權(quán)利要求

1.自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)，包括在豎直方向自上而下將礦體劃分為拉底水平和出礦水平，拉底水平和出礦水平間設(shè)置有礦柱，礦柱中開鑿出礦穿脈，拉底水平高于出礦水平一定距離布置兩條平行拉底巷道，其特征在于，所述拉底巷道設(shè)置扇形炮孔；平行出礦穿脈一定距離開鑿連續(xù)受礦塹溝巷道，出礦穿脈與塹溝巷道間為出礦聯(lián)道聯(lián)通，出礦聯(lián)道等距非對(duì)稱交錯(cuò)布置，所述塹溝巷道隨著生產(chǎn)的需要，進(jìn)行扇形炮孔爆破后形成連續(xù)“V”型聚礦溝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)及采礦方法，其特征在于，拉底水平巷道高于出礦水平穿脈18-25m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)及采礦方法，其特征在于，相鄰兩條出礦聯(lián)道間的距離為15-20m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)及采礦方法，其特征在于，相鄰兩條出礦穿脈間距為28-35m，連續(xù)“V”型聚礦溝兩側(cè)坡面角＞55°。

5.自然崩落采礦方法，其特征在于，出礦巷道為垂直礦體或平行礦體布置，具體包括以下采礦步驟：

（1）將礦體在豎直方向由上而下劃分為拉底水平、出礦水平和運(yùn)輸水平，拉底水平上設(shè)置有拉底穿脈巷道，拉底水平和出礦水平間設(shè)置有礦柱，礦柱中開鑿平行的出礦穿脈和塹溝巷道，出礦穿脈與塹溝巷道間采用出礦聯(lián)道聯(lián)通，出礦聯(lián)道等距非對(duì)稱交叉布置于出礦穿脈與塹溝巷道之間；

（2）拉底穿脈巷道布置上向扇形炮孔，后退式爆破形成的松散崩落礦石，在施工好的塹溝巷道中對(duì)應(yīng)上部已拉底形成松散礦石位置布置上向扇形炮孔并進(jìn)行爆破形成“V”型聚礦溝，上部松散崩落礦石流入“V”型聚礦溝中；后期采礦生產(chǎn)根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃逐步對(duì)“V”型聚礦溝前后方向一側(cè)或兩側(cè)分別逐排爆破推進(jìn)至礦體邊界，最終形成一條聯(lián)通的“V”型連續(xù)聚礦溝；

（3）出礦設(shè)備通過出礦聯(lián)道鏟裝聚礦溝中爆破或自然崩落下來的松散礦石，倒入出礦穿脈內(nèi)溜井，在運(yùn)輸水平將礦石運(yùn)出地表。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適宜采用自然崩落開采的礦山領(lǐng)域，具體涉及自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)及采礦方法。

背景技術(shù)

自然崩落采礦是通過拉底水平鑿巖爆破一薄層礦體，利用充分利用自身構(gòu)造特點(diǎn)和應(yīng)力作用導(dǎo)致上部礦體內(nèi)部裂隙逐步發(fā)育破壞垮塌，崩落松散的礦石在出礦層不斷放出后，礦體直至崩落到上一中段或地表的一種較低成本的采礦方法。隨著自然崩落采礦的不斷發(fā)展，越來越多的低品位大型礦山逐步開始研究應(yīng)用，而大量自然崩落法礦山在底部結(jié)構(gòu)的出礦水平均設(shè)置多個(gè)密集漏斗受礦方式進(jìn)行放礦，如自然崩落采礦法（專利CN112253111）圖4中矩形框，這種方式在遇到自然崩落大塊時(shí)，極容易漏斗卡斗，處理困難且安全隱患較大，不利于底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和鏟運(yùn)設(shè)備運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)及采礦方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，使用多個(gè)密集型漏斗受礦方式在遇到自然崩落大塊時(shí)，容易導(dǎo)致漏斗卡斗，卡斗處理困難和安全風(fēng)險(xiǎn)大，不利于底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定等問題。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)，包括在豎直方向自上而下將礦體劃分為拉底水平和出礦水平，拉底水平和出礦水平間設(shè)置有底柱，底柱中開鑿出礦穿脈，拉底水平為高于出礦水平一定距離，布置兩條平行出礦穿脈的拉底巷道，所述拉底巷道設(shè)置上向扇形炮孔，爆破后形成拉底層的松散礦石；水平方向上平行出礦穿脈相鄰一定距離開鑿受礦塹溝巷道，出礦穿脈與塹溝巷道間布置出礦聯(lián)道聯(lián)通，出礦聯(lián)道等距非對(duì)稱交錯(cuò)布置（即分支鯡骨式布置），所述塹溝巷道布置向上扇形炮孔爆破形成“V”型聚礦槽，隨著生產(chǎn)計(jì)劃安排，水平方向上在聚礦槽一側(cè)或兩側(cè)逐排爆破聯(lián)通至礦體邊界，最終形成貫通的連續(xù)“V”型聚礦溝，達(dá)到增大受礦口徑，避免大礦石堵塞，有利于拉底上部自然崩落松散大塊的流動(dòng)和出礦水平鏟運(yùn)設(shè)備出礦工作，減少出礦口高位卡斗和井下其他安全風(fēng)險(xiǎn)。

