[发明专利]一种崩落采矿法覆盖层的形成方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及地下矿山采矿技术，尤其是一种崩落采矿法覆盖层的形成方法。

背景技术

崩落采矿法一般在覆盖岩（矿）石下进行放矿，因此，初期覆盖层的形成是无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法、阶段崩落法等采矿的必要条件。覆盖层的厚度应大于分段高度，一般为15～20m。

中国建筑工业出版社1987年12月出版的《采矿设计手册》矿床开采卷下册1188页介绍了覆盖层的形成有4种方法。1）自然冒落法：顶盘不稳固时，采用自然冒落形成覆盖层，可辅之少量爆破处理；2）人工回填废石：当露天开采转入井下开采时，废石来源充足，可采用这种办法；3）强制崩落法：顶盘围岩不能冒落的矿山，应采用强制崩落形成覆盖层，盲矿体直接采用无底柱分段崩落法，围岩稳固时，一般采用深孔或中深孔强制崩落形成覆盖层，按崩落顶板围岩与回采工作的关系可分为先落顶后回采、边落顶边回采、回采后集中落顶三种顺序；4）暂留矿石为覆盖层：预留矿石作覆盖层，待顶板围岩崩落后或开采结束时，再放出覆盖矿石层。这4种方法适应条件不同，各有优劣，自然冒落法要求顶盘不稳固，覆盖层形成的时间难以控制；人工回填废石只在露天开采转入井下开采时使用；强制崩落法需要在顶盘围岩中开掘工程，时间长，成本高；暂留矿石为覆盖层则将矿石积压在采场中，前期生产能力小，不能立即形成效益，积压资金。

公开号CN 101737051 A的发明专利公开了一种盲矿体覆盖层形成方法，该发明的要点是第一分段回采巷道布置在矿体里，利用第一分段回采后提供的连续采空区诱导顶板岩石冒落，随着回采工作的进行，采空区面积不断扩大，当采空区的面积达到临界暴露面积时，空区顶板岩石在应力和重力的作用下，逐渐失稳冒落，形成覆盖层。该方法可归纳为《采矿设计手册》中所述的自然冒落法，要求顶盘围岩中等稳固及以下，且覆盖层形成时间和规模难以控制。

申请号201010568346.3的发明专利公开了一种采场的上部边邦余矿回收以及下部采矿覆盖层形成的方法，通过竖井到达边邦余矿的底部，形成水平联巷以及与水平联巷垂直的水平凿岩巷，在凿岩巷中开凿凿岩天井及凿岩硐室，并从凿岩硐室向上钻凿炮孔，并装入炸药，进行爆破，使边邦余矿底部的矿量崩落以及水平抛出，形成下方采矿所需的覆盖层。该覆盖层形成方法可归纳为提前落顶后回采矿石的强制崩落法，时间长，工程量大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的崩落法覆盖层形成技术效率低、成本高的问题，提供一种在采矿的同时形成覆盖层的方法。

本发明的技术方案为：在顶盘围岩下第一分段采矿时，利用第一分段采矿需要的凿岩巷钻凿上向扇形中深孔，将采矿的上向扇形炮孔超深至顶盘围岩中，炮孔全长全部装填炸药，炮孔全长一次性爆破，将第一分段的矿石和上部的顶盘围岩同时爆破成碎块，爆破后矿石在下部，废石在上部，形成覆盖层。

炮孔往上超深至围岩的深度根据矿体开采技术条件和开采方案以及地压管理要求、凿岩设备特征等确定，一般使其超过矿岩分界线10～30m。

向上超深的上向扇形炮孔可根据矿岩的性质，全部炮孔往上超深，或部分炮孔往上超深，如隔排炮孔往上超深、排内间隔炮孔往上超深。

往上超深的上向扇形炮孔可以全长采用一个段别爆破，也可以将超深的上向扇形炮孔分为矿体段炮孔和围岩段炮孔，中间炮泥堵塞，分别布置起爆弹，不同的延时时间，分别爆破。

本发明方法适应于顶盘围岩不稳固、中等稳固、稳固、很稳固，不能自然冒落时，厚大盲矿体采用崩落采矿法覆盖层的形成。可用于无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法、阶段崩落法等采矿法，既可用于顶盘围岩下第一分段或第一中段的采矿条件，也可用于下部分段由于矿体倾角变缓而需要形成新的覆盖层的条件。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：

1）不需要新掘进放顶工程，节省费用，节省时间，有利于提高采场产量，尽快实现投产；

2）直接利用顶盘下第一分段采矿的凿岩巷凿岩，炮孔直接在采矿炮孔的基础上超深，和第一分段的采矿同时爆破，减少了新打炮孔钻机安装时间，整体凿岩效率提高；

3）爆破后矿石在下部，废石在上部，由于上部孔网参数大，上部废石爆破块度大，其块度结构更有利于覆盖层的功能，即地压管理，也有利于减少贫化损失。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

图1是在无底柱分段崩落采矿法中，应用本发明形成覆盖层的第一个实施例方案图，包括正视图Ⅰ—Ⅰ和侧视图Ⅱ—Ⅱ。