專利名稱：一種采礦中深孔布置方法
一種采礦中深孔布置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下采礦技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是關(guān)于一種采礦中深孔布置方法。
背景技術(shù)：
無底柱分段崩落法是一種結(jié)構(gòu)簡單、管理方便、安全高效的采礦方法，在國內(nèi)外地下礦山有著廣泛的應(yīng)用，目前這種采礦方法正在向大結(jié)構(gòu)參數(shù)、大型采掘設(shè)備的方向發(fā)展，并相繼出現(xiàn)了高分段、大間距的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)。無底柱分段崩落法的主要技術(shù)參數(shù)有分段高度、進路間距、崩礦步距等，其開采特點是實行分期建設(shè)、分期開采的礦山，為了正常有序地開展采準掘進、采礦鑿巖、回采爆破和出礦等工作。在階段高度上將生產(chǎn)水平劃分為若干個分段，并將每個分段劃分成若干個礦塊，上、下各分段內(nèi)的回采進路呈菱形排列結(jié)構(gòu)。在回采進路內(nèi)進行采礦中深孔鑿巖、爆破、出礦等工作，回采進路出礦過程中礦巖流動遵循橢球體發(fā)育的規(guī)律。在分段平面內(nèi)布置回采進路、出礦聯(lián)絡(luò)巷、切割巷道、通風巷道等一系列巷道，在切割巷道中施工切割炮孔、在回采進路中施工上向扇形采礦中深孔，采用風動或液壓鑿巖臺車進行采礦中深孔的施工。 通常情況下，采用無底柱分段崩落法開采的礦山，在回采進路內(nèi)按照一定的排間距(崩礦步距=排間距的整數(shù)倍、崩礦步距=前排間距+后排間距)施工采礦中深孔。采礦中深孔布置有兩種形式(l)當?shù)V山采場結(jié)構(gòu)參數(shù)、回采進路斷面較小時，采用單中心扇形炮孔布置形式；(2)當?shù)V山采場結(jié)構(gòu)參數(shù)、回采進路斷面較大時，采用單中心扇形炮孔布置形式或多中心筒倉式炮孔布置形式。見圖1和圖2。筒倉式炮孔布置形式在放礦過程中按放礦槽原理進行放礦。所謂放礦槽是將回采巷道加寬，邊孔的傾角加大到70。以上，炮孔近似平行，出礦時沿回采巷道全寬均勻出礦，礦石將沿著兩側(cè)礦壁面移動，因而減少了放礦時的損失貧化。采用單中心扇形炮孔布置形式存在以下一些問題(l)炮孔在深度方向上密集程度相差較大，即孔口密集、孔底稀疏；(2)在崩礦范圍一定的情況下所需的炮孔數(shù)量較多，單位長度炮孔的崩礦量少；(3)爆破過程中礦石粒度分布不均勻，在孔口存在過粉碎現(xiàn)象、在孔底大塊產(chǎn)出率高；(4)在進路內(nèi)出礦時放礦口尺寸小，不利于礦巖流動。采用多中心筒倉式炮孔布置形式存在以下一些問題(l)要求巷道斷面尺寸較大，掘進工程量和掘進費用較高；(2)巷道頂板暴露面積大，容易出現(xiàn)冒頂?shù)劝踩[患，造成巷道的維護費用高；(3)在進路內(nèi)出礦采用筒倉式放礦原理，與無底柱分段崩落法橢球體放礦原理截然不同；(4)鑒于以上這些問題，國內(nèi)外很少有應(yīng)用筒倉式放礦原理施工平行炮孔的礦山。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種采礦中深孔布置方法。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種采礦中深孔布置方法，在分段平面回采進路內(nèi)按照一定的排間距、炮孔密集系數(shù)布置采礦中深孔，采用風動或液壓鑿巖臺車進行采礦中深孔的施工，其中根據(jù)鑿巖設(shè)備的工作機構(gòu)和工作參數(shù)，采用2 3個鑿巖中心的采礦中深孔布置，以這2 3個鑿巖中心布置扇形炮孔時，相鄰炮孔中至少有一個不垂直于水平面。 所述的風動或液壓鑿巖臺車是具有平移和單回轉(zhuǎn)功能的風動或液壓鑿巖臺車，采用2 3個鑿巖中心的采礦中深孔布置。 所述的風動或液壓鑿巖臺車是具有雙回轉(zhuǎn)功能的風動或液壓鑿巖臺車，采用2 3個鑿巖中心的采礦中深孔布置。
