无底柱分段崩落法首采分段回采进路的布置方法

摘要

本发明提供一种可减少矿山基本建设的掘进工程量、降低矿山建设费用、缩短矿山基建时间，又可提高矿山投产初期的采矿效率和采矿回收率、降低矿山采矿成本的无底柱分段崩落法首采分段回采进路的布置方法。该方法是根据矿体的赋存条件、形态以及矿山的生产规模，确定阶段高度、分段高度和进路间距，首采分段分段高度是其它分段高度的两倍；回采炮孔控制的范围覆盖该首采分段控制的范围。

说明书

                          技术领域

本发明涉及一种地下采矿技术，特别涉及无底柱分段崩落法首采分段回采进路的布置方法，适合于传统的无底柱分段崩落法、大间距无底柱采矿新技术。

                          背景技术

无底柱分段崩落法是一种结构简单、安全高效、管理方便的采矿方法，在我国冶金、有色、化工等行业地下矿山中有着广泛的应用。长期以来，我国无底柱矿山的采矿设计主要依据国内采矿业相关的技术法规、矿体的赋存条件以及国内外采矿技术水平和进展情况，并针对这些情况确定阶段高度、分段高度、进路间距及其布置形式。为了保证矿山投产初期具备一定的生产准备矿量，设计单位在提交采矿设计时需完成采空区顶板处理方案以及首采分段、第二分段的采矿设计。传统的设计方法是：根据矿体的赋存条件、形态以及矿山的生产规模，确定阶段高度、分段高度和进路间距，传统的无底柱分段崩落法阶段高度为120~130米，分段高度＝1.0~1.2进路间距，随着采矿理论的进步，即大间距无底柱采矿技术的运用，目前采用进路间距＝1.0~1.5分段高度，在此基础上，完成首采分段、第二分段的采矿设计以及采空区的顶板处理方案，参照图1，矿岩边界线4下依次为首采分段5、第二分段6、第三分段7和第四分段8，参照图2、3，回采进路3设置在分段衔接处，并以2、1间隔设置，采矿炮孔1以扇形控制崩落体的范围，稍大于回采放矿时的椭圆形放出体2，首采分段的分段高度与其他分段的分段高度相同，从而导致矿山基本建设工程量大、建设费用高，因此，矿山在投产初期采矿回收率低、生产成本高、经济效益差。

                          发明内容

本发明的目的是提供一种可减少矿山基本建设的掘进工程量、降低矿山建设费用、缩短矿山基建时间，又可提高矿山投产初期的采矿效率和采矿回收率、降低矿山采矿成本的无底柱分段崩落法首采分段回采进路的布置方法。

该首采分段回采进路的布置方法，根据矿体的赋存条件、形态以及矿山的生产规模，确定阶段高度、分段高度和进路间距，首采分段分段高度是上述确定的分段高度的两倍；回采炮孔控制的范围覆盖该首采分段控制的范围。

具体地说，原技术方案是根据矿体的赋存条件、形态以及矿山的生产规模，确定阶段高度、分段高度和进路间距，完成首采分段、第二分段的采矿设计以及采空区的顶板处理方案，进路间距＝1.0~1.5分段高度，而本技术方案是在上述确定的阶段高度、分段高度和进路间距基础上，将原首采分段与原第二分段合并形成本方案中的首采分段，重新进行本方案中的首采分段的设计工作；与此同时，回采炮孔控制的范围覆盖本方案中的首采分段所控制的范围(即原首采分段和原第二分段两个分段所控制的范围)。

在现场实施过程中，为了降低回采切割工作的难度，可在本方案中首采分段分段高度的二分之一的标高(即原首采分段的标高)上施工一条切割巷道单独进行拉切割槽工作。

本发明具有的效果如下：

(1)与原技术方案相比，省去了首采分段、第二分段中一个分段的采矿巷道，节省了矿山基建工程量和工程费用，加快了矿山基建工作的进度。

(2)本技术方案中首采分段控制的采矿范围相当于原来首采分段、第二分段两个分段的范围，一次崩矿量大幅度提高，有利于提高回采出矿设备的效率。

(3)本技术方案中首采分段的爆破体与第二分段及以下分段的爆破体形态相近，首采分段的凿岩、爆破工作可为以后的工作提供宝贵的经验。

(4)原首采分段、第二分段的采矿回收率由于受放矿高度等因素的限制，首采分段的采矿回收率一般在30％左右，第二分段的采矿回收率一般在50~60％左右；本技术方案现中首采分段的爆破体与第二分段及以下分段的爆破体形态相近，采矿回收率有所提高。

