[发明专利]巨厚钾盐矿床竖向深槽底卸式开采方法

摘要

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种巨厚钾盐矿床竖向深槽底卸式开采方法，通过改变水平落矿为竖向落矿、减少矿床分层次数、自溜连续运输矿石和低成本回填尾矿，减少设备重量、功率和能耗、降低落矿成本，减少采掘工作面搬家倒面次数多、降低搬家倒面成本，简化运输系统、提高运输效率、降低运输成本，简化充填工艺系统、降低充填成本，低成本全部回填尾矿、解决尾矿堆积生态环保问题，安全前提下尽可能的回收保护矿柱、减少保护矿柱留设、提高资源回收率，有效控制采空区围岩、提高矿井安全可靠程度，开创性的实现厚度30m以上巨厚钾盐矿床的安全、高效、生态环保、可持续稳定开采；本发明可广泛应用于盐类矿床开采领域。

主权项

1.巨厚钾盐矿床竖向深槽底卸式开采方法，其特征在于：按照下述步骤进行：第一步，根据厚度30m以上巨厚钾盐矿床的厚度、埋深、形态和地层赋存条件，对矿体及围岩的力学结构进行分析计算，合理确定工作面的开采技术参数，开采技术参数为开采块段的长度、宽度、厚度，分层厚度，深槽长度、宽度、高度，夹层厚度和保护矿柱宽度，布置巷道进行矿石开采；第二步，按长度500～2000m、宽度70～200m、厚度为矿体厚度，划分工作面开采块段，沿矿层上部顶板布置上水平顺槽巷道，沿矿层下部底板布置下水平顺槽巷道，上下水平顺槽巷道通过联络巷道相联；第三步，在工作面上、下水平顺槽巷道内，按照6～12m的深槽宽度、8～15m的保护矿柱宽度，分别布置上、下水平开采巷道，在上水平开采巷道内采用反井钻机或联络巷道钻机按照20～50m的间距预先施工直径为0.8～1.4m的溜矿孔贯穿上水平开采巷道和下水平开采巷道；第四步，按照20～50m的分层厚度进行分层，与上、下水平顺槽巷道上下重叠、沿每一分层分别布置分层顺槽巷道，分层顺槽巷道根据开采顺序、自下而上依次施工，且通过联络巷道与上、下水平顺槽巷道相联；第五步，在每一分层顺槽巷道内，按照500～2000m的长度、6～12m的宽度、15～40m的高度布置开采深槽，首先在深槽上部采用掘进机形成4m高度的开采巷道，并沿顶板敷设充填管路，之后采用竖向采矿机进行竖向、深槽、底卸式开采，采落的矿石由推矿机推送至溜矿孔、自溜连续运输至下水平开采巷道内的胶带输送机；第六步，竖向采矿机开采深槽的过程中，每开采2m左右的深度，构建溜矿设施，以弥补采空的溜矿孔，贯通上下部溜矿孔，为上一分层的开采服务；竖向采矿机开采至预定的深度，留设5～10m的夹层厚度，由联络巷道进入下一开采深槽进行开采；第七步，在每一分层开采巷道内，依次顺序开采完各深槽后，根据尾矿处理、环境保护和采空区围岩控制的要求，进行采空区充填，进行采空区充填时，根据采矿充填衔接关系、采空区力学结构特征和尾矿回填料浆特性，合理确定充填工艺，通过各充填管路阀门的配合、充填设施的构筑，实现深槽采空区的立体式、有序化、全体积充填；第八步，分层充填完毕后，布置上一分层进行开采、充填，工作面开采块段各分层的深槽整体开采、充填稳定之后，采用竖向柱状开采方法对深槽之间的部分保护矿柱进行回收；部分保护矿柱回收完毕之后，对采空的采柱空间进行立体式、有序化、全体积充填；第九步，如此循环，实现厚度30m以上巨厚钾盐矿床的安全高效开采、尾矿低成本回填、生态环境保护和矿井可持续稳定开采。