本发明属于
采矿领域，尤其涉及一种中深孔天井采矿嗣后充填法。
背景技术：
急倾斜薄矿体至中厚矿体常用留矿法、分段空场法或上向分层充填法开采。其中，留矿法采场暴露面积大，机械化程度低，劳动强度大，作业不安全等；分段空场法则存在着采切比大，采场矿石损失贫化率高等不足；按照分层充填采矿法开采时，由于作业循环多，回采工艺复杂，造成生产效率低，劳动强度大，采矿成本高，矿山生产能力小等不足。而且，上述采矿方法都需要掘进采准天井，但传统的采准天井掘进方法，掘进速度慢、工效低、安全性差。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种作业安全、机械化程度高、劳动强度小、生产能力大、回采时间短的中深孔天井采矿嗣后充填法，该法主要适用于矿体较规则且要求生产能力大、效率高的急倾斜薄至中厚矿体开采。
为解决上述技术问题，本发明提供的中深孔天井采矿嗣后充填法采用以下技术方案：矿块沿矿体走向布置，在垂高上划分为阶段；矿块两端布置采准天井，矿块底部布置平底出矿结构，矿块上部布置天井钻机硐室，采用天井钻机钻凿采准天井；采用天井钻机提升系统提升凿岩、爆破工作平台；潜孔钻机从天井两侧钻凿水平平行或环形中深孔炮孔，集中凿岩，分次爆破，集中出矿，嗣后充填。
矿体为急倾斜薄至中厚矿体。
上述的中深孔天井采矿嗣后充填法，按以下步骤操作进行：
a)矿块沿矿体走向布置，划分为矿房和矿柱，矿柱包括间柱和顶柱；
b)沿矿体走向布置出矿平巷，沿矿体底部布置拉底巷道，用装矿进路联通出矿平巷与拉底巷道；矿块两端布置采准天井，矿块上部布置天井钻机硐室，采用天井钻机钻凿采准天井；
c)采准天井完成后，采用天井钻机提升系统下放潜孔钻机和潜孔钻机工作平台至作业面；潜孔钻机从天井两侧钻凿水平平行或环形中深炮孔；
d)在拉底巷道内扩邦、挑顶形成3-6m高的拉底空间后，用天井钻机提升系统沿天井下放工作平台和装药器至装药工作面，采用装药器装填散状炸药，自下而上分次爆破，根据需要确定每次的爆破排数。爆破下的矿石通过铲运机，从装矿进路中铲出，沿出矿平巷送至附近溜井中。为了保护天井，距孔口4m这一段不装药，爆破后天井两侧各留下约3m宽的矿柱。
e)矿房回采出矿后，根据相邻采场情况再回收矿柱，最后采用充填法处理采空区。
步骤(a)中矿块长40-50m，宽为矿体厚度，阶段高度50-80m，间柱宽度6-8m，顶柱厚度3-6m。
步骤(b)中出矿平巷距矿体下盘8-10m，装矿进路间距6-8m。
步骤(c)中炮孔孔径为50-70mm，孔深20-25m，炮孔排距1.0-2.0m，炮孔间距0.8-2.5m。
针对急倾斜薄至中厚矿体采用留矿法、分段空场法或上向分层充填采矿法开采时存在的不足，发明人建立一种中深孔天井采矿嗣后充填法，相对于现有技术，本发明的优势在于：
<1>本发明以阶段全高进行回采，在矿块两端布置采准天井，矿块底部布置平底出矿结构，矿块上部布置天井钻机硐室，结构简单，采切工程量小。
<2>本发明采用天井钻机钻凿天井，成井质量好、劳动作业条件好、生产安全、机械化程度高；回采作业是从天井两侧钻凿水平平行或环形中深孔炮孔，采用装药器装药，工人无需进入采场内工作，劳动作业条件好、生产安全、机械化程度高。
<3>本发明采用天井钻机钻凿天井，成井速度快、工效高；采用中深孔落矿，集中凿岩，分次爆破，铲运机出矿，生产能力大，生产效率高，成本低。
附图说明
图1是应用本发明中深孔天井采矿嗣后充填法的参考图。
图2是沿图1中的I-I线的剖示图。
图中：1出矿平巷，2装矿进路，3天井联络道，4采准天井，5拉底巷道，6天井钻机硐室，7水平平行中深炮孔，8工作平台，9间柱，10天井钻机，11钻头，12提升系统，13顶柱，14潜孔钻机，15装药器。
具体实施方式
本发明中深孔天井采矿嗣后充填法的基本原理
针对急倾斜薄至中厚矿体，矿块沿矿体走向布置，在垂高上划分为阶段；矿块两端布置采准天井，矿块底部布置平底出矿结构，矿块上部布置天井钻机硐室；采用天井钻机钻凿采准天井；采用天井钻机提升系统提升凿岩、爆破工作平台；潜孔钻机从天井两侧钻凿水平平行或环形中深孔炮孔，集中凿岩，分次爆破，集中出矿，嗣后充填。
该法具体操作步骤如下：
