一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法
阅读说明：本技术 一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法 (Method for recovering residual ore by sill pillar-free sectional caving method ) 是由 田向盛 吴锋 张锐峰 刘小锋 朱锐 龚博多 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法,属于地下矿山开采技术领域。本发明通过设置炮孔、辐射爆破、回收残矿这三个步骤来实现无底柱分段崩落法回收残矿。本发明在炮孔处设置奇偶数不同的装药、爆破,奇数在外围,可以有效地保护周围不至塌陷,保护人身安全。本发明进路中间向两旁辐射两条加密进路,并搭设排水管路,能够确保了出矿作业的安全,在阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5之间形成一个互通的管路,并采用间隔爆破,既能够相互作用,单独作用时又不互相干扰。通过本发明的方法矿石的贫化率降低了18％～22％,矿石的损失率降低了22％～28％,回采率提高了32％～35％,经济效益显著。(The invention discloses a method for recovering residual ores by a sill pillar-free sublevel caving method, and belongs to the technical field of underground mining. The method realizes the recovery of the residual ore by the sill pillar-free sublevel caving method through three steps of setting blast holes, radiation blasting and recovering the residual ore. The invention arranges different charges and blasts at the blast hole, and the odd number is at the periphery, which can effectively protect the periphery from collapse and protect personal safety. Two encrypted access roads are radiated to two sides in the middle of the access road, and a drainage pipeline is erected, so that the safety of ore removal operation can be ensured, an intercommunicated pipeline is formed among the stage haulage roadway 1, the subsection roadway 4 and the stoping roadway 5, and interval blasting is adopted, so that the two encrypted access roads can interact with each other and do not interfere with each other when acting independently. By the method, the dilution rate of the ore is reduced by 18-22%, the loss rate of the ore is reduced by 22-28%, the recovery rate is improved by 32-35%, and the economic benefit is remarkable.)
技术领域
本发明属于地下矿山开采技术领域，具体涉及一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法。
背景技术
地下开采是指从地下矿床的矿块里采出矿石的过程，通过矿床开拓、矿块的采准、切割和回采4个步骤实现。地下采矿方法分类繁多，常用的以地压管理方法为依据，分为三大类自然支护采矿法、人工支护采矿法以及崩落采矿法。地下采矿系统主要包括了生产管理、凿岩、爆破、出矿、溜矿系统、井下破碎、箕斗提升以及提升井架子系统。详细介绍了地下开采的主要步骤、常用方法、以及不同方法对应的安全规则等。
目前国内外广泛采用截止品位放矿，当放出矿石品位低于截止品位，即停止放矿，未放出的残留矿石一部分在下分段放出，另一部分则损失在地下。矿石的损失率和贫化率高是无底柱分段崩落法最大的缺陷，一般贫化率为20-25％，高的达42.9％，回采率一般为55-70％。
无底柱分段崩落法具有采矿成本低、效率高、生产安全等突出优点,在国内外地下开采的铁矿山得到广泛应用,现今国内应用该法采出的铁矿石量,约占地下采出铁矿石总量的60％,而且随着露天转地下开采矿山的增多,铁矿山应用无底柱分段崩落法的比例将进一步增大。在生产实践中,无底柱分段崩落法存在的主要问题是矿石损失率与贫化率较大。但是，在当前的开采过程中矿石损失率一般高达15％～20％,贫化率约为15％～30％。较高的损失率与贫化率,严重影响了矿山企业的经济效益以及矿产资源的开采利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低矿石损失率和贫化率、提高回采率的底柱分段崩落法回收残矿的方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法，包括如下步骤：
1)在切割巷道6的未开采区钻出相间设置的炮孔，其中炮孔的行数为2n+1，奇数行设置炮孔的数目与偶数行设置的数目差为2～4，所述炮孔与切割巷道6掘进垂直方向成60°～70°；
