一种深部缓倾斜薄矿脉无矿柱连续开采方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111852476A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010704780.3E21F15/00(2006.01)(22)申请日2020.07.21E21F1/00(2006.01)(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人李元辉李坤蒙熊志朋安龙冯夏庭刘明飞(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱范象瑞(51)Int.Cl.E21C41/22(2006.01)E21F17/18(2006.01)E21F17/00(2006.01)E21F13/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种深部缓倾斜薄矿脉无矿柱连续开采方法(57)摘要一种深部缓倾斜薄矿脉无矿柱连续开采方法，其步骤包括：在阶段内沿矿体走向以一定跨度的分区条带为回采单元，从一侧向另一侧连续开采；在分区条带上部形成“V”形工作面，按自上而下顺倾斜推进；开采一定空间后架设预应力膨胀支柱支撑顶板，在分区条带边界构筑充填帷幕，用尾砂或低强度胶结充填体充填采空区形成复合支护体；利用预应力膨胀支柱安装压力传感器、红外线位移监测器和地压变形数据采集器，监测采场地压演化和顶板下沉。该方法的优点是：采场间不留间柱和原岩柱，可减少矿石损失；可有效控制和均衡区域采场地压，提高作业安全条件；采取“V”形工作面可减少矿石运搬工作量；能够实现地压灾害精确预警。CN111852476ACN111852476A权利要求书1/1页1.一种深部缓倾斜薄矿脉无矿柱连续开采方法，其特征在于包括以下步骤：(1)采场布置在阶段内沿矿体走向每40m划分为一个分区条带，分区条带间不再设置矿石间柱，以分区条带为回采单元沿矿体走向从一侧向另一侧连续开采，在采场底部留设3～5m底柱；(2)采准与切割在矿体下盘脉外掘进阶段运输平巷，沿阶段运输平巷每隔40m掘进人行通风天井至采场内，用于行人通风；沿阶段运输平巷每隔8m掘进矿石溜井至矿体底部，用于放矿；在分区条带下部边界掘进切割平巷；在分区条带一侧掘进人行通风上山，供人员设备进入采场，并作为回采时的自由面；(3)采场回采从分区条带一侧沿矿体走向开始回采，用凿岩机在分区条带的上部矿体施工水平炮孔，自上而下呈“V”形工作面推进，实现崩落矿石的高效集聚运搬和采场顶板卸压；单次爆破落矿后，用电耙将矿石从工作面耙至矿石溜井后装车运出；当矿体倾角小于15°时，可采用铲运机出矿，以提高采场采矿效率和简化底部结构；(4)采场地压控制为了减少矿石损失，同时避免原岩矿柱劈裂、岩爆等地压灾害发生后无法长久控制顶板稳定性，采场内不留设矿石点柱，开采一定空间后，架设预应力膨胀支柱主动支撑采场顶板，且预应力膨胀支柱在生产末期不予回收；预应力膨胀支柱的支护参数需根据现场矿岩条件进行设计；分区条带回采结束后，在分区条带边界沿斜长方向构筑充填帷幕，利用尾砂或低强度胶结充填体充填采空区，形成预应力膨胀支柱和尾砂或低强度胶结充填体的复合支护体；(5)采场通风新鲜风流由阶段运输平巷经人行通风天井进入分区条带工作面，污风由采场经上部充填井排入上一阶段运输平巷，进入通风井排至地表；(6)采场地压演化和顶板下沉监测在预应力膨胀支柱的底部安装压力传感器；在预应力膨胀支柱的底部一侧安装红外线位移监测器；压力传感器和红外线位移监测器分别通过数据传输线与地压变形数据采集器相接；实时动态监测预应力膨胀支柱的承载压力和变形，以分析采场的地压演化和顶板下沉规律。2CN111852476A说明书1/3页一种深部缓倾斜薄矿脉无矿柱连续开采方法技术领域[0001]本发明属于采矿工程技术领域，特别是涉及一种深部缓倾斜薄矿脉无矿柱连续开采新型采矿方法。背景技术[0002]缓倾斜薄矿脉在贵金属和有色金属矿产资源储量中占有非常大的比重，受矿体赋存条件制约，矿山主要采用房柱法开采。该类采矿方法主要通过矿石间柱和采场矿石点柱来保证采场顶板稳定。进入深井开采后，为维持采场的稳定性势必要减小采场跨度、增加留设矿石点柱的数量。在高应力条件下，采场内的原岩矿柱应力集中现象突出，极易产生脆性破坏乃至发生岩爆，严重危及采场作业人员和设备的安全；且矿石损失严重(损失率高达20-30％)，生产能力低(采场生产能力30-50t/d)。[0003]针对缓倾斜薄矿脉矿体的开采，公开号为CN108590747A的专利披露了一种壁式全面回采液压柱临时支护嗣后充填法。该方法是沿矿体走向划分矿块，矿块间留设矿石间柱，矿块内沿条带进行开采，开采过程中用液压支柱临时支撑顶板，采场回采结束后回收液压支柱，砌筑挡墙并用尾砂充填空区。该方法存在两个缺陷：①液压支柱作为临时支护设备，虽然确保