本發(fā)明優(yōu)點在于 1、炮孔在深度方向上密集程度相差較小，即炮孔在孔口與孔底的疏密程度相差不大。 2、在崩礦范圍一定的情況下，有利于減少炮孔數(shù)量、節(jié)省采礦鑿巖爆破費用，因此提高了單位長度炮孔崩礦量。 3、炮孔在深度方向上孔口與孔底的疏密程度相差不大，有利于改善爆破過程中礦石的粒度分布組成和礦巖流動、提高鏟運機出礦效率。 4、增大了進路放礦口尺寸，有利于放出橢球體在寬度方向上的發(fā)育、改善了進路出礦條件。 5、以2 3個鑿巖中心布置扇形炮孔時，相鄰炮孔不同時垂直于水平面，這樣可以靈活、方便地布置炮孔，也便于操作。


附圖1為原單中心扇形炮孔布置示意圖。
附圖2為原多中心筒倉式炮孔布置示意圖。 附圖3A為本發(fā)明運用具有平移和單回轉(zhuǎn)功能的設(shè)備時，以2個中心采礦中深孔布置示意圖。 附圖3B為本發(fā)明運用具有雙回轉(zhuǎn)功能的設(shè)備時，以2個中心采礦中深孔布置示意圖。 附圖4A為本發(fā)明運用具有雙回轉(zhuǎn)功能的設(shè)備時，以3個中心采礦中深孔布置示意圖。 附圖4B為本發(fā)明運用具有平移和單回轉(zhuǎn)功能的設(shè)備時，以3個中心采礦中深孔布置示意圖。 附圖中涉及的附圖標記和組成部分如下所示
1.回采進路 2.采礦分段 3.采礦中深孔 4.鑿巖中心點
5.巷道的中心線
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的一種采礦中深孔布置方法的具體實施方式
作詳細說明。 實施例1 :某大型地下生產(chǎn)礦山，礦體賦存集中厚大，走向長1370、寬度824m、平均厚度134m，采用豎井與斜坡道聯(lián)合開拓、無底柱分段崩落采礦法，采場結(jié)構(gòu)參數(shù)為15mX15m、進路斷面為5. 0mX3. 8m，采礦中深孔參數(shù)為炮孔直徑為78mm、排間距1. 6m、孔
4底距2. 0 2. 5m。采用SimbaH1354全液壓鑿巖臺車配copl838鑿巖機進行采礦中深孔作業(yè)，鑿巖臺車的大臂具有左右平移的功能，鑿巖機固定在推進梁上，由推進梁圍繞回轉(zhuǎn)軸左右旋轉(zhuǎn)來調(diào)整炮孔的施工角度。傳統(tǒng)的做法是根據(jù)回采進路的斷面圖確定巷道的中心線，按照鑿巖設(shè)備回轉(zhuǎn)的工作高度設(shè)計單中心布置的扇形采礦中深孔。采用單中心扇形炮孔布置形式時只需要調(diào)整推進梁的回轉(zhuǎn)角度，因此不能發(fā)揮大臂左右平移功能的作用。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的請參看圖3A，在回采進路開展采礦中深孔鑿巖工作時，充分利用SimbaH1354全液壓鑿巖臺車大臂可以左右平移、推進梁圍繞回轉(zhuǎn)軸左右旋轉(zhuǎn)的功能，采用多中心的炮孔布置形式設(shè)計采礦中深孔。其步驟如下首先，根據(jù)回采進路l的斷面圖確定
巷道的中心線5 ;第二，按照鑿巖設(shè)備大臂可以左右平移的工作特性，找出大臂左右最大允
許的平移距離為0.625m;第三，在左右大臂最大允許的平移距離內(nèi)(0.5m)選擇2個回轉(zhuǎn)中心點，即鑿巖中心點4 ;第四，以上述選擇的2個中心點為基準設(shè)計采礦中深孔3。需要說明的是以這2個鑿巖中心布置扇形炮孔時，相鄰炮孔不同時垂直于水平面。采礦分段2中的一分段和二分段也采用上述方法。 實施例2 :梅山鐵礦北部礦體是主礦體的一個分枝，礦體的見礦標高為_89111，采用斜坡道開拓、無底柱分段崩落采礦法，采場結(jié)構(gòu)參數(shù)為12mX10m、進路斷面為4. 2mX3. 2m，采礦中深孔參數(shù)為炮孔直徑為小60mm、排間距1. 8m、孔底距1. 6 2. Om。采用CTC-141風動鑿巖臺車配YG90鑿巖機進行采礦中深孔作業(yè)，在鑿巖臺車的大臂上有上、下兩個回轉(zhuǎn)軸(即主回轉(zhuǎn)軸、次回轉(zhuǎn)軸)，推進梁固定在上部的次回轉(zhuǎn)軸上，上、下兩個回轉(zhuǎn)軸均可調(diào)整炮孔的施工角度。傳統(tǒng)的做法是根據(jù)回采進路的斷面圖確定巷道的中心線，按照鑿巖設(shè)備回轉(zhuǎn)的工作高度設(shè)計單中心布置的扇形采礦中深孔。采用單中心扇形炮孔布置形式時只需要調(diào)整大臂下面主回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)角度，因此不能很好地發(fā)揮大臂上面的次回轉(zhuǎn)軸的作用。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的請參看圖4A，在開展采礦中深孔鑿巖工作時，充分利用CTC-141風動鑿巖臺車具有"雙回轉(zhuǎn)"工作機構(gòu)的特性，采用多中心的炮孔布置形式來設(shè)計采礦中深
