急倾斜薄矿脉上下向中深孔相结合阶梯式低贫化采矿方法与流程

1.本发明涉及采矿技术，具体是涉及一种急倾斜薄矿脉上下向中深孔相结合阶梯式低贫化采矿方法。


背景技术：

2.急倾斜薄矿脉采矿技术，目前主要有浅孔留矿法、削壁充填法、分层充填法三种。这三种传统采矿方法各有千秋，但都或多或少存在以下不足或问题：一是采用浅孔爆破，采矿能力极低；二是采掘工程大，机械化应用条件差，很难实现规模化采矿的要求；三是采矿成本高，矿山经济效益较差。
3.为此，国内外将应用与厚矿体的中深孔爆破技术在急倾斜薄矿脉中应用作为重要研究方向，但由于中深孔爆破单次爆破高度较大，同时爆破排数较多，爆破挟制力较大，为抵抗爆破挟制力较大的问题，单次爆破装药量较大，普遍存在超爆问题严重，造成矿石贫化率居高不下，矿山生产成本过高，经济效益低，造成中深孔爆破技术难以广泛推广应用到急倾斜薄矿脉的回采中。所以如何改善急倾斜薄矿脉中深孔开采技术存在的通病，实现规模化开采，提高矿山经济效益，具有重要的技术创造价值。
4.为此寻求一种针对当前急倾斜薄矿脉中深孔爆破技术应用过程中存在的矿石贫化率大，采掘工程量较大，采场采矿准备时间长，难以实现规模化采矿等问题的急倾斜薄矿脉上下向中深孔相结合阶梯式低贫化采矿方法就显得尤为迫切。


