CN113898345A - 地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，包括：步骤一、选定切割槽的位置；步骤二、沿阶段高度方向，将选定的切割槽划分为上下两个区域，即上部区域和下部区域；步骤三、对下部区域采用中深孔侧向***的方式进行拉槽***；步骤四、对上部区域采用“品”字型分次***的方式进行拉槽***。本发明按阶段高度将切割槽分为上下两个区域分别进行***，降低了阶段回采切割拉槽***的难度，且没有增加额外的采切工程量，降低了***难度，缩短了施工周期，提高了切割质量与效率，降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于采矿工程技术领域，尤其涉及一种地下金属矿山阶段回采的切割拉槽方法。
背景技术
切割拉槽***的目的是为地下采场回采提供初始的自由面与***补偿空间。因此，切割拉槽***的质量以及所形成切割槽的形态对整个采场的回采至关重要。
地下金属矿山采用阶段矿房法回采时，其阶段高度一般为40m~60m，高阶段回采如何形成其初始***自由面一直是该类方法成功应用的关键技术。由于阶段高度大，施工切割天井的成本高难度大，随着切割天井施工高度的增加，天井自身的直立性难以保障，天井施工的断面尺寸也难以保障，经常导致天井形态两端高中间窄以及天井发生倾斜等问题。这些问题的产生将极大程度上影响阶段回采的切割拉槽***，甚至导致切割拉槽***失败，不能为后续的回采***提供有效的初始补偿空间。
针对以上问题，国内外地下金属矿山主要采用以下两种方式进行切割拉槽***：第一种是采用天井钻机进行切割天井的施工，确保天井断面的尺寸与直立性，但是该种方法的施工成本高，且一般的天井钻机的成井断面尺寸为直径0.9m，其形成的空间不足以为切割拉槽***提供补偿空间，因此一般需要施工2-3个切割天井，造成施工成本和施工周期的大幅增加。第二种方法是将阶段进一步划分为多个分段，在每一分段内施工切割天井，进行分段内的切割拉槽***，最后形成符合***要求的阶段采场切割槽，但是这种方法将阶段划分成分段，增加了采切工程量，导致切割拉槽***的工艺复杂、起爆网络复杂等问题出现。
发明内容
本发明提出了一种地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其目的是：减少切割工程量，降低***难度，缩短施工周期，提高切割质量与效率，降低成本。
本发明技术方案如下：
一种地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，包括：
步骤一、选定切割槽的位置；
步骤二、沿阶段高度方向，将选定的切割槽划分为上下两个区域，即上部区域和下部区域；
步骤三、对下部区域采用中深孔侧向***的方式进行拉槽***；
步骤四、对上部区域采用“品”字型分次***的方式进行拉槽***。
作为本方法的进一步改进：步骤二中，下部区域高度应小于20m，上部区域高度应大于30m。
作为本方法的进一步改进：步骤三中，先在下部区域的底部施工第一切割平巷，再在下部区域的前侧施工出上下贯通整个下部区域的切割天井，然后在第一切割平巷内施工出与所述切割天井平行的上向平行中深孔作为炮孔进行***。
作为本方法的进一步改进：步骤三中，***时，每一排炮孔中位于中间的炮孔早于左右两侧的炮孔进行***。
作为本方法的进一步改进：步骤三中，根据***补偿系数确定下部区域***的次数，如果***补偿系数大于等于1.35，则采用一次切割拉槽***；如果***补偿系数小于1.35时，则按从前向后的方向分次进行切割拉槽***。
作为本方法的进一步改进：步骤三中，如果所使用的炮孔为扇形炮孔，则扇形炮孔的角度不低于70度。
作为本方法的进一步改进：步骤四中，先在上部区域的顶部施工出第二切割平巷，再从第二切割平巷施工下向平行深孔作为炮孔，然后以上部区域的底部为自由面和***补偿空间，按从下向上的方向从底部顺次进行“品”字型***；
所述“品”字型***是指：位于上部空间中央区域的炮孔先***，两侧的炮孔后***，从而在上部区域的底部***形成“品”字型空间。
作为本方法的进一步改进：步骤四中，每次***的高度为3-5m。
作为本方法的进一步改进：步骤四中，在中央区域围绕中央炮孔设置补偿炮孔；***时，先***中央炮孔，再***补偿炮孔，最后***位于外侧的其它炮孔。
