缓倾斜薄矿体的采矿方法与流程

1.本发明涉及采矿方法，具体地，涉及一种缓倾斜薄矿体的采矿方法。


背景技术：

2.对于缓倾斜薄矿体，爆破的矿石无法在重力作用下自溜至底部进行出矿，并且，当矿体倾角大于无轨设备的爬坡角时，无轨铲运设备无法沿矿体倾角正常运行，因此，无法借助无轨铲运设备进入采场运输出矿，难以进行大规模的机械化连续开采作业，采矿效率低。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的实施例提出一种缓倾斜薄矿体的采矿方法，该方法具有便于大规模机械化连续开采作业的优点。
5.本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法，包括以下步骤：
6.根据矿体的倾角布置主运输巷道以及脉内运输巷道，所述脉内运输巷道与所述主运输巷道连通，其中，所述主运输巷道和所述脉内运输巷道的倾角均小于或等于12度；
7.在脉内运输巷道的两侧沿矿体走向划分盘区，所述盘区的长度大于等于500米，所述盘区的宽度大于200米小于300米；
8.沿矿体走向或者矿体倾向开采盘区。
9.本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法可以根据矿体倾角的不同，设置倾角小于12度的主运输巷道以及脉内运输巷道，以方便铲运机等大型运输开采设备的运行，从而可以实现机械化连续开采作业。
10.因此，本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法便于大规模机械化连续开采作业，具有采矿效率高的优点。
11.在一些实施例中，所述脉内运输巷道包括第一巷道和第二巷道，所述第一巷道的延伸方向与所述矿体的走向一致，所述第二巷道连通所述第一巷道与所述主运输巷道。
12.在一些实施例中，所述矿体倾角小于等于12度时，所述主运输巷道的延伸方向与所述第一巷道的延伸方向一致，所述第二巷道的延伸方向垂直于所述第一巷道的延伸方向。
13.在一些实施例中，所述矿体倾角大于12度小于等于25度时，所述主运输巷道的延伸方向与所述第一巷道的延伸方向一致，所述第二巷道与所述第一巷道之间的夹角大于等于26度小于等于63度。
14.在一些实施例中，所述矿体倾角大于25度小于36度时，所述第二巷道与所述第一巷道之间的夹角大于等于34度小于等于50度，所述第二巷道与所述主运输巷道之间的夹角大于等于17度小于等于25度。
15.在一些实施例中，所述矿体的厚度大于等于3米小于4米时，所述临时矿柱的长度为9米、宽度为6米；
16.所述矿体的厚度大于等于4米小于5米时，所述临时矿柱的长度为11米、宽度为7米；
17.所述矿体的厚度大于等于5米小于6米时，所述临时矿柱的长度为13米、宽度为8米。
18.在一些实施例中，所述沿矿体走向或者矿体倾向开采盘区包括：
19.在所述盘区内预留临时矿柱；
20.开采工作面与所述临时矿柱之间的距离大于或等于一定距离后，利用爆破的方式回收所述临时矿柱的一部分，使所述临时矿柱的另一部分形成永久矿柱。
21.在一些实施例中，还包括以下步骤：
22.在采矿工作面与临时矿柱回收工作面之间的距离大于或等于一定距离后，进行放顶。
23.在一些实施例中，所述第一巷道包括第一道、第二道和第一连通道，所述第一道和所述第二道沿所述第一巷道的宽度方向间隔布置，所述第一连通道连通所述第一道和所述第二道，所述第一连通道有多个，多个所述第一连通道在所述第一巷道的延伸方向间隔布置；
24.所述第二巷道包括第三道、第四道和第二连通道，所述第三道和所述第四道沿所述第二巷道的宽度方向间隔布置，所述第二连通道连通所述第三道和所述第四道，所述第二连通道有多个，多个所述第二连通道在所述第二巷道的延伸方向间隔布置。
25.在一些实施例中，还包括以下步骤：
26.利用锚杆或者锚索对所述矿体的顶板进行支护。
附图说明
27.图1是本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法的示意图。
28.图2是本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法的示意图。
29.图3是本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法的示意图
30.图4是本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法的示意图
31.图5是本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法中的回收临时矿柱示意图。
32.图6是本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法中的回收临时矿柱示意图。
33.图7是本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法中的回收临时矿柱示意图。
34.附图标记：
35.主运输巷道1；