a)矿块沿矿体走向布置，划分为矿房和矿柱，矿柱包括间柱9和顶柱13；矿块长40-50m，宽为矿体厚度，阶段高度50-80m，间柱9宽度6-8m，顶柱13厚度3-6m。
b)距矿体下盘8-10m沿矿体走向布置出矿平巷1，沿矿体底部布置拉底巷道5，用装矿进路2联通出矿平巷与拉底巷道，装矿进路间距6-8m；矿块两端布置采准天井4，矿块上部布置天井钻机硐室6，采用天井钻机10钻凿采准天井；采准天井4与出矿平巷1通过天井联络道3联通；
c)采准天井完成后，将天井钻机10的钻头11卸下；采用天井钻机提升系统12连接工作平台8，潜孔钻机14固定在工作平台8上，沿天井4下放至凿岩工作面后；潜孔钻机从天井两侧钻凿水平平行(或环形)中深炮孔7，孔径为50-70mm，孔深20-25m，炮孔排距1.0-2.0m，炮孔间距0.8-2.5m；
d)在拉底巷道5内扩邦、挑顶形成3-6m高的拉底空间后，天井钻机提升系统12连接工作平台8，装药器15装药固定在工作平台8上，沿天井下放至装药工作面后，采用装药器15装填散状炸药，根据需要确定每次的爆破排数，自下而上分次爆破，爆破下的矿石通过铲运机，从装矿进路2中铲出，沿出矿平巷1送至附近溜井中。；为了保护天井，距孔口4m这一段不装药，爆破后天井两侧各留下3m宽的矿柱；
e)矿房回采出矿后，根据相邻采场情况再回收间柱9和顶柱13，最后采用充填法处理采空区。
技术特征：
1.一种中深孔天井采矿嗣后充填法，其特征在于：矿块沿矿体走向布置，在垂高上划分为阶段；矿块两端布置采准天井，矿块底部布置平底出矿结构，矿块上部布置天井钻机硐室，采用天井钻机钻凿采准天井；采用天井钻机提升系统提升凿岩、爆破工作平台，潜孔钻机从天井两侧钻凿水平平行或环形中深孔炮孔，集中凿岩，分次爆破，集中出矿，嗣后充填。
2.根据权利要求1所述的中深孔天井采矿嗣后充填法，其特征在于：所述矿体为急倾斜薄至中厚矿体。
3.根据权利要求1所述的中深孔天井采矿嗣后充填法，其特征在于按以下步骤操作进行：
a)矿块沿矿体走向布置，划分为矿房和矿柱，矿柱包括间柱和顶柱；
b)沿矿体走向布置出矿平巷，沿矿体底部布置拉底巷道，用装矿进路联通出矿平巷与拉底巷道；矿块两端布置采准天井，矿块上部布置天井钻机硐室，采用天井钻机钻凿采准天井；
c)采准天井完成后，采用天井钻机提升系统下放潜孔钻机和潜孔钻机工作平台至作业面；潜孔钻机从天井两侧钻凿水平平行或环形中深炮孔；集中凿岩，装药器装药，自下而上分次爆破，铲运机出矿；
d)矿房回采出矿后，根据相邻采场情况再回收矿柱，最后采用充填法处理采空区。
4.根据权利要求1所述的中深孔天井采矿嗣后充填法，其特征在于步骤(a)中矿块长40-50m，宽为矿体厚度，阶段高度50-80m，间柱宽度6-8m，顶柱厚度3-6m。
5.根据权利要求1所述的中深孔天井采矿嗣后充填法，其特征在于步骤(b)中出矿平巷距矿体下盘8-10m，装矿进路间距6-8m。
6.根据权利要求1所述的中深孔天井采矿嗣后充填法，其特征在于步骤(c)中炮孔孔径为50-70mm，孔深20-25m，炮孔排距1.0-2.0m，炮孔间距0.8-2.5m。
技术总结
本发明公开了一种中深孔天井采矿嗣后充填法，矿块沿矿体走向布置，在垂高上划分为阶段；矿块两端布置采准天井，矿块底部布置平底出矿结构，矿块上部布置天井钻机硐室，采用天井钻机钻凿采准天井；采用天井钻机提升系统提升凿岩、爆破工作平台，潜孔钻机从天井两侧钻凿水平平行或环形中深孔炮孔，集中凿岩，分次爆破，集中出矿，嗣后充填。该法主要适用于急倾斜薄至中厚矿体，克服了留矿法、分段空场法或上向分层充填采矿法存在的问题，具有采切工程量少，采场机械化作业程度高，生产效率高，生产能力大，人员无需进入采场作业，安全条件好等优点。
技术研发人员：李学锋;程贵海;李朝军;谭定新;曾文俊;黄海斌
受保护的技术使用者：广西大学
文档号码：201610717932
技术研发日：2016.08.24
技术公布日：2016.12.14
声明：
“中深孔天井采矿嗣后充填法的制作方法” 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：广西大学
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2024年06月28日 ~ 30日 