作为本方法的进一步改进：步骤四中，***的起爆位置位于炮孔孔底，***前先堵塞炮孔底部，再根据***高度装填***，***中插有***，装药高度全长铺设导爆索，然后填塞炮孔顶部。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明按阶段高度将切割槽分为上下两个区域分别进行***，降低了阶段回采切割拉槽***的难度，且没有增加额外的采切工程量。
（2）下部区域以切割天井为自由面和初始***补偿空间，从第一切割平巷施工上向中深孔进行切割拉槽***，由于下部区域高度低，施工切割天井的难度低，质量高，因此可以很好地保证侧向拉槽***的质量和施工效率。
（3）由于上部区域高度较高，采用传统的切割拉槽方式难以达到预期的效果，因此从第二切割平巷施工下向深孔，以下部区域为自由面和***补偿空间分次进行“品”字型***，该方式不用施工切割天井，减少了切割工程量，避免了高天井施工存在的难题，同时，采用“品”字型分次***，既利用了下部的自由面和补偿空间，又利用了“品”字型空间，中央位置的超前自由面和补偿空间，将向下崩矿变为向下和向侧面崩矿，增加了自由面，提升了切割拉槽***的效果，降低了切割拉槽***的围岩夹制作用，保证了上部区域切割拉槽***的质量和施工效率。
附图说明
图1为施工下部区域的第一切割平巷和切割天井后，进行中深孔侧向***时的示意图；
图2为下部区域中深孔侧向***时的俯视示意图；
图3为上部区域开始第一次***时的示意图，图中粗线部分为装药***部分；
图4为上部区域第五次***时的示意图，图中粗线部分为装药***部分；
图5为上部区域第九次即最后一次***至顶部的示意图，图中粗线部分为装药***部分；
图6为上部区域***时深孔炮孔的布局示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案：
一种地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，包括：
步骤一、选定切割槽的位置。本实施例中，切割槽位于采场中央，长度与采场的宽度相同为13m，切割槽宽度为3.5m。
步骤二、如图1、3、4、5，沿阶段高度方向，将选定的切割槽划分为上下两个区域，即上部区域和下部区域。划分原则是，下部区域高度应小于20m，上部区域高度应大于30m。本实施例中，下部区域高度18.5m，上部区域高度31.5m。
步骤三、对下部区域采用中深孔侧向***的方式进行拉槽***。
如图2，具体步骤为，先在下部区域的底部施工第一切割平巷1，本实施例中，为了方便凿岩施工，第一切割平巷1宽3.75m，尺寸略宽于切割槽；再在下部区域的前侧施工出上下贯通整个下部区域的切割天井2，本实施例中，切割天井2断面尺寸为2m×2m,高度为15m；然后在第一切割平巷1内施工出与所述切割天井2平行的上向平行中深孔3作为炮孔进行***，可以抵消切割拉槽***过程中围岩的夹制作用。
如图1和2，切割拉槽***的***能量集中度以及***单耗均较高，下部区域切割拉槽***的***单耗为0.92kg/t。炮孔直径d为76mm，炮孔排距B=1.5m，炮孔间距ε=1.5m，边孔距离设计***边界的距离Δd=0.3m，炮孔超深为1.0m，填塞长度为2.0m。每排布置3个炮孔，共布置8排炮孔。
可以根据***补偿系数确定下部区域***的次数，如果***补偿系数大于等于1.35，则采用一次切割拉槽***；如果***补偿系数小于1.35时，则按从前向后的方向分次进行切割拉槽***。本实施例中，将下部区域的切割拉槽***分为两次进行，第一次***前3排炮孔，第二次***后5排炮孔。
***采用毫秒微差***，排内炮孔间微差间隔为25ms，每一排炮孔中位于中间的炮孔早于左右两侧的炮孔进行***。炮孔排间微差间隔为50ms。
第一切割平巷1连通有出矿巷道4，用于将***后的矿石运出，最终形成下部区域的切割槽。
需要说明的是，尽量避免采用扇形炮孔进行切割拉槽***。如受凿岩空间限制，炮孔为扇形炮孔，则扇形炮孔的角度不低于70°。
步骤四、对上部区域采用“品”字型分次***的方式进行拉槽***。
如图3至5，具体步骤为，先在上部区域的顶部施工出第二切割平巷6（与凿岩巷道5连通），巷宽3.75m，尺寸略宽于切割槽。；再从第二切割平巷6施工下向平行深孔7作为炮孔，然后以上部区域的底部为自由面和***补偿空间，按从下向上的方向从底部顺次进行“品”字型***。每次***的高度为3-5m。
所述“品”字型***是指：位于上部空间中央区域的炮孔先***，两侧的炮孔后***，从而在上部区域的底部***形成“品”字型空间。“品”字型空间的形成将向下崩矿变为向下和向侧面崩矿，极大程度的改善了切割拉槽的***效果。
