一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法与流程

1.本发明属于地下矿山开采技术领域，具体涉及一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法。


背景技术：

2.地下开采是指从地下矿床的矿块里采出矿石的过程，通过矿床开拓、矿块的采准、切割和回采4个步骤实现。地下采矿方法分类繁多，常用的以地压管理方法为依据，分为三大类自然支护采矿法、人工支护采矿法以及崩落采矿法。地下采矿系统主要包括了生产管理、凿岩、爆破、出矿、溜矿系统、井下破碎、箕斗提升以及提升井架子系统。详细介绍了地下开采的主要步骤、常用方法、以及不同方法对应的安全规则等。
3.目前国内外广泛采用截止品位放矿，当放出矿石品位低于截止品位，即停止放矿，未放出的残留矿石一部分在下分段放出，另一部分则损失在地下。矿石的损失率和贫化率高是无底柱分段崩落法最大的缺陷，一般贫化率为20
‑
25％，高的达42.9％，回采率一般为55
‑
70％。
4.无底柱分段崩落法具有采矿成本低、效率高、生产安全等突出优点,在国内外地下开采的铁矿山得到广泛应用,现今国内应用该法采出的铁矿石量,约占地下采出铁矿石总量的60％,而且随着露天转地下开采矿山的增多,铁矿山应用无底柱分段崩落法的比例将进一步增大。在生产实践中,无底柱分段崩落法存在的主要问题是矿石损失率与贫化率较大。但是，在当前的开采过程中矿石损失率一般高达15％～20％,贫化率约为15％～30％。较高的损失率与贫化率,严重影响了矿山企业的经济效益以及矿产资源的开采利用。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种降低矿石损失率和贫化率、提高回采率的底柱分段崩落法回收残矿的方法。
6.为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法，包括如下步骤：
8.1)在切割巷道6的未开采区钻出相间设置的炮孔，其中炮孔的行数为2n 1，奇数行设置炮孔的数目与偶数行设置的数目差为2～4，所述炮孔与切割巷道6掘进垂直方向成60
°
～70
°
；
9.2)在回采巷道5的进路中间向两旁辐射两条加密进路，所述两条加密进路与回采巷道5的进路中间的中心线的夹角为8
°
～10
°
，在距离两条加密进路宽度4～5倍距离远处架设排水管路，并在其后方完成凿岩、爆破与出矿；
10.3)在矿石溜井3下侧设置振动放矿机，用于存储卸载的石料，而在矿石溜井3的上方设置水雾化喷嘴装置，在回风巷道2处设置供水管路，使得水雾化喷嘴装置与供水管路连通，然后在分段巷道4处进行装药、爆破，最终经过阶段运输巷道1处回收残矿。
11.进一步地，所述阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5处均设有炮孔，且炮孔的
设置与步骤1)相同。
12.进一步地，所述回采巷道5处装填第一段炸药、分段巷道4处装有第二段炸药，阶段运输巷道1处装填有第三段炸药，其中每一巷道均间隔装药，先装奇数行后装偶数行，第一段炸药与第二段炸药的间隔时间为30～40ms，第二段炸药与第三段炸药的间隔时间为40～50ms。
13.进一步地，所述阶段运输巷道1的出口处架设充填管完成充填作业。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1)本发明在炮孔处设置奇偶数不同的装药、爆破，奇数在外围，可以有效地保护周围不至塌陷，保护人身安全。
16.2)本发明进路中间向两旁辐射两条加密进路，并搭设排水管路，能够确保了出矿作业的安全，在阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5之间形成一个互通的管路，并采用间隔爆破，既能够相互作用，单独作用时又不互相干扰。
17.3)本发明通过优化爆破方法及参数，是降低无底柱分段崩落法矿石损失贫化的有效途径。通过本发明的方法矿石的贫化率降低了18％～22％，矿石的损失率降低了22％～28％，回采率提高了32％～35％，经济效益显著。
附图说明
18.图1为本发明一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法的结构示意图。
19.图中所示：1
‑
阶段运输巷道、2
‑
回风巷道、3
‑
矿石溜井、4
‑
分段巷道、5
‑
回采巷道、6
‑
切割巷道、7
‑
上向扇形炮孔。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
21.实施例1
