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)道等距非對稱交錯布置，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)計劃逐步對“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，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，使用多個密集型漏斗受礦方式在遇到自然崩落大塊時，容易導(dǎo)致漏斗卡斗，卡斗處理困難和安全風(fēng)險大，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)道等距非對稱交錯布置（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。

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)計劃逐步對“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稱交叉結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的出礦聯(lián)道為分支非對稱布置，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等距非對稱交錯布置（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，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)計劃逐步對“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