36.脉内运输巷道2；第一巷道21；第一道211；第二道212；第一连通道213；第二巷道22；第三道221；第四道222；第二连通道223；
37.盘区3；出矿进路31；
38.临时矿柱4；永久矿柱41。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.如图1-图7所示，本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法，包括以下步骤：
41.根据矿体的倾角布置主运输巷道1以及脉内运输巷道2，脉内运输巷道2与主运输巷道1连通，其中，主运输巷道1和脉内运输巷道2的倾角均小于或等于12度。
42.需要说明的是，缓倾斜薄矿体的倾角角度小于或等于35度，且厚度一般小于6米。
43.可以理解的是，当主运输巷道1和脉内运输巷道2的倾角均小于或等于12度时，可以方便铲运机等机械化设备的运行，从而可以提高开采效率。
44.在脉内运输巷道2的两侧沿矿体走向划分盘区3，盘区3的长度大于等于500米，盘区3的宽度大于200米小于300米。
45.可以理解的是，如图1-图4所示，对一个盘区3开采时，可以采用多个铲运机相对开采，以提高采矿效率，此外，根据铲运机的经济运距的不同，可以设置不同尺寸的盘区3，从而进一步提升铲运机的工作效率。
46.沿矿体走向或者矿体倾向开采盘区3。可以理解的是，如图2所示，也可以沿矿体的倾向开采盘区3，或者，如图3所示，可以沿矿体的走向开采盘区3。
47.也就是说，本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法可以根据矿体倾角的不同，设置主运输巷道1以及脉内运输巷道2，从而便于采用机械化连续开采作业。
48.此外，主运输巷道1与盘区3之间的最小距离大于20米小于40米，避免开采盘区时影响主运输巷道1的正常运行，以保证主运输巷道1安全性。
49.因此，本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法便于大规模机械化连续开采作业，具有采矿效率的优点。
50.在一些实施例中，如图1-图4所示，脉内运输巷道2包括第一巷道21和第二巷道22，第一巷道21的延伸方向与矿体的走向一致，第二巷道22连通第一巷道21与主运输巷道1。
51.具体地，第一巷道21的路面与水平面平行，以便铲运车的运行，则根据矿体倾角的不同设置第二巷道22以及主运输巷道1，以保证铲运车的正常运行。
52.可以理解的是，如图3所示，沿矿体的走向开采盘区3时，铲运车在相邻的第二巷道22上相对运行；或者，如图2所示，沿矿体倾向开采盘区3时，铲运车在相邻的第一巷道21上相对运行。
53.在一些实施例中，如图1所示，矿体倾角小于等于12度时，主运输巷道1的延伸方向与第一巷道21的延伸方向一致，第二巷道22的延伸方向垂直于第一巷道21的延伸方向。
54.可以理解的是，矿体倾角小于等于12度时，则不会影响铲运机的运行，那么，如图1所示，第一巷道21的路面与主运输巷道1的路面均与水平面平行，第二巷道22连通第一巷道21与主运输巷道1，且第二运输巷道的倾角与矿体的倾角相同。
55.在一些实施例中，如图2和图3所示，矿体倾角大于12度小于等于25度时，主运输巷道1的延伸方向与第一巷道21的延伸方向一致，第二巷道22与第一巷道21之间的夹角大于等于26度小于等于63度。
56.可以理解的是，当矿体倾角大于12度小于等于25度时，第一巷道21与主运输巷道1的路面均与水平面平行，则由于矿体的倾角大于12度，第二巷道22倾角与矿体倾角保持一致时，不利于铲运机的正常运行，因此，在采矿工作面设置第一巷道21和主运输巷道1后，改变第一巷道21与第二巷道22之间的夹角，以使第二巷道22的倾角小于或等于12度，从而便于铲运机的正常运行。
57.具体地，第二巷道22与第一巷道21之间的夹角为α，如表1所示：
58.矿体倾角α13
°
63
°
14
°
57
°
15
°
51
°
16
°
42
°
17
°
39
°
18
°
37
°
19
°
39
°
20
°
35
°
21
°
32
°
22
°
31
°
23
°
29
°
24
°
27
°
25
°
26
°
59.表1
60.在一些实施例中，如图4所示，矿体倾角大于25度小于36度时，第二巷道22与第一巷道21之间的夹角大于等于34度小于等于50度，第二巷道22与主运输巷道1之间的夹角大于等于17度小于等于25度。
61.可以理解的是，在矿体倾角较大的情况下(即矿体倾角大于25度小于36度)，只限制第一巷道21与第二巷道22的夹角，会使第一巷道21与第二巷道22之间夹角更小，不利于铲运车的运输，因此，可以在改变第一巷道21与第二巷道22夹角的同时，也改变第二巷道22与主运输巷道1之间的夹角。
62.具体地，第二巷道22与主运输巷道1之间的夹角为β，如表2所示：
63.矿体倾角αβ26
°
25
°
50
°
27
°
24
°
48
°
28
°
23
°
46
°
29
°
22
°
44
°
30
°
21
°
42
°
31
°
20
°
40