22.一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法，包括如下步骤：
23.1)在切割巷道6的未开采区钻出相间设置的炮孔，其中炮孔的行数为2n 1，奇数行设置炮孔的数目与偶数行设置的数目差为2，所述炮孔与切割巷道6掘进垂直方向成60
°
；
24.2)在回采巷道5的进路中间向两旁辐射两条加密进路，所述两条加密进路与回采巷道5的进路中间的中心线的夹角为8
°
，在距离两条加密进路宽度4倍距离远处架设排水管路，并在其后方完成凿岩、爆破与出矿；
25.3)在矿石溜井3下侧设置振动放矿机，用于存储卸载的石料，而在矿石溜井3的上方设置水雾化喷嘴装置，在回风巷道2处设置供水管路，使得水雾化喷嘴装置与供水管路连通，然后在分段巷道4处进行装药、爆破，最终经过阶段运输巷道1处回收残矿。所述阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5处均设有炮孔，且炮孔的设置与步骤1)相同。所述回采巷道5处装填第一段炸药、分段巷道4处装有第二段炸药，阶段运输巷道1处装填有第三段炸药，其中每一巷道均间隔装药，先装奇数行后装偶数行，第一段炸药与第二段炸药的间隔时间为30ms，第二段炸药与第三段炸药的间隔时间为40ms。所述阶段运输巷道1的出口处架设充填管完成充填作业。
26.经检验，矿石的贫化率降低了18％，矿石的损失率降低了22％，回采率提高了32％。
27.实施例2
28.一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法，包括如下步骤：
29.1)在切割巷道6的未开采区钻出相间设置的炮孔，其中炮孔的行数为2n 1，奇数行设置炮孔的数目与偶数行设置的数目差为3，所述炮孔与切割巷道6掘进垂直方向成65
°
；
30.2)在回采巷道5的进路中间向两旁辐射两条加密进路，所述两条加密进路与回采巷道5的进路中间的中心线的夹角为9
°
，在距离两条加密进路宽度4倍距离远处架设排水管路，并在其后方完成凿岩、爆破与出矿；
31.3)在矿石溜井3下侧设置振动放矿机，用于存储卸载的石料，而在矿石溜井3的上方设置水雾化喷嘴装置，在回风巷道2处设置供水管路，使得水雾化喷嘴装置与供水管路连通，然后在分段巷道4处进行装药、爆破，最终经过阶段运输巷道1处回收残矿。所述阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5处均设有炮孔，且炮孔的设置与步骤1)相同。所述回采巷道5处装填第一段炸药、分段巷道4处装有第二段炸药，阶段运输巷道1处装填有第三段炸药，其中每一巷道均间隔装药，先装奇数行后装偶数行，第一段炸药与第二段炸药的间隔时间为35ms，第二段炸药与第三段炸药的间隔时间为45ms。所述阶段运输巷道1的出口处架设充填管完成充填作业。
32.经检验，矿石的贫化率降低了22％，矿石的损失率降低了28％，回采率提高了35％。
33.实施例3
34.一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法，包括如下步骤：
35.1)在切割巷道6的未开采区钻出相间设置的炮孔，其中炮孔的行数为2n 1，奇数行设置炮孔的数目与偶数行设置的数目差为4，所述炮孔与切割巷道6掘进垂直方向成70
°
；
36.2)在回采巷道5的进路中间向两旁辐射两条加密进路，所述两条加密进路与回采巷道5的进路中间的中心线的夹角为10
°
，在距离两条加密进路宽度5倍距离远处架设排水管路，并在其后方完成凿岩、爆破与出矿；
37.3)在矿石溜井3下侧设置振动放矿机，用于存储卸载的石料，而在矿石溜井3的上方设置水雾化喷嘴装置，在回风巷道2处设置供水管路，使得水雾化喷嘴装置与供水管路连通，然后在分段巷道4处进行装药、爆破，最终经过阶段运输巷道1处回收残矿。所述阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5处均设有炮孔，且炮孔的设置与步骤1)相同。所述回采巷道5处装填第一段炸药、分段巷道4处装有第二段炸药，阶段运输巷道1处装填有第三段炸药，其中每一巷道均间隔装药，先装奇数行后装偶数行，第一段炸药与第二段炸药的间隔时间为40ms，第二段炸药与第三段炸药的间隔时间为50ms。所述阶段运输巷道1的出口处架设充填管完成充填作业。
38.经检验，矿石的贫化率降低了20％，矿石的损失率降低了26％，回采率提高了34％。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本发明的限制。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。