此即使具有较大的矿房间距也不会造成过大的空场面积，而矿房间距的增大也无疑是降低了爆破对相邻矿房的影响，提高了爆破的安全性。
作为本发明的进一步改进，相邻矿房间间距为26～30m。当相邻矿房间的距离过小时，爆破会对相邻矿房造成较大影响，加快矿房内顶底板及矿层地压变化，加大了矿房内的安全隐患；而相邻矿房间的距离过大时，将对电耙的耙距提出更高的要求，导致现有电耙将不能耙出矿房中的部分矿石。在该矿房间距下，既能保证矿房内的安全，同时保证了电耙的正常工作。
作为本发明的进一步改进，当岩体厚度不小于2m时，所述A步骤的切割上山断面宽高比为3.5m～4.5m×2m～2.5m。以获得较小的采掘难度和较高的掘进速度。当岩体厚度小于2m时，所述D步骤的切割上山断面宽高比为3.5m～4.5m×岩体厚度。
作为本发明的进一步改进，所述A步骤形成的矿道分枝的采宽为3m～5m；所述相邻矿道分枝之间的间隔矿柱的规格为3m～5m×3m～5m。以平衡地压与回采率，实现在保证安全的前提下尽量提高回采率。
作为本发明的进一步改进，所述B步骤的矿房底柱远离矿房漏斗口的一端距离矿房漏斗口的距离不小于10m。以避免爆破破坏矿房漏斗口。
作为本发明的进一步改进，还包括步骤C：退采结束后对距离矿房漏斗口较远的矿房底柱进行部分回收，以提高矿石回采率。
本发明的有益效果是：1）该发明对于稳定性较差的矿层的开采有很大的安全保障；2）相邻矿房间间距较大，相邻矿房间受爆破影响相对较小，相邻矿房间安全隐患减小；3）该发明对于稳定性较差矿层来说，一个矿房的开采宽度相当于两个传统房柱法矿房的开采宽度，且一个矿房准备出矿漏斗所需时间为一周左右，同时开采同一区域矿石，该发明降低采切比，节省时间，提高劳动生产率；4）在保障安全的前提下提高矿石回采率。
附图说明
图1是步骤A切割上山示意图。
图2是步骤A掘进矿道分枝示意图。
图3是采掘完成后矿山的状态图。
图中标记为：1-下水平中段巷道，2-电耙硐室，3-矿房漏斗口，4-切割上山，5-上水平中段巷道，6-矿道分枝，7-矿柱，8-矿房底柱，9-可回收底柱，10-矿房顶柱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例：
如图1～图3所示，我矿山xx采区xx中段xx矿层xx矿房采用本发明的房柱采矿法，具体工艺如下：
a、沿矿体走向掘进下水平中段巷道1，该巷道宽2.5 米，高2 米，以用于输出矿石，并作为人行通道和风流通道；
b、沿下水平中段巷道1，每隔26m掘凿电耙硐室2，电耙硐室2规格为3m×2.5m×2m；
c、沿矿层倾向以2m×2m掘进5m左右架设矿房漏斗口3和安设电耙等相关辅助设备；
d、在矿房中部掘进宽高比4m×2m断面的切割上山4与上水平中段巷道5贯通形成通风系统，电耙出矿，矿车中段运输至地面堆场；
e、切割上山贯通后，自上而下向两边呈“树枝型”掘进转角采矿形成矿道分枝6，采宽4米，矿道分枝6与相邻矿房的对应矿道分枝倾斜贯通，形成通风通道；采下的矿石用电扒一次或两次耙运至矿房漏斗口3的运矿车辆中，运至井口堆场；
f、自上而下退采矿道分枝，使相邻的矿道分枝相互贯通，矿道分枝之间留矿柱7，矿柱规格4m×4m，在靠近漏斗口位置留矿房底柱8，矿房底柱8远离矿房漏斗口的一端距离矿房漏斗口的距离不小于10m。
g、退采结束后对距离矿房漏斗口3较远的矿房底柱进行部分回收。
该矿房共掘进8处转角，矿房采矿至回采结束时间近4个月，每天采出矿石在150—200吨。在保障安全的前提下回采率高达73.38%，若采用传统房柱法进行开采，回采率仅在65%左右。
技术特征：
1.房柱采矿法，其特征在于包括以下步骤：
A、切割上山贯通后，自上而下向切割上山的两边掘进转角采矿，形成矿道分枝，相邻矿房的对应矿道分枝相互贯通，形成通风通道，并将采下的矿石运走；
B、自上而下退采矿道分枝，使相邻的矿道分枝相互贯通，矿道分枝之间留矿柱，在靠近漏斗口位置留矿房底柱。
2.根据权利要求1所述的房柱采矿法，其特征在于：相邻矿房间距为26m～30m。
3.根据权利要求1所述的房柱采矿法，其特征在于：所述A步骤的切割上山断面宽高比为3.5m～4.5m×2m～2.5m。
4.根据权利要求1所述的房柱采矿法，其特征在于：所述A步骤的切割上山断面宽高比为3.5m～4.5m×岩体厚度。
5.根据权利要求1所述的房柱采矿法，其特征在于：所述矿道分枝的采宽为3m～5m；所述矿柱的规格为3m～5m×3m～5m。
6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的房柱采矿法，其特征在于：所述B步骤的矿房底柱远离矿房漏斗口的一端距离矿房漏斗口的距离不小于10m。
7.根据权利要求1～5任一权利要求所述的房柱采矿法，其特征在于：还包括步骤C：退采结束后对距离矿房漏斗口较远的矿房底柱进行部分回收。
技术总结
本发明涉及一种采矿法，具体公开了一种房柱采矿法；其与现有技术的主要区别在于：传统房柱采矿法，切割上山后即开始回采矿石；本发明则采用切割上山贯通后，自上而下向切割上山的两边掘进转角采矿，形成矿道分枝，相邻矿房的对应矿道分枝相互贯通，形成通风通道，并将采下的矿石运走；自上而下退采矿道分枝，使相邻的矿道分枝相互贯通，矿道分枝之间留矿柱，在靠近漏斗口位置留矿房底柱。本发明的优点是：1）对于稳定性较差的矿层开采有很大的安全保障；2）减少采切工作量，提高采矿回收率。
技术研发人员：包海全;梁志文;周学全;杨学森;杨正贤
受保护的技术使用者：宜宾天原集团股份有限公司;马边长和电力有限责任公司
文档号码：201610683483
技术研发日：2016.08.18
技术公布日：2017.01.04
声明：
“房柱采矿法的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：宜宾天原集团股份有限公司;马边长和电力有限责任公司;
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2024年07月12日 ~ 14日 
