一种有效提高矿山一次回采高度的方法

摘要

本发明公开了：一种有效提高矿山一次回采高度的方法，包括如下步骤：S1，掘进切割天井；S2，中深孔凿岩；S3,施工下向大直径深孔；S4，爆破。本发明能够有效减少矿山采切比、提高矿山回采强度、缩短矿山基建时间；同时本发明也适用于因地质探矿无法做到精确圈出矿体上部边界的边缘矿石回收。

说明书

技术领域

本发明涉及矿山开采领域，具体涉及一种有效提高矿山一次回采高度的方法。

背景技术

随着工业和经济的发展，各国对矿产资源的需求量也越来越多，各国都在加大矿产资源开采力度，获取更多的矿产资源。急倾斜中厚矿体的开采在国内外矿山开采中较为常见，急倾斜中厚矿体指厚度4～15m，倾角大于55°的矿体。目前，针对急倾斜中厚—厚大矿体的开采的“VCR”法，以其回采效率高、安全可靠、吨矿成本低、延米崩矿量大等优点占据主流。但由于受凿岩设备（潜孔钻机）钻孔偏斜率的限制，要想将进一步提高矿山的阶段高度从而提高矿山的回采强度，几乎难以实现。同时在矿山开采中，常因地质探矿无法做到精确圈出矿体上部边界，而造成矿石回采过程中投资费用增加或资源损失的情形。

目前多数的“VCR”法的采矿段高一般为40至60米，虽然也有各类的方法改进，但多具有如下缺点：1、需将矿体划分为2个阶段，形成2个底部出矿结构，增加了额外的采切工程，采切比增加、回采强度低，矿石的回采价值降低。2、在凿岩硐室上部YT-28打眼机浅孔（浅孔留矿法）采矿：若直接在凿岩硐室顶板浅孔法采矿，大直径深孔凿岩硐室本身跨度较大（16m左右），当直接回采上部矿量后，高度进一步提升（通常大于3.5m），顶帮板管理难度极大，将危及凿岩硐室内作业人员及设备的安全，安全上不可靠。3、充填采空区，在充填体内开凿采准、切割工程回采：由于凿岩硐室下部已经充填，在充填体开凿采准、切割工程，可以保障回采安全，但此方法只适用于充填法采矿，需同时满足矿石的价值较高。4、放弃回收上部矿石：将会造成矿产资源的永久损失，是对矿产资源的一种浪费。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的缺陷，提供一种有效提高矿山一次回采高度的方法，从而减少矿山采切比、提高矿山回采强度、缩短矿山基建时间。

本发明采用的技术方案是：一种有效提高矿山一次回采高度的方法，包括如下步骤：S1，掘进切割天井：在凿岩硐室上部掘进上向扇形中深孔的切割天井；S2，中深孔凿岩：在切割天井周边布置炮孔，在凿岩硐室顶部和帮壁存在矿石处钻凿上向扇形中深孔；S3,施工下向大直径深孔：正常施工下向大直径深孔；S4，爆破：待下向大直径深孔破顶爆破时，同时对相对应的上向扇形中深孔与下向大直径深孔同时装药爆破。

作为本发明的进一步改进，所述S3中切割天井周边炮孔的排间距为0.5至0.8米。

作为本发明的进一步改进，上向扇形中深孔和下向大直径深孔的孔口起爆药包中绑扎2发同段位雷管。

作为本发明的进一步改进，所述雷管小于等于5个段位。

作为本发明的更进一步改进，S4中爆破时，同时起爆的上向扇形中深孔和下向大直径深孔在同一个垂直截面。

本发明采用的有益效果是：（1）安全：凿岩、装药作业都在凿岩硐室进行，安全上可靠。（2）经济：无需在增加大量的采准、切割工程，上向扇形中深孔与凿岩硐室下向大直径深孔同步爆破、同步回采，经济效益显著。（3）高效：上向扇形中深孔与下向大直径深孔同时爆破落矿，同作业面铲装矿石，有利于矿山强化开采。（4）工序简便：仅需要在凿岩硐室内施工上向扇形中深孔和下向大直径深孔即可，中深孔与大直径深孔凿岩工艺成熟、施工简便。本发明能够有效减少矿山采切比、提高矿山回采强度、缩短矿山基建时间；同时本发明也适用于因地质探矿无法做到精确圈出矿体上部边界的边缘矿石回收。