(5)因矿山投产初期生产效率提高，有利于矿山尽快形成生产能力，有利于降低采矿成本。

(6)在保持矿山基本建设工程量不变的情况下，矿山投产时的生产准备矿量增加。

                          附图说明

图1为原技术方案的首采分段采矿进路布置剖面示意图；

图2为原技术方案的首采分段采矿炮孔布置剖面示意图；

图3为原技术方案的首采分段采矿放出体形态示意图；

图4为本发明的首采分段采矿进路布置剖面示意图；

图5为本发明的首采分段采矿炮孔布置剖面示意图；

图6为本发明的首采分段采矿放出体形态示意图；

图中，1-采矿炮孔，2-放出体，3-回采进路，4-矿岩边界线，5-首采分段，6-第二分段，7-第三分段，8-第四分段。

                        具体实施方式

参照图4、5、6，确定无底柱分段崩落法首采分段回采进路的布置形式，其步骤如下：首先，根据矿体的赋存条件、形态以及矿山的生产规模，确定阶段高度、分段高度和进路间距；第二，完成首采分段、第二分段的采矿设计以及采空区的顶板处理方案，阶段高度为120~130米，进路间距＝1.0~1.5分段高度，在此基础上，将首采分段与第二分段合并省去一个分段，重新进行首采分段的设计工作；第三，根据新的首采分段进路布置方式设计采矿炮孔，采矿炮孔控制的范围覆盖原来两个分段所控制的范围。在现场实施过程中，为了降低回采切割工作的难度，可在原首采分段的标高上施工一条切割巷道单独进行拉切割槽工作。

实施例1：对某个新建矿山而言，根据矿体的赋存条件、形态(矿岩边界线在+186m左右)，阶段高度为120m、分段高度为12m、进路间距为15m，矿岩边界线4下依次为首采分段5、第二分段6、第三分段7和第四分段8，回采进路3设置在分段衔接处，并以2、1间隔设置，采矿炮孔1以扇形控制崩落体的范围，稍大于回采放矿时的椭圆形放出体2，原设计首采分段进路底板标高为+174m、第二分段进路底板标高为+162m，往下类推。按照本发明，首采分段5进路底板标高为+162m(为了降低回采切割工作的难度，可在原首采分段+174m的底板标高上设计一条切割巷道用来拉切割槽)、第二分段6进路底板标高为+150m，往下类推，本发明与传统设计方法相比可节省一个分段的采矿进路。

实施例2：对某个生产矿山而言，根据矿体的赋存条件、形态，阶段高度为120m、分段高度为15m、进路间距为20m，随着开采工作的进行，当采矿工作进行到-243m时崩落体(稍大于放出体2)形态发生变化，在-243m~-228m间大范围新增崩落体(稍大于放出体2)，-243m以上崩落体(稍大于放出体2)的高度在10~12m左右。原设计在-243m正常地布置回采进路(采矿进路底板标高为-243m)，新增部分崩落体(稍大于放出体2)的采矿为首采分段采矿，继续采矿时下一分段的进路底板标高为-258m，对于新增部分崩落体(稍大于放出体2)的采矿来说为第二分段，在-243m、-258m分别设计和施工采矿炮孔1。按照本发明，对于-243m~-228m间大范围的新增崩落体(稍大于放出体2)，在-243m不需要布置回采进路3，只要在-258m布置采矿进路作为首采分段的回采进路3，并在-258m设计、施工采矿炮孔，因此将节省大量的采准工程量。此时的首采分段不足两个分段。

实施例3：对某个生产矿山而言，根据矿体的赋存条件、形态，阶段高度为120m、分段高度为15m、进路间距为15m，随着开采工作的进行，当采矿工作进行到-198m时矿体形态发生变化，在-213m~-198m间大范围新增崩落体(稍大于放出体2)，-198m以上崩落体(稍大于放出体2)的高度在2~3m左右。原设计在-213m正常地布置回采进路(采矿进路底板标高为-213m)，新增部分崩落体(稍大于放出体2)的采矿为首采分段采矿，继续采矿时下一分段的进路底板标高为-228m，对于新增部分崩落体(稍大于放出体2)的采矿来说为第二分段，在-213m、-228m分别设计和施工采矿炮孔。按照本发明，对于-213m~-198m间大范围的新增崩落体(稍大于放出体2)，在-213m不需要布置回采进路，只要在-228m布置回采进路作为首采分段的采矿进路，并在-228m设计、施工采矿炮孔，因此将节省大量的采准工程量。此时的首采分段超过两个分段。

根据矿体的赋存条件、形态，按照本发明有时首采分段所控制的范围会超过或少于两个分段，在具体的实施过程中应灵活掌握。