技术实现要素：

5.本发明的任务是为了克服现有技术的不足，提供一种急倾斜薄矿脉上下向中深孔相结合阶梯式低贫化采矿方法，既可实现对急倾斜薄矿脉的高效率回采，大幅降低采掘工程量，又可有效控制中深孔爆破在急倾斜薄矿脉应用中贫化率过高的普遍问题，实现急倾斜薄矿脉矿山规模化开采，大幅提高矿山经济效益。
6.本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：
7.急倾斜薄矿脉上下向中深孔相结合阶梯式低贫化采矿方法，针对急倾斜薄矿脉采矿，通过上下向中深孔相结合阶梯式回采，降低单次中深孔爆破高度，有效控制爆破挟制力，减少单次爆破最大装药量，大幅降低超爆量，以实现急倾斜薄矿脉中深孔爆破贫化率最优与提高供矿品位，它包括但不限于以下具体步骤与条件：
8.a.将矿体按照沿深方向分段，各分段高度应根据各分段矿岩稳固条件并小于稳固分段高度，以保证各分段矿石贫化率较低的情况下采矿产能最大化；
9.b.将每个上分段与下分段作为一个回采阶段，通过斜坡道将各阶段连接串通，在上分段、下分段矿体内沿矿体走向布置沿脉巷道，根据阶段内矿石量、品位级别及开采的优先级顺序来确定下分段是否布置脉外运输巷道，通过优先级来合理确定脉外工程量，下分段沿脉巷道既为矿体爆破的自由空间与受矿巷道又为阶段开采矿石的主要运输道路，上分段沿脉巷道作为上分段穿凿下向中深孔的凿岩巷道，本阶段回采完毕充填后，该沿脉巷道
作为上一阶段的下部其下分段的沿脉巷道使用；
10.c.划分设置矿房，沿矿体走向分别在布置脉外巷道的区域或和在未布置脉外巷道的区域间隔设置各个矿房；
11.d.矿房回采，各矿房内均按照后退式回采，各矿房的回采顺序：未布置脉外巷道的区域为后退式回采，有布置脉外巷道的区域为后退式回采或根据各矿房品位的高低确定开采的优先级，优先开采优先级较高的矿房，各矿房中的下分段的回采应超前上分段两个爆破循环呈阶梯式后退回采，下分段采用上向中深孔，上分段采用下向中深孔，上分段、下分段同时爆破，矿房单循环爆破结束后及时通风，用铲运机铲装矿石，回采结束进行矿房充填，以避免地压显现造成对脉外巷道或相邻未采矿房的破坏。
12.本发明与现有技术相比具有以下优点：
13.(1)降低单次中深孔爆破高度，有效控制爆破挟制力，减少单次爆破最大装药量，大幅降低超爆量，实现急倾斜薄矿脉中深孔爆破贫化率最优，提高供矿品位。
14.(2)将上下分段合并为一个阶段同时开采，在急倾斜薄矿脉中实现分段凿岩，阶段出矿，提高单循环爆破量，有效增大矿房采矿能力，实现急倾斜薄矿脉的规模化开采。
15.(3)减少上下分段间的沿脉巷道工程或者沿脉巷道与脉外工程，降低采掘工程量，缩短了矿房回采的准备时间，具有重要的时间经济价值。
附图说明
16.图1是根据本发明提出的一种急倾斜薄矿脉上下向中深孔相结合阶梯式低贫化采矿方法示意图。
17.附图中各标识分别表示：
18.1.沿脉巷道 2.阶段 21.下分段 22.上分段 3.炮孔 31.上向中深孔 32.下向中深孔 a.充填 b.矿石
19.以下结合附图对说明作进一步详细地描述。
具体实施方式
20.如图1所示，本发明提出的一种急倾斜薄矿脉上下向中深孔相结合阶梯式低贫化采矿方法，针对急倾斜薄矿脉采矿，通过上下向中深孔相结合阶梯式回采，降低单次中深孔爆破高度，有效控制爆破挟制力，减少单次爆破最大装药量，大幅降低超爆量，以实现急倾斜薄矿脉中深孔爆破贫化率最优与提高供矿品位，它包括但不限于以下具体步骤与条件：
21.a.将矿体按照沿深方向分段，各分段高度应根据各分段矿岩稳固条件并小于稳固分段高度，以保证各分段矿石贫化率较低的情况下采矿产能最大化；
22.b.将每个上分段(22)与下分段(21)作为一个回采阶段(2)，通过斜坡道将各阶段(2)连接串通，在上分段(22)、下分段(21)矿体内沿矿体走向布置沿脉巷道(1)，根据阶段内矿石量、品位级别及开采的优先级顺序来确定下分段(21)是否布置脉外运输巷道，通过优先级来合理确定脉外工程量，下分段(21)沿脉巷道(1)既为矿体爆破的自由空间与受矿巷道又为阶段开采矿石的主要运输道路，上分段(22)沿脉巷道(1)作为上分段(22)穿凿下向中深孔(32)的凿岩巷道，本阶段(2)回采完毕充填(a)后，该沿脉巷道(1)作为上一阶段的下部其下分段(21)的沿脉巷道(1)使用；
23.c.划分设置矿房，沿矿体走向分别在布置脉外巷道的区域或和在未布置脉外巷道的区域间隔设置各个矿房；
24.d.矿房回采，各矿房内均按照后退式回采，各矿房的回采顺序：未布置脉外巷道的区域为后退式回采，有布置脉外巷道的区域为后退式回采或根据各矿房品位的高低确定开采的优先级，优先开采优先级较高的矿房，各矿房中的下分段(21)的回采应超前上分段(22)两个爆破循环呈阶梯式后退回采，下分段(21)采用上向中深孔(31)，上分段(22)采用下向中深孔(32)，上分段(22)、下分段(21)同时爆破，矿房单循环爆破结束后及时通风，用铲运机铲装矿石(b)，回采结束进行矿房充填(a)，以避免地压显现造成对脉外巷道或相邻未采矿房的破坏。
25.本发明的方法可以进一步是
26.所述矿房回采采用上分段(22)、下分段(21)分次单独装药单独起爆，上分段(22)作为上半轮起爆，下分段(21)作为下半轮起爆，通过前期仅爆破下分段(21)，保持下分段(21)对上分段(22)的超前形成阶梯式。
27.所述划分设置矿房，有布置脉外巷道的区域，沿矿体走向约每隔30m设置一个矿房。
28.所述划分设置矿房，未布置脉外巷道的区域，沿矿体走向约每隔50m设置一个矿房。
29.实施例，某矿山矿体平均厚度为0.7m，矿体倾角85-90度，矿体长度变化较大平均在200-1000m之间，各分段可采矿脉数量平均在1-3条，矿脉之间的间距在3m以上，无法实现多矿脉同时爆破崩落回采，为控制贫化，仅能考虑单一矿脉逐条进行回采，为急倾斜薄矿脉矿山的通用特征，采用急倾斜薄矿脉上下向中深孔相结合阶梯式低贫化采矿方法，将矿体按照沿深方向划分为分段，分段高度首先根据矿岩稳固性来确定稳固分段高度，该矿山通过分析确定稳固分段高度为15m，为控制损失贫化率，分段高度应小于稳固分段高度，该矿山选取分段高度为10m，下分段(21)与上分段(22)合并作为一个回采阶段(2)，通过斜坡道将各阶段连接串通，在阶段(2)上部、下部矿体内沿矿体走向布置沿脉巷道(1)，沿脉巷道(1)根据矿体的走向变化而变化，根据矿体的分布情况，该矿山阶段(2)下部未布置脉外运输巷道，阶段(2)下部沿脉巷道(1)即作为矿体爆破的自由空间，受矿巷道，又作为阶段(2)矿石的主要运输道路，阶段(2)上部沿脉巷道(1)作为上分段(22)穿凿下向中深孔(32)及爆破作业的凿岩巷道，本阶段(2)回采完毕充填后，该沿脉巷道(1)作为上一阶段(2)的下部沿脉巷道(1)使用。本例未布置脉外巷道，沿矿体走向基本每隔50m设置一个矿房，各矿房内均按照后退式回采，各矿房间的回采顺序也采用后退式回采。矿房的回采，下分段(21)的回采应超前上分段(22)两个爆破循环呈阶梯式后退回采，下分段(21)采用上向中深孔孔(31)，上分段(22)采用下向中深孔(32)，下分段(21)与上分段(22)可以同时爆破，但推荐下分段(21)与上分段(22)分次单独装药单独起爆，上分段(22)作为上半轮起爆，下分段(21)作为下半轮起爆，但通过前期仅爆破下分段(21)，保持下分段(21)对上分段(22)的超前形成阶梯式。矿房单循环爆破结束后，及时通风，组织铲运机尽快铲装矿石(b)，矿房回采结束后应尽快开展矿房充填作业，将回采完毕的矿房进行充填(a)，避免地压显现造成对脉外巷道或相邻未采矿房的破坏。
30.如上所述，便可较好地实现本发明。上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，但本
发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。