優(yōu)選的，拉底巷道高于出礦穿脈18-25m；

優(yōu)選的，相鄰兩條出礦聯(lián)道間的距離為15-20m；

相鄰兩條出礦穿脈間距為28-35m；連續(xù)“V”型聚礦溝兩側(cè)坡面角＞55°。

另外的，本發(fā)明還提供了一種自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)及采礦方法，出礦穿脈巷道布置為垂直礦體或平行礦體，具體包括以下采礦步驟：

（1）將礦體在豎直方向由上而下劃分為拉底水平、出礦水平和運(yùn)輸水平，拉底水平上設(shè)置有拉底穿脈巷道，拉底水平和出礦水平間設(shè)置有礦柱，礦柱中開鑿平行的出礦穿脈和塹溝巷道，出礦穿脈與塹溝巷道間采用出礦聯(lián)道聯(lián)通，出礦聯(lián)道等距非對(duì)稱交叉布置于出礦穿脈與塹溝巷道之間；

（2）拉底穿脈巷道布置上向扇形炮孔，后退式爆破形成的松散崩落礦石，在施工好的塹溝巷道中對(duì)應(yīng)上部已拉底形成松散礦石位置布置上向扇形炮孔并進(jìn)行爆破形成“V”型聚礦溝，上部松散崩落礦石流入“V”型聚礦溝中；后期采礦生產(chǎn)根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃逐步對(duì)“V”型聚礦溝前后方向一側(cè)或兩側(cè)分別逐排爆破推進(jìn)至礦體邊界，最終形成一條聯(lián)通的“V”型連續(xù)聚礦溝；

（3）出礦設(shè)備通過出礦聯(lián)道鏟裝聚礦溝中爆破或自然崩落下來的松散礦石，倒入出礦穿脈內(nèi)溜井，在運(yùn)輸水平將礦石運(yùn)出地表。

相對(duì)于傳統(tǒng)的密集型多漏斗式底部受礦結(jié)構(gòu)，本發(fā)明直接取消了相鄰出礦聯(lián)道間的礦柱(即三角間柱)形成貫通溝，僅留且加大出礦穿脈上部的主礦柱高度和傾斜度，最后形成平行于出礦穿脈的條帶“V”型聚礦溝式受礦結(jié)構(gòu); 隨著生產(chǎn)的推進(jìn)，聚礦溝前后方向上逐排爆破推進(jìn)至礦體邊界，最終形成整條連續(xù)“V”型聚礦溝，以承擔(dān)上部所有自然崩落礦石出礦，此結(jié)構(gòu)增大受礦口徑，避免大礦石堵塞，有利于自然崩落松散大塊的流動(dòng)和出礦水平鏟運(yùn)設(shè)備出礦工作，現(xiàn)有技術(shù)中如專利[CN2020109879664]自然崩落采礦法中裝礦支路和出礦支路交叉部位為十字形對(duì)稱交叉結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的出礦聯(lián)道為分支非對(duì)稱布置，有利于減小交叉部位的暴露面積而提高礦柱的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1本發(fā)明自然崩落采礦的礦底部結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖2本發(fā)明自然崩落采礦的礦底部結(jié)構(gòu)立體剖面圖；