下向平行深孔7的炮孔直径d=100mm，下部区域的***单耗设计为0.85kg/t。炮孔间排距相等B=1.5m，边孔距离设计***边界的距离Δd=0.5m，下向炮孔要与下部区域连通。
进一步的，如图6，为了实现切割槽中央区域超前于两侧，可以在中央区域围绕中央炮孔8设置补偿炮孔9，其间排距为炮孔间排距的一半。上部区域共施工11排31个炮孔，其中装药孔27个（包括中央炮孔8），补偿炮孔9为4个。
***分9次完成，采用“品”字型拉槽，自中央向两侧逐步***。根据下向崩矿的围岩夹制作用，每次***高度为3m。***的起爆位置位于炮孔孔底，装药结构为：首先在孔底放置堵塞体，堵塞炮孔，其次紧邻堵塞体装填细沙垫层（高度0.5m），再根据每次***高度装填对应的乳化药卷（将非电导爆管******乳化***中，反向装入孔底），最后采用水袋进行炮孔顶部填塞（填塞长度1m）。装药高度全长铺设导爆索。
***采用毫秒微差单孔顺次***，孔间微差间隔时间为25ms，先***中央炮孔8，再***补偿炮孔9，最后***位于外侧的其它炮孔。
Claims (10)
1.一种地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，包括：
步骤一、选定切割槽的位置；
其特征在于：还包括以下步骤：
步骤二、沿阶段高度方向，将选定的切割槽划分为上下两个区域，即上部区域和下部区域；
步骤三、对下部区域采用中深孔侧向***的方式进行拉槽***；
步骤四、对上部区域采用“品”字型分次***的方式进行拉槽***。
2.如权利要求1所述的地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其特征在于：步骤二中，下部区域高度应小于20m，上部区域高度应大于30m。
3.如权利要求1所述的地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其特征在于：步骤三中，先在下部区域的底部施工第一切割平巷（1），再在下部区域的前侧施工出上下贯通整个下部区域的切割天井（2），然后在第一切割平巷（1）内施工出与所述切割天井（2）平行的上向平行中深孔（3）作为炮孔进行***。
4.如权利要求3所述的地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其特征在于：步骤三中，***时，每一排炮孔中位于中间的炮孔早于左右两侧的炮孔进行***。
5.如权利要求3所述的地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其特征在于：步骤三中，根据***补偿系数确定下部区域***的次数，如果***补偿系数大于等于1.35，则采用一次切割拉槽***；如果***补偿系数小于1.35时，则按从前向后的方向分次进行切割拉槽***。
6.如权利要求3所述的地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其特征在于：步骤三中，如果所使用的炮孔为扇形炮孔，则扇形炮孔的角度不低于70度。
7.如权利要求1所述的地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其特征在于：步骤四中，先在上部区域的顶部施工出第二切割平巷（6），再从第二切割平巷（6）施工下向平行深孔（7）作为炮孔，然后以上部区域的底部为自由面和***补偿空间，按从下向上的方向从底部顺次进行“品”字型***；
所述“品”字型***是指：位于上部空间中央区域的炮孔先***，两侧的炮孔后***，从而在上部区域的底部***形成“品”字型空间。
8.如权利要求7所述的地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其特征在于：步骤四中，每次***的高度为3-5m。
9.如权利要求7所述的地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其特征在于：步骤四中，在中央区域围绕中央炮孔（8）设置补偿炮孔（9）；***时，先***中央炮孔（8），再***补偿炮孔（9），最后***位于外侧的其它炮孔。
10.如权利要求7所述的地下金属矿山阶段回采深孔切割拉槽方法，其特征在于：步骤四中，***的起爆位置位于炮孔孔底，***前先堵塞炮孔底部，再根据***高度装填***，***中插有***，装药高度全长铺设导爆索，然后填塞炮孔顶部。
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