專利名稱：磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇ǖ闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采礦方法，進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，涉及磷礦床的地下開(kāi)采方法。
背景技術(shù)：
緩傾斜、傾斜中厚礦體的地下開(kāi)采方法是一個(gè)世界性的難題，國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有成功的經(jīng)驗(yàn)。目前國(guó)內(nèi)普遍采用的采礦方法是由有底柱或無(wú)底柱分段崩落法演變形成的有底柱沿端部退采分段空?qǐng)龇ɑ驘o(wú)底柱沿端部退采及進(jìn)路退采分段空?qǐng)龇?，例如中?guó)專利85103513號(hào)“沿走向連續(xù)退采分段空?qǐng)霰缆洳傻V法”。這些方法雖然具有工藝簡(jiǎn)單、易于掌握的特點(diǎn)，但是由于開(kāi)采工藝至今仍不夠完善，無(wú)法控制直接頂板的冒落，一直存在著貧化損失大(據(jù)測(cè)定，損失率達(dá)41.12％，貧化率達(dá)12.04％)、采場(chǎng)生產(chǎn)能力低(平均每晝夜僅為100噸)、安全條件差等三大問(wèn)題。同時(shí)，現(xiàn)有方法的井巷支護(hù)方式采用木材支護(hù)和混凝土發(fā)碹支護(hù)方式，出礦方式則采用低效的風(fēng)動(dòng)設(shè)備出礦。因此，現(xiàn)有的磷礦床地下開(kāi)采，無(wú)論采礦方法、井巷支護(hù)方式，還是采掘技術(shù)裝備都是比較落后的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種適用于緩傾斜、傾斜中厚礦體磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇ǎ硪粋€(gè)目的是在穩(wěn)固性較差的礦體底板巖層中和礦體中提供一種效率高、成本低的支護(hù)方式——錨桿護(hù)頂方式，再一個(gè)目的是在礦石出礦和運(yùn)輸過(guò)程實(shí)現(xiàn)無(wú)軌鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸，坑內(nèi)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)運(yùn)礦。
為實(shí)現(xiàn)這些發(fā)明目的，發(fā)明人提供的具體技術(shù)方案如下首先，在礦段中央附近從地表掘進(jìn)通往礦體的平硐，到達(dá)距離礦體底板50～100m位置，掘進(jìn)主斜坡道至礦體中段標(biāo)高位置，之后沿礦體走向距礦體底板30～50m掘進(jìn)中段大巷；接著在中段大巷內(nèi)將礦體沿走向每隔600～800m劃分為若干盤(pán)區(qū)，在盤(pán)區(qū)中央沿礦體底板或頂板掘進(jìn)盤(pán)區(qū)斜坡道與分段石門(mén)聯(lián)通；沿盤(pán)區(qū)垂直方向?qū)⒅卸蝿澐譃閹讉€(gè)分段，在分段標(biāo)高位置沿礦體走向掘進(jìn)脈內(nèi)分段平巷；然后在分段平巷內(nèi)沿走向每隔9m掘進(jìn)切割上山把分段礦體劃分為若干個(gè)小礦房，其間采用錨桿掛金屬網(wǎng)支護(hù)頂板，加固巷道和礦房；此后以切割上山為自由面，用深孔鑿巖臺(tái)車(chē)或淺孔機(jī)具鉆鑿平行中深孔或淺孔落礦；回采時(shí)沿走向退采，爾后依次爆破殘留礦柱，以實(shí)現(xiàn)空區(qū)處理；采下的礦石用內(nèi)燃或電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)裝運(yùn)至采場(chǎng)溜礦井，由溜礦井下部的振動(dòng)放礦機(jī)裝入載重汽車(chē)運(yùn)至主溜井或直接運(yùn)出平硐外。
本發(fā)明的采礦方法采用無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)礦，為了發(fā)揮大型無(wú)軌設(shè)備的效率，主斜坡道坡度控制在5％～12％，盤(pán)區(qū)斜坡道坡度控制在5％～15％，均為斷面面積為10～16m2的拱性巷道。
為了避免中段大巷受采動(dòng)地應(yīng)力的破壞，中段大巷布置在與底板水平距離30～50m的位置，該大巷為斷面面積10～16m2的拱性巷道，其長(zhǎng)度通常為3000～5000m。
分段平巷是斷面面積為12～17m2的異型巷道；切割上山為斷面面積為7m2左右的倒梯形巷道。
為了保證巷道的穩(wěn)定，巷道的支護(hù)根據(jù)穿過(guò)巖層的巖性確定，在進(jìn)硐段采用現(xiàn)澆砼支護(hù)，在底板紫紅色頁(yè)巖、綠色頁(yè)巖中采用鋼筋網(wǎng)噴砼支護(hù)，在頂?shù)咨皫r中采用錨噴支護(hù)，在礦體段采用錨網(wǎng)支護(hù)，在頂板白云巖、灰?guī)r中采用噴漿支護(hù)。
