[其他]金屬礦床下向分層開采法

無效

• 申請號: 85109137
• 申請日: 1985-12-13
• 公開（公告）號: CN85109137A
• 公開（公告）日: 1988-02-17
• 發明（設計）人: 王路賢
• 申請（專利權）人: 昆明工學院
• 主分類號: E21C41/14
• 分類號: E21C41/14
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 程韻波

這是一種金屬礦床地下開采采礦方法。

我國不少金屬礦床品位很富，價值很高，但由于現行采礦方法不夠理想，使采礦指標處于低水平狀態，例如空場法與崩落法礦石損失率與貧化率均達15～30%，充填法實際損失率與貧化率也達10%左右，且成本又大幅度提高。一方面造成資源的大量丟失，還使采、選、冶成本無意義的增加，為了提高有價值礦石資源的合理利用，降低采礦成本，自82年以來，我們開始探索研究一種適于金屬礦山的新的采礦方法。

六十年代前，煤礦也出現過今天金屬礦山產生的情況，對于厚煤層，尤其是特厚煤層，因為采煤方法不過關，也造成了煤炭資源大量損失。但是近二十年來由于引進了國外先進技術與設備，經過“普采”、“機采”、“綜采”、采區巷道布置等重大變革，已經扭轉了過去的落后面貌。現厚及特厚煤層，因成功使用金屬網假頂，可縮性支架與鉸接頂梁為支護結構的傾斜分層，水平分層及斜切分層冒落法，采區與工作面生產能力已有大幅度提高，并使采區回采率達80%以上，工作面回采率達95%以上，經濟效益是顯著的，本發明借鑒了煤炭系統有用的經驗，根據采場地壓規律，金屬礦床賦存特點，以及冶金礦山的生產現狀，經過三年多的研究而得。

本法適用于地表允許崩落、中厚以上、品位較高或價值較貴的有色、稀有、貴重金屬礦床或其他金屬或非金屬礦床;有自燃發火危險的礦床;要求分采、分運的礦床;埋藏不深、上盤圍巖破碎、價值越高時，使用本法最有利。

本法在金屬礦山使用的結果，能在采礦成本增加不多的前提下，明顯降低金屬礦床開采的礦石損失率與貧化率，明顯提高礦石噸盈利、礦山年盈利與金屬回收總量，從而提高礦山的經濟效益。

產生本發明的理論基礎在于：

1.第一分層回采時，采后空間如不進行支護（如圖1）空區上部圍巖重量將轉嫁于前方礦壁與后方圍巖承擔，空區周邊A、B、C點將是危險受力點，當A、B、C點應力達到或超過某一極限時，便會從A、B、C點首先開始破壞并導致上部圍巖垮落，使回采無法進行;而如在回采空間用鉸接頂梁與高強度可縮性支架支護，對采后空區用上向中深孔人工強制崩落上盤圍巖，并讓其碎漲后頂住上部未崩圍巖（即形成第二及以下分層開采時的所謂“人工巖石松散墊層”），且在圍巖崩落前先鋪織好金屬底網（即形成第二及以下分層回采時的“金屬網假頂”）（如圖2所示），則回采后上部圍巖重量將可主要轉嫁于前方礦壁，部分轉嫁于后方石而使回采面支架只承擔很少的分量，此時回采空間上部圍巖可能發生斷裂，但因有鉸接頂梁與高強度可縮性支架的作用，其不致垮落，回采后可以處于安全與較優的工作狀態。

2.第一分層回采過程中，空區人工強制崩落圍巖，初始時碎漲系數較大，可視為不承受上部圍巖的重力，如礦體較大，回采面繼續向前推進空區范圍達到某一程度時，必然導致上部圍巖的彎曲下沉、開裂、折斷、不斷向上擴展、乃至波及地表，從而使人工強制崩落圍巖逐步壓實，碎漲系數變小，其上部圍巖塊度逐漸變大。這樣在第二及以下分層開采時（如圖3），由于有金屬網假頂、鉸接頂梁與支架的作用，可防掉、冒;由于有巖石松散墊層的作用，可保證支架有一定的初撐力，而不致失穩。由于人工維護空間b值較小、巖石松散墊層上部巖石塊度逐漸變大與支架具可縮性，便可在回采后巖石松散墊層上部某一部位形成“拱”或“橋”的結構，回采面上部的重量就可通過“拱”或“橋”轉嫁于前方礦壁與后方巖石，而支架只承受“拱”或“橋”以下的重量，從而使回采工作能順利進行。

3.如礦體較小，第一分層全面回采完畢乃至以下回采幾個分層后也不致造成上部未崩圍巖的全面垮落，即使發生不可予知的突然冒落，由于有6～8米厚的巖石松散墊層也可將冒落產生的沖擊力轉化為靜載荷傳遞給支架，在支架設計時，只要考慮足夠的安全系數，也不會發生任何問題。

實施步驟：不用劃分成“房”、“柱”、“塊段”、“條帶”，而是由礦體走向一翼向另一翼逐層全面推進，分層面根據礦體厚度、形狀、上盤圍巖穩定性與礦山采礦場出礦設備的不同可以是水平的、傾斜的、正“∨”型的或倒“∨”型的，分層高度以2～2.5米為宜。