°
32
°
19
°
38
°
33
°
18
°
36
°
34
°
18
°
36
°
35
°
17
°
34
°
64.表2
65.在一些实施例中，矿体的厚度大于等于3米小于4米时，临时矿柱4的长度为9米、宽度为6米；矿体的厚度大于等于4米小于5米时，临时矿柱4的长度为11米、宽度为7米；矿体的厚度大于等于5米小于6米时，临时矿柱4的长度为13米、宽度为8米。
66.具体地，利用铲运机在脉内运输巷道2相对运行，以实现对盘区3的开采，其中，铲运机所运行的道路形成进出矿路31，即进出矿路31环绕临时矿柱4。优选地，进出矿路31的宽度为8米，即相邻的两个临时矿柱4之间的距离为8米。
67.可以理解的是，根据矿体厚度的不同，设置不同大小的临时矿柱4，即矿体的厚度越厚，临时矿柱4的尺寸越大，以便为开采后的矿体顶部提供良好的支撑，从而提高盘区3的安全性。
68.在一些实施例中，沿矿体走向或者矿体倾向开采盘区3包括：在盘区3内预留临时矿柱4，开采工作面与临时矿柱4之间的距离大于或等于一定距离后，利用爆破的方式回收临时矿柱4的一部分，使临时矿柱4的另一部分形成永久矿柱41。
69.优选地，如图1和图4所示，开采工作面与临时矿柱4之间的距离大于一个出矿进路的距离且小于或等于三个出矿进路的距离时，设置永久矿柱41，以便提高矿体的回收率。
70.其中，可以根据临时矿柱4的尺寸不同，设置不同数量的永久矿柱41。如图5所示，利用爆破装置依次沿a1、a2、a3、a4、a5的顺序爆破临时矿柱4并进行回收，该临时矿柱4的剩余部分形成永久矿柱41；或者，如图6所示，利用爆破装置依次沿b1、b2、b3、b4、b5、b6的顺序爆破临时矿柱4并进行回收，该临时矿柱4的剩余部分形成永久矿柱41；或者，如图7所示，利用爆破装置依次沿c1、c2、c3、c4、c5的顺序爆破临时矿柱4并进行回收，该临时矿柱4的剩余部分形成永久矿柱41。
71.此外，还可以采用其他机械装置进行回收部分临时矿柱4，例如，采用机械手的方式。
72.在一些实施例中，本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法还包括以下步骤：在采矿工作面与临时矿柱4回收工作面之间的距离大于或等于一定距离后，进行放顶。
73.优选地，在采矿工作面与临时矿柱4回收工作面之间的距离不超过三个进出矿路31的距离进行放顶。
74.可以理解的是，对临时矿柱4回收并形成永久矿柱41后，永久矿柱41的尺寸小于临时矿柱4的尺寸，对采空后的矿体的顶部支撑力度减小，因此，需要主动放顶，以保证采矿作业时的安全性。
75.在一些实施例中，第一巷道21包括第一道211、第二道212和第一连通道，第一道211和第二道212沿第一巷道21的宽度方向间隔布置，第一连通道连通第一道211和第二道212，第一连通道有多个，多个第一连通道在第一巷道21的延伸方向间隔布置；第二巷道22包括第三道221、第四道222和第二连通道，第三道221和第四道222沿第二巷道22的宽度方向间隔布置，第二连通道连通第三道221和第四道222，第二连通道有多个，多个第二连通道在第二巷道22的延伸方向间隔布置。
76.具体地，如图1-图4所示，第一道211与第二道212平行设置，第一连通通道213连通第一道211和第二道212，以方便铲运车在脉内运输巷道2中运行，同理，第三道221与第四道222平行设置，第二连通通道223连通第三道221和第四道222。
77.优选地，一条第一巷道21中的第一道211与第二道212之间的距离为20米，相邻两个第一连通通道213之间的距离为20米；一条第二巷道22中的第三道221与第四道222之间的距离为20米，相邻两个第二连通通道223之间的距离为20米。
78.可以理解的是，在放顶后，部分矿体会覆盖脉内运输巷道2的路面，因此，设置第一
道211、第二道212和第一连通通道213以及第三道221、第四道222和第二连通通道223，可以在矿石覆盖脉内运输巷道2后，还可以提供铲运车运行的安全路面，以保证采矿工作的进行。
79.在一些实施例中，本发明实施例的缓倾斜薄矿体的采矿方法还包括以下步骤：利用锚杆或者锚索对矿体的顶板进行支护。
80.可以理解的是，利用锚杆或者锚索对矿体的顶板进行支护可以不免产生不稳固矿段，从而提高采矿作业时的安全性。
81.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
82.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
83.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
84.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
85.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
86.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。