斜坡道、采準(zhǔn)平巷和礦房加固用的錨桿，是水泥砂漿錨桿或是開(kāi)縫式錨桿。
為了有效回收底板三角礦和大型無(wú)軌設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，分段高度控制在6～12m。
礦房跨度視頂板的穩(wěn)定性而定，一般控制在8～30m。
本發(fā)明的采礦方法，使在直接頂板不穩(wěn)固的緩傾斜、傾斜中厚礦層內(nèi)開(kāi)掘大斷面巷道和形成較大的空?qǐng)龀蔀楝F(xiàn)實(shí)，為大型高效無(wú)軌設(shè)備的使用創(chuàng)造了良好的作業(yè)條件，能提高采場(chǎng)生產(chǎn)能力。本發(fā)明由于采用錨桿掛金屬網(wǎng)支護(hù)頂板，采用鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行回采作業(yè)等一系列措施，創(chuàng)造了在空?qǐng)鱿掳踩龅V的工藝條件，實(shí)現(xiàn)了降低貧化率、提高回收率以及保證安全生產(chǎn)的目的。本發(fā)明對(duì)于礦體傾斜角0～90°、礦體厚度2～20m范圍的磷礦床均可適用。


附圖1為錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)拓系統(tǒng)示意圖，附圖2為采場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖，附圖3為圖2的A-A向剖視圖，附圖4為圖2的B-B向剖視圖，附圖5為斜坡道斷面圖，附圖6為采準(zhǔn)平巷斷面圖。以上圖中，1為分段平巷，2為切割上山，3為隔離頂柱，4為礦房間柱，5為已崩殘間柱，6為45°崩落線，7為斜面錨桿，8為管縫式金屬錨桿，9為鋼筋網(wǎng)，10為照明安裝孔，11為電纜孔，12為風(fēng)水管安裝孔，13為管縫式水泥砂漿錨桿，14為鐵絲網(wǎng)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例 以貴州開(kāi)磷集團(tuán)礦業(yè)總公司的一個(gè)采場(chǎng)為例。
該采場(chǎng)的采礦方法是先在礦段中央附近從地表掘進(jìn)通往礦體的平硐，到達(dá)距離礦體底板50～100m位置，掘進(jìn)主斜坡道至礦體中段標(biāo)高位置，之后沿礦體走向距礦體底板30～50m掘進(jìn)中段大巷，中段高度為50m；接著在中段大巷內(nèi)將礦體沿走向每隔800m劃分為若干盤(pán)區(qū)，在盤(pán)區(qū)中央沿礦體底板或頂板掘進(jìn)盤(pán)區(qū)斜坡道與分段石門(mén)聯(lián)通。沿盤(pán)區(qū)垂直方向?qū)⒅卸蝿澐譃?個(gè)分段，分段高度10m；在分段標(biāo)高位置沿礦體走向掘進(jìn)約17m2的異形巷道——脈內(nèi)分段平巷；掘進(jìn)時(shí)沿礦層頂板留0.5m左右厚的護(hù)頂?shù)V層；然后在分段平巷內(nèi)，沿走向每隔9m掘進(jìn)斷面為7m2的倒梯形巷道——切割上山，切割上山開(kāi)鑿于礦層頂部脈內(nèi)，留厚0.5m的護(hù)頂?shù)V層，其傾斜角與礦層傾角一致；這樣，分段平巷與切割上山就把礦體劃分成若干個(gè)小礦房，礦房斜長(zhǎng)17.4m，凈寬7.5m，沿走向留1.5m寬的條狀間柱。兩分段間留一條連續(xù)垂直頂柱，其厚為1.5～4.5m。其間采用“密封錨固法”即錨桿掛金屬網(wǎng)支護(hù)頂板，加固巷道和礦房。鑿巖時(shí)以切割上山為自由面，在分段平巷中用H157深孔鑿巖臺(tái)車(chē)或YQ90型淺孔鑿巖機(jī)鉆鑿平行中深孔或淺孔落礦。在底板附近，每排布置2～3個(gè)扇形孔，以揭露底板；排間距1.5m，孔間距1.0m；對(duì)間柱兩側(cè)加密炮孔，孔間距減小為0.8m，炮孔直徑60mm，孔深5～18m。回采炮孔的鉆鑿超前崩礦工作面18～27m(即2～3個(gè)礦房)，以避免崩礦和鑿巖相互干擾。崩礦工作飛兩步進(jìn)行，先以切割上山為自由面爆破其底部深孔，其次以該爆破后的切割上山為自由面爆破其兩側(cè)的深孔，落礦用φ40mm×400mm硝銨柱狀炸藥，非電毫秒延期雷管與導(dǎo)爆索分段起爆；回采時(shí)沿走向退采，爾后依次爆破殘留礦柱，以實(shí)現(xiàn)空區(qū)處理；采下的礦石用2～4.6m3內(nèi)燃或電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)裝運(yùn)至采場(chǎng)溜礦井，溜礦井傾角為55°，由溜礦井下部的振動(dòng)放礦機(jī)裝入5～10t的載重汽車(chē)運(yùn)至主溜井或直接運(yùn)出平硐外。該采場(chǎng)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是礦石回收率71.01％，礦石貧化率4.79％，采場(chǎng)生產(chǎn)能力1008t/d，安全條件好。
權(quán)利要求
1磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇?，其特征是先在礦段中央附近從地表掘進(jìn)通往礦體的平硐，到達(dá)距離礦體底板50～100m位置，掘進(jìn)主斜坡道至礦體中段標(biāo)高位置，之后沿礦體走向掘進(jìn)中段大巷；接著在中段大巷內(nèi)將礦體沿走向劃分為若干盤(pán)區(qū)，在盤(pán)區(qū)中央沿礦體底板或頂板掘進(jìn)盤(pán)區(qū)斜坡道與分段石門(mén)聯(lián)通；沿盤(pán)區(qū)垂直方向?qū)⒅卸蝿澐譃閹讉€(gè)分段，在分段標(biāo)高位置沿礦體走向掘進(jìn)脈內(nèi)分段平巷；然后在分段平巷內(nèi)沿走向掘進(jìn)切割上山把分段礦體劃分為若干個(gè)小礦房，其間采用錨桿掛金屬網(wǎng)支護(hù)頂板，加固巷道和礦房；此后以切割上山為自由面，用深孔鑿巖臺(tái)車(chē)或淺孔機(jī)具鉆鑿平行中深孔或淺孔落礦；回采時(shí)沿走向退采，爾后依次爆破殘留礦柱，以實(shí)現(xiàn)空區(qū)處理；采下的礦石用內(nèi)燃或電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)裝運(yùn)至采場(chǎng)溜礦井，由溜礦井下部的振動(dòng)放礦機(jī)裝入載重汽車(chē)運(yùn)至主溜井或直接運(yùn)出平硐外。
2如權(quán)利要求1所述的磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇?，其特征在于主斜坡道坡度控制?％～12％，盤(pán)區(qū)斜坡道坡度控制在5％～15％，均為斷面面積為10～16m2的拱性巷道。
3如權(quán)利要求1所述的磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇ǎ涮卣髟谟谥卸未笙锊贾迷谂c底板水平距離30～50m的位置，該大巷為斷面面積10～16m2的拱性巷道，其長(zhǎng)度通常為3000～5000m。
4如權(quán)利要求1所述的磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇?，其特征在于分段平巷是斷面面積為12～17m2的異型巷道；切割上山為斷面面積為7m2左右的倒梯形巷道。
5如權(quán)利要求1所述的磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇?，其特征在于巷道的支護(hù)根據(jù)穿過(guò)巖層的巖性確定，在進(jìn)硐段采用現(xiàn)澆砼支護(hù)，在底板紫紅色頁(yè)巖、綠色頁(yè)巖中采用鋼筋網(wǎng)噴砼支護(hù)，在頂?shù)咨皫r中采用錨噴支護(hù)，在礦體段采用錨網(wǎng)支護(hù)，在頂板白云巖、灰?guī)r中采用噴漿支護(hù)。
6如權(quán)利要求1所述的磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇?，其特征在于斜坡道、采?zhǔn)平巷和礦房加固用的錨桿，是水泥砂漿錨桿或是開(kāi)縫式錨桿。
7如權(quán)利要求1所述的磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇?，其特征在于分段高度控制?～12m。
8如權(quán)利要求1所述的磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇ǎ涮卣髟谟诘V房跨度視頂板的穩(wěn)定性而定，一般控制在8～30m。
全文摘要
磷礦開(kāi)采的錨桿護(hù)頂分段空?qǐng)龇?，涉及磷礦床的地下開(kāi)采方法，目的是提供一種適用于緩傾斜、傾斜中厚礦體磷礦開(kāi)采方法，并在穩(wěn)固性較差的礦體底板巖層中和礦體中提供錨桿護(hù)頂方式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)軌鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸，坑內(nèi)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)運(yùn)礦。該法先掘進(jìn)平硐、主斜坡道，沿礦體走向掘出中段大巷，然后將礦體分為若干盤(pán)區(qū)，掘進(jìn)盤(pán)區(qū)斜坡道，再將中段劃為分段，之后通過(guò)分段平巷與切割上山把分段礦體劃為小礦房，用錨桿掛金屬網(wǎng)支護(hù)頂板；再以切割上山為自由面，用鑿巖機(jī)具鉆孔落礦；回采沿走向退采，爾后依次爆破殘留礦柱，實(shí)現(xiàn)空區(qū)處理；礦石用鏟運(yùn)機(jī)裝運(yùn)至采場(chǎng)溜礦井，裝入載重汽車(chē)運(yùn)出。本發(fā)明對(duì)于礦體傾斜角0～90°、礦體厚度2～20m范圍的磷礦床均可適用。
文檔編號(hào)E21C41/00GK1458390SQ03135109
公開(kāi)日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者劉九株, 彭思君, 杜紹倫 申請(qǐng)人:貴州開(kāi)磷(集團(tuán))有限責(zé)任公司