無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法

《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》是中國華冶科工集團有限公司於2013年12月18日申請的專利，該專利的申請號為2013107015944，公布號為CN103643955A，授權公布日為2014年3月19日，發明人是李海亮、呂保、李振林、杜興光。

《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》提供一種無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法，包括當採礦上中段采場溜井變短至預定參數，將採礦下中段采場溜井進行延伸至上中段采場；其中，在將採礦下中段采場溜井進行延伸至上中段采場的同時，在下中段開拓施工中，進行礦體下盤邊界探礦，確定下中段的中間分段及采場溜井的井位。利用上述無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法能夠解決在採用無底柱分段崩落法採礦中出現的中段轉換期出現的礦石減產問題。

2018年12月20日，《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法
• 授權日：2014年3月19日
• 公告號：CN103643955A
• 申請號：2013107015944
• 申請日：2013年12月18日
• 申請人：中國華冶科工集團有限公司
• 地址：北京市大興區北京經濟技術開發區康定街1號B2座
• 發明人：李海亮、呂保、李振林、杜興光
• Int.Cl.：E21C41/16(2006.01)I
• 代理機構：北京鴻元智慧財產權代理有限公司
• 代理人：陳英俊
• 類別：發明專利

專利背景

截至2013年12月18日，中國國內外在大中型地下礦山的開採中多採用無底柱分段崩落採礦法。該採礦方法一般將礦山由上至下劃分為幾個採礦中段，再在每個採礦中段內劃分多個回採分段。其中，在採礦中段設定有多條獨立采場溜井，多條采場溜井分別通往各本中段的各分段，用於分段采切及回採礦岩溜放至本中段底部水平，因此一般在該中段底部水平設有軌道運輸系統，承擔該中段所有礦岩的溜放和運輸任務。

其中，分段的回採需要在回採巷道內開槽向上扇形炮孔，以小崩步距向充滿廢石的崩落區擠壓爆破，並將崩下的礦石在鬆散覆岩下，自回採巷道的端部底板直接用裝運設備運到溜井。該採礦方法適合採用大型無軌機械化設備開採，採礦強度和生產能力都很大。

但是，在實際套用中，隨著回採分段下降，每隔幾年將會遇到幾次上下兩相鄰中段採礦轉換的問題。該中段轉換期間常存在的主要問題有：

（1）轉換期間上中段采場溜井逐漸變短，采場溜井存礦量的減少將使採礦、供礦與中段運輸相互影響逐漸凸顯；

（2）轉換期間上中段有效供礦采場逐漸減少，供礦能力快速下降；

（3）轉換期間中段部分運輸設施拆除回收，下盤運輸巷、進路等采切工程加緊施工與中段運輸的相互制約影響突出；

（4）中段過渡轉換制約下中段采準礦量、備採礦量的升級，造成轉換後期采場采準、備採礦量不足，直接影響采場供礦能力。

因此，亟需一種能夠解決上述中段轉換期存在的影響採礦能力的問題的新的採礦方法。

專利目的

《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》的目的是提供一種無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法，以解決在採用無底柱分段崩落法採礦中的中段轉換期出現的供礦能力下降、生產效率低下等問題。

技術方案

根據《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》的無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法包括：

當採礦上中段采場溜井變短至預定參數，將採礦下中段采場溜井進行延伸至上中段采場；

在將採礦下中段采場溜井進行延伸至上中段采場的同時，在下中段開拓施工中，進行礦體下盤邊界探礦，確定下中段的中間分段及采場溜井的井位。

其中，在下中段開拓施工中，施工中段中間分段下盤沿脈巷及溜井聯巷。

其中，在將採礦下中段采場溜井進行延伸至上中段采場的過程中，將下中段的首采分段溜井上接至上中段的未采分段，使相鄰兩個中段合併到一個中段供礦。

其中，將採礦中段采場溜井進行延伸至上中段采場之後，上中段的礦石通過下中段的溜井放出、運輸和提升。

改善效果

利用上述根據《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》的無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法，可以保證採用無底柱分段崩落法採礦的中段轉換期平穩過渡，同時還實現了增產目標，提高了礦山的整體效益。

附圖說明

圖1為根據《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》實施例的無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法示意圖。

無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法示意圖

其中的附圖示記包括：下中段穿脈1、上中段穿脈2、下中段采場溜井3、上中段采場溜井4、上中段原溜井5。

在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特徵或功能。

技術領域

《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》涉及礦山採礦技術領域，更為具體地，涉及一種無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換法。

權利要求

1.一種無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法，包括：當採礦上中段采場溜井變短至預定參數，將採礦下中段采場溜井延伸至所述採礦上中段采場；其中，在將所述採礦下中段采場溜井進行延伸至所述採礦上中段采場的同時，在所述採礦下中段開拓施工中，進行礦體下盤邊界探礦，確定所述採礦下中段的中間分段及采場溜井的井位，並且，在將所述採礦下中段采場溜井進行延伸至所述採礦上中段采場的過程中，將所述採礦下中段的首采分段溜井上接至所述採礦上中段的未采分段，即將所述採礦下中段采場溜井與所述採礦上中段采場溜井相連線，使相鄰兩個中段合併到一個中段供礦，其中，在所述採礦下中段開拓施工中，通過施工所述採礦下中段中間分段的下盤沿脈巷及溜井聯巷，將所述採礦下中段采場溜井與所述採礦上中段采場溜井相連線所形成的新的高溜井分為兩段施工。