2)在回采巷道5的进路中间向两旁辐射两条加密进路，所述两条加密进路与回采巷道5的进路中间的中心线的夹角为8°～10°，在距离两条加密进路宽度4～5倍距离远处架设排水管路，并在其后方完成凿岩、爆破与出矿；
3)在矿石溜井3下侧设置振动放矿机，用于存储卸载的石料，而在矿石溜井3的上方设置水雾化喷嘴装置，在回风巷道2处设置供水管路，使得水雾化喷嘴装置与供水管路连通，然后在分段巷道4处进行装药、爆破，最终经过阶段运输巷道1处回收残矿。
进一步地，所述阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5处均设有炮孔，且炮孔的设置与步骤1)相同。
进一步地，所述回采巷道5处装填第一段炸药、分段巷道4处装有第二段炸药，阶段运输巷道1处装填有第三段炸药，其中每一巷道均间隔装药，先装奇数行后装偶数行，第一段炸药与第二段炸药的间隔时间为30～40ms，第二段炸药与第三段炸药的间隔时间为40～50ms。
进一步地，所述阶段运输巷道1的出口处架设充填管完成充填作业。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明在炮孔处设置奇偶数不同的装药、爆破，奇数在外围，可以有效地保护周围不至塌陷，保护人身安全。
2)本发明进路中间向两旁辐射两条加密进路，并搭设排水管路，能够确保了出矿作业的安全，在阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5之间形成一个互通的管路，并采用间隔爆破，既能够相互作用，单独作用时又不互相干扰。
3)本发明通过优化爆破方法及参数，是降低无底柱分段崩落法矿石损失贫化的有效途径。通过本发明的方法矿石的贫化率降低了18％～22％，矿石的损失率降低了22％～28％，回采率提高了32％～35％，经济效益显著。
附图说明
图1为本发明一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法的结构示意图。
图中所示：1-阶段运输巷道、2-回风巷道、3-矿石溜井、4-分段巷道、5-回采巷道、6-切割巷道、7-上向扇形炮孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法，包括如下步骤：
1)在切割巷道6的未开采区钻出相间设置的炮孔，其中炮孔的行数为2n+1，奇数行设置炮孔的数目与偶数行设置的数目差为2，所述炮孔与切割巷道6掘进垂直方向成60°；
2)在回采巷道5的进路中间向两旁辐射两条加密进路，所述两条加密进路与回采巷道5的进路中间的中心线的夹角为8°，在距离两条加密进路宽度4倍距离远处架设排水管路，并在其后方完成凿岩、爆破与出矿；
3)在矿石溜井3下侧设置振动放矿机，用于存储卸载的石料，而在矿石溜井3的上方设置水雾化喷嘴装置，在回风巷道2处设置供水管路，使得水雾化喷嘴装置与供水管路连通，然后在分段巷道4处进行装药、爆破，最终经过阶段运输巷道1处回收残矿。所述阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5处均设有炮孔，且炮孔的设置与步骤1)相同。所述回采巷道5处装填第一段炸药、分段巷道4处装有第二段炸药，阶段运输巷道1处装填有第三段炸药，其中每一巷道均间隔装药，先装奇数行后装偶数行，第一段炸药与第二段炸药的间隔时间为30ms，第二段炸药与第三段炸药的间隔时间为40ms。所述阶段运输巷道1的出口处架设充填管完成充填作业。
经检验，矿石的贫化率降低了18％，矿石的损失率降低了22％，回采率提高了32％。
实施例2
一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法，包括如下步骤：
1)在切割巷道6的未开采区钻出相间设置的炮孔，其中炮孔的行数为2n+1，奇数行设置炮孔的数目与偶数行设置的数目差为3，所述炮孔与切割巷道6掘进垂直方向成65°；
2)在回采巷道5的进路中间向两旁辐射两条加密进路，所述两条加密进路与回采巷道5的进路中间的中心线的夹角为9°，在距离两条加密进路宽度4倍距离远处架设排水管路，并在其后方完成凿岩、爆破与出矿；
3)在矿石溜井3下侧设置振动放矿机，用于存储卸载的石料，而在矿石溜井3的上方设置水雾化喷嘴装置，在回风巷道2处设置供水管路，使得水雾化喷嘴装置与供水管路连通，然后在分段巷道4处进行装药、爆破，最终经过阶段运输巷道1处回收残矿。所述阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5处均设有炮孔，且炮孔的设置与步骤1)相同。所述回采巷道5处装填第一段炸药、分段巷道4处装有第二段炸药，阶段运输巷道1处装填有第三段炸药，其中每一巷道均间隔装药，先装奇数行后装偶数行，第一段炸药与第二段炸药的间隔时间为35ms，第二段炸药与第三段炸药的间隔时间为45ms。所述阶段运输巷道1的出口处架设充填管完成充填作业。
经检验，矿石的贫化率降低了22％，矿石的损失率降低了28％，回采率提高了35％。
实施例3
一种无底柱分段崩落法回收残矿的方法，包括如下步骤：
1)在切割巷道6的未开采区钻出相间设置的炮孔，其中炮孔的行数为2n+1，奇数行设置炮孔的数目与偶数行设置的数目差为4，所述炮孔与切割巷道6掘进垂直方向成70°；
2)在回采巷道5的进路中间向两旁辐射两条加密进路，所述两条加密进路与回采巷道5的进路中间的中心线的夹角为10°，在距离两条加密进路宽度5倍距离远处架设排水管路，并在其后方完成凿岩、爆破与出矿；
3)在矿石溜井3下侧设置振动放矿机，用于存储卸载的石料，而在矿石溜井3的上方设置水雾化喷嘴装置，在回风巷道2处设置供水管路，使得水雾化喷嘴装置与供水管路连通，然后在分段巷道4处进行装药、爆破，最终经过阶段运输巷道1处回收残矿。所述阶段运输巷道1、分段巷道4和回采巷道5处均设有炮孔，且炮孔的设置与步骤1)相同。所述回采巷道5处装填第一段炸药、分段巷道4处装有第二段炸药，阶段运输巷道1处装填有第三段炸药，其中每一巷道均间隔装药，先装奇数行后装偶数行，第一段炸药与第二段炸药的间隔时间为40ms，第二段炸药与第三段炸药的间隔时间为50ms。所述阶段运输巷道1的出口处架设充填管完成充填作业。
经检验，矿石的贫化率降低了20％，矿石的损失率降低了26％，回采率提高了34％。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。