孔。其步驟如下首先，根據(jù)回采進路1的斷面圖確定巷道的中心線5 ;第二，按照鑿巖設(shè)
備"雙回轉(zhuǎn)"工作機構(gòu)的特性，找出主回轉(zhuǎn)軸允許的最大回轉(zhuǎn)角度(大臂與水平面的夾角為
42.5° );第三，在主回轉(zhuǎn)軸允許的最大回轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)選擇3個回轉(zhuǎn)中心點，即鑿巖中心點4(即主回轉(zhuǎn)軸大臂與水平面的夾角為50。時的次回轉(zhuǎn)中心)；第四，以上述選擇的3個中心點為基準設(shè)計采礦中深孔3。需要說明的是以這3個鑿巖中心布置扇形炮孔時，相鄰
炮孔不同時垂直于水平面。采礦分段2中的一分段和二分段也采用上述方法。 本發(fā)明的工作原理在回采進路開展采礦中深孔鑿巖時，根據(jù)鑿巖設(shè)備的工作機構(gòu)和工作參數(shù)，采用多中心的炮孔布置形式設(shè)計采礦中深孔。其步驟如下請參看圖3B和
圖4A，當鑿巖設(shè)備采用"雙回轉(zhuǎn)"工作機構(gòu)時(由大臂主回轉(zhuǎn)、小臂次回轉(zhuǎn)組成)，首先根據(jù)回采進路1的斷面圖確定巷道的中心線5，然后按照鑿巖設(shè)備的工作參數(shù)找出大臂允許的最大回轉(zhuǎn)角度，并在允許范圍內(nèi)選擇確定2 3個回轉(zhuǎn)中心點，即鑿巖中心點4，最后以這些中心點為基準設(shè)計采礦中深孔3。請參看圖3A和圖4B，當鑿巖設(shè)備采用"平移+單回轉(zhuǎn)"工作機構(gòu)時，首先根據(jù)回采進路1的斷面圖確定巷道的中心線5，然后按照鑿巖設(shè)備的工作參數(shù)找出推進梁左右平移允許的最大距離，并在允許范圍內(nèi)選擇確定2 3個回轉(zhuǎn)中心點，即鑿巖中心點4，最后以這些中心點為基準設(shè)計采礦中深孔3。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指 ，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種采礦中深孔布置方法，在分段平面回采進路內(nèi)按照一定的排間距、炮孔密集系數(shù)布置采礦中深孔，采用風動或液壓鑿巖臺車進行采礦中深孔的施工，其特征在于根據(jù)鑿巖設(shè)備的工作機構(gòu)和工作參數(shù)，采用2～3個鑿巖中心的采礦中深孔布置，以這2～3個鑿巖中心布置扇形炮孔時，相鄰炮孔中至少有一個不垂直于水平面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的風動或液壓鑿巖臺車是具有平移和單回轉(zhuǎn)功能的風動或液壓鑿巖臺車，采用2 3個鑿巖中心的采礦中深孔布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的風動或液壓鑿巖臺車是具有雙回轉(zhuǎn)功能的風動或液壓鑿巖臺車，采用2 3個鑿巖中心的采礦中深孔布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采礦中深孔布置方法。所述深孔布置方法是在分段平面回采進路內(nèi)按照一定的排間距、炮孔密集系數(shù)布置采礦中深孔，采用風動或液壓鑿巖臺車進行采礦中深孔的施工，其中根據(jù)鑿巖設(shè)備的工作機構(gòu)和工作參數(shù)，采用2～3個鑿巖中心的采礦中深孔布置，以這2～3個鑿巖中心布置扇形炮孔時，相鄰炮孔中至少有一個不垂直于水平面。本發(fā)明采用上述的方法，可使炮孔在深度方向上密集程度相差較小，即炮孔在孔口與孔底的疏密程度相差不大。在崩礦范圍一定的情況下，有利于減少炮孔數(shù)量、節(jié)省采礦鑿巖爆破費用，因此提高了單位長度炮孔崩礦量。
文檔編號E21C41/00GK101737050SQ20081020336
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者范慶霞 申請人:寶鋼集團上海梅山有限公司