附图说明

图1为本发明示意图。

图2为本发明爆破示意图。

图3为本发明的起爆网络示意图。

图中所示：1 出矿巷，2 矿体边界，3 下向大直径深孔切割井，4 联络巷，5 上向扇形中深孔切割井，6 上向扇形中深孔，7 凿岩硐室，8 下向大直径深孔，9 斜坡道上山，10采空区，11 崩落矿堆。

具体实施方式

下面结合图1至图3，对本发明做进一步的说明。

如图所示，S1，掘进切割天井：在凿岩硐室上部掘进上向扇形中深孔的切割天井；S2，中深孔凿岩：在切割天井周边布置炮孔，在凿岩硐室顶部和帮壁存在矿石处钻凿上向扇形中深孔；S3,施工下向大直径深孔：正常施工下向大直径深孔；S4，爆破：待下向大直径深孔破顶爆破时，同时对相对应的上向扇形中深孔与下向大直径深孔同时装药爆破。

为确保拉槽成功，切割天井周边炮孔的排间距为0.5至0.8米。

为力求总延时降低，避免起爆后岩石上下飞溅破坏起爆网络，上向扇形中深孔和下向大直径深孔的孔口起爆药包中绑扎2发同段位雷管。所述雷管小于等于5个段位。

为了保障安全，避免装药过程中跌落采空区，同时起爆的上向扇形中深孔和下向大直径深孔在同一个垂直截面。

实施例1，第一步，掘进切割天井：在硐室上部即下行大直径深孔首次爆破的区域掘进切割天井抵达设计高度。第二步，中深孔凿岩：在切割天井周边布置0.5-0.8m排间距炮孔，确保拉槽成功，在凿岩硐室顶部、帮壁存在矿石处钻凿上向扇形中深孔（下称上炮孔）。第三步，施工下向大直径深孔：硐室内中深孔凿岩结束后正产施工下向大直径深孔（下称下炮孔）。第四步，爆破：待下向大直径深孔破顶爆破时，同时上下对应上向扇形中深孔与下向大直径深孔位置，做到上下对应同时装药爆破。为了保障安全，每次爆破都要使上下炮孔在一个截面上，避免装药过程中跌落采空区。先施工上向扇形中深孔，防止下向大直径深孔施工完毕后，因施工上炮孔产生的岩屑堆积、堵塞下炮孔。每次做爆破设计要对应好上下炮孔的对应关系，上下炮孔爆破后都不能超前或滞后。上、下炮孔同时装药过程中，每个炮孔都使用导爆索，在孔口起爆药包中绑扎2发同段位雷管，整体雷管使用不应超过5个段位，力求总延时降低，避免起爆后岩石上下飞溅破坏起爆网络。每次爆破前需仔细检查封堵好下炮孔孔口，上、下炮孔同时起爆后，上向矿石会有少量堆积在凿岩硐室内，爆破后需使用铲运机在凿岩硐室内将矿石推入空区，现场人员指挥，避免将封堵下向炮孔的孔口塞铲掉，造成堵孔现象。上向中深孔与下向大直径深孔的起爆药中雷管尾线在一起聚成束后与瞬发雷管绑扎在一起，由瞬发雷管同时引爆。

本发明具备如下优点：（1）安全：凿岩、装药作业都在凿岩硐室进行，安全上可靠。（2）经济：无需在增加大量的采准、切割工程，上向扇形中深孔与凿岩硐室下向大直径深孔同步爆破、同步回采，经济效益显著。（3）高效：上向扇形中深孔与下向大直径深孔同时爆破落矿，同作业面铲装矿石，有利于矿山强化开采。（4）工序简便：仅需要在凿岩硐室内施工上向扇形中深孔和下向大直径深孔即可，中深孔与大直径深孔凿岩工艺成熟、施工简便。本发明能够有效减少矿山采切比、提高矿山回采强度、缩短矿山基建时间；同时本发明也适用于因地质探矿无法做到精确圈出矿体上部边界的边缘矿石回收。

本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。