圖3本發(fā)明自然崩落采礦的礦底部結(jié)構(gòu)立體平面圖；

其中：1、出礦穿脈；2、塹溝巷道；3、礦柱；4、出礦聯(lián)道；5、拉底巷道；6、拉底爆破炮孔；7、礦石溜井；8、已崩落松散礦石；9、未崩落礦體；10、拉底爆破或聚礦溝爆破推進(jìn)方向；11、聚礦溝爆破炮孔；12、“V”型聚礦溝。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

如圖1-3所示，一種自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)，包括在豎直方向自上而下將礦體劃分為拉底水平和出礦水平，拉底水平和出礦水平間設(shè)置有礦柱3，礦柱3中開鑿出礦穿脈1，在實(shí)際的操作中，還包含現(xiàn)有技術(shù)下，同時(shí)要開鑿的聯(lián)道、風(fēng)井、硐室等工程。

拉底水平為高于出礦水平一定距離，布置兩條平行出礦穿脈1的拉底巷道5，拉底巷道5設(shè)置拉底爆破上向扇形炮孔（拉底爆破炮孔）6，通過填塞炸藥連線爆破后形成10-15米拉底層的爆破松散礦石，上部礦體在自重或應(yīng)力作用下隨著下部松散礦石的放出后逐漸開裂破壞向下自然崩落；為保證拉底爆破效果，受礦塹溝巷道上方對(duì)應(yīng)兩側(cè)的拉底爆破炮孔邊線與水平夾角10°-15°，靠近礦柱的拉底爆破炮孔邊線與水平夾角45°，孔底距2.2米-2.5米布置中間炮孔。

水平方向上平行出礦穿脈1相鄰一定距離開鑿受礦塹溝巷道2，出礦穿脈1與塹溝巷道2間布置出礦聯(lián)道4聯(lián)通，出礦聯(lián)道4等距非對(duì)稱交錯(cuò)布置（即分支鯡骨式布置），塹溝巷道2距離拉底爆破推進(jìn)線后20-30米距離的松散礦石下布置上向扇形爆破炮孔11，孔底與松散礦石間預(yù)留1-1.5米未鉆穿作保護(hù)層，上向聚礦槽爆破炮孔扇形炮孔邊線與水平夾角為55°-60°，孔底距2米-2.5米布置中間傾斜炮孔，所有炮孔填塞炸藥爆破后形成“V”型聚礦槽。隨著生產(chǎn)計(jì)劃安排，水平方向上沿著一側(cè)或兩側(cè)的聚礦槽爆破方向10貫通爆破形成連續(xù)“V”型聚礦溝12，達(dá)到出礦水平的受礦條件，最終爆破中礦體邊界。

具體的，拉底巷道高于出礦穿脈18-25m，相鄰兩條出礦聯(lián)道間的距離為15-20m，相鄰兩條出礦穿脈間距為28-35m；連續(xù)“V”型聚礦溝兩側(cè)坡面角＞55°。

具體實(shí)施時(shí)，出礦穿脈布置于垂直礦體或平行礦體，具體包括以下采礦步驟：

（1）將礦體在豎直方向由上而下劃分為拉底水平、出礦水平和運(yùn)輸水平，拉底水平上設(shè)置有拉底穿脈巷道，拉底水平和出礦水平間設(shè)置有礦柱，礦柱中開鑿平行的出礦穿脈和塹溝巷道，出礦穿脈與塹溝巷道間采用出礦聯(lián)道聯(lián)通，出礦聯(lián)道等距非對(duì)稱交叉布置于出礦穿脈與塹溝巷道之間；

（2）拉底穿脈巷道布置上向扇形炮孔，后退式爆破形成的松散崩落礦石，在施工好的塹溝巷道中對(duì)應(yīng)上部已拉底形成松散礦石位置布置上向扇形炮孔并進(jìn)行爆破形成“V”型聚礦溝，上部松散崩落礦石流入“V”型聚礦溝中；后期采礦生產(chǎn)根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃逐步對(duì)“V”型聚礦溝前后方向一側(cè)或兩側(cè)分別逐排爆破推進(jìn)至礦體邊界，最終形成一條聯(lián)通的“V”型連續(xù)聚礦溝。

（3）出礦設(shè)備通過出礦聯(lián)道鏟裝聚礦溝中爆破或自然崩落下來的松散礦石，倒入出礦穿脈內(nèi)溜井，在運(yùn)輸水平將礦石運(yùn)出地表。

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自然崩落采礦的底部受礦結(jié)構(gòu)及采礦方法.pdf