2.如權利要求1所述的無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法，其中，將所述採礦下中段采場溜井進行延伸至所述採礦上中段采場之後，所述採礦上中段的礦石通過所述採礦下中段的采場溜井放出和運輸。

3.如權利要求1所述的無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法，其中，所述預定參數為60％，當所述採礦上中段采場溜井變短導致所述採礦上中段的供礦能力與運輸能力比小於60％時，將所述採礦下中段采場溜井延伸至所述採礦上中段采場。

實施方式

圖1示出了根據《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》實施例的無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法示意圖。

在圖1所示的實施例中，在礦山採用無底柱分段崩落法進行開採的過程中，+50米分段為上中段的未采分段、+35米分段為上中段運輸水平、+5米分段為下中段的中間分段。在由上中段向下中段調整轉換的過程中，採用延伸下中段采場溜井3至上中段底部分段采場，在將採礦的下中段采場溜井3進行延伸至上中段采場的同時，進行礦體下中段的開拓施工的方法。

其中，在採礦下中段采場溜井3進行延伸至上中段采場的過程中，將下中段的首采分段溜井上接至上中段的未采分段，即將下中段采場溜井3與上中段采場溜井4相連線，使相鄰兩個中段合併到一個中段供礦，實現採礦增產的目標。

在進行下中段開拓施工中，進行礦體下盤邊界探礦，確定下中段的中間分段及采場溜井的井位，加快中段開拓施工。通過施工下中段中間分段的下盤沿脈巷及溜井聯巷，把高的溜井分成二段進行施工，並把下中段的首采分段溜井上接到上中段的未采分段，使上中段的礦石通過下中段采場溜井3放出、運輸和提升。

具體地，在將下中段采場溜井3與上中段采場溜井4相連線，+35米水平為上中段運輸水平，作為下中段的首采分段，並將上中段的礦石經下中段采場溜井3與上中段采場溜井4相連線形成的新溜井下放至-40米水平的下中段運輸水平，與此同時對下中段的中間分段+5米分段進行脈巷的開拓施工，將下中段采場溜井3與上中段采場溜井4相連線形成的新的高溜井分為兩段施工，加快施工速度的同時，可確保施工安全。

其中，在下中段采場溜井3與上中段采場溜井4相連線之後，存在部分上中段采場溜井4沒有與下中段采場溜井3相連線的上中段原溜井5，該上中段原溜井5繼續用於上中段未采的礦石的下放和運輸。其中的下中段穿脈1和上中段穿脈2除了具有礦石的回採、運輸等作用外還具有用於了解礦體及其頂、底板圍岩在厚度方向的變化的作用，便於對礦體進行開拓施工。

具體地，作為示例，在礦山由+35米中段向-40米中段調整轉換的過程中，上中段采場溜井4逐漸變短，上中段采場溜井4的存礦量的減少將使採礦供礦與中段的礦石運輸的相互影響逐漸凸顯出來，此時通過《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》的無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法，將下中段采場溜井3延伸至上中段采場，+35米水平作為上中段運輸水平，作為下中段的首采分段，解決短溜井、運輸與採礦相互影響帶來的系列問題。

除了上述問題之外，轉換期間上中段的有效供礦采場逐漸減少，供礦能力快速下降，中段的部分運輸設施將拆除回收，下盤運輸巷、進路等采切工程加緊施工與中段運輸的相互制約的影響將尤為突出，此時通過《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》的無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法，在將下中段采場溜井3延伸至上中段采場的同時，在下中段開拓施工中，快速進行礦體下盤邊界探礦，確定中間分段及采場溜井的井位，加快中段開拓施工，解決采切工程加緊施工與中段運輸的相互制約帶來的問題。

至於何時實施採礦下中段采場溜井的延伸，可以根據採礦施工現場的具體情況設定。比如，由於每一中段所設定的傳輸系統的傳輸能力是根據該中段的預計供礦能力確定的，隨著該中段礦石的不斷開採，有效的供礦溜井逐漸減少，該中段的供礦量也逐漸下降，導致供礦能力與運輸能力的差異逐漸增大致使礦石的開採效益明顯下降。在《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》的一個具體實施方式中，設定當供礦能力與運輸能力比小於60%時，將採礦下中段采場溜井延伸至上中段采場，充分發揮運輸系統的運輸作用，使運輸能力與供礦能力相平衡，滿足預定參數，實現增產的目標。

上述預設的參數只是一個具體的實施方式，也可以根據採礦作業現場設備以及生產率的要求將該參數設定為任意的參數，但是比較好的參數選擇範圍在50%～70%。

綜上所述，《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》提供的無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法，能夠解決在採用無底柱分段崩落法採礦中的中段轉換期出現的上中段采場溜井逐漸變短，供礦量減少、供礦能力快速下降，造成轉換後期采場采準、備採礦量不足、採礦能力下降等問題。使在中段轉換期間的採礦不但沒有減產，而且實現增產的目標。

榮譽表彰

2018年12月20日，《無底柱分段崩落法採礦中段平穩轉換方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。