一种具有新型底部布置结构的VCR法的制作方法

一种具有新型底部布置结构的vcr法
技术领域
1.本发明涉及采矿技术领域，特别是涉及一种具有新型底部布置结构的vcr法。

背景技术：

2.阶段矿房嗣后充填采矿法（vcr法）是一种以拉底空间或切割天井为自由面逐排爆破回采，并充填采空区的采矿方法。vcr法需要布置底部结构，包含受矿巷、出矿进路及出矿巷，受矿巷布置扇形中孔，拉底形成爆破漏斗，后期大孔矿落入漏斗中；出矿进路与受矿巷连通，铲运机在出矿进路口铲矿，通过出矿巷运至附近的矿石溜井。
3.在vcr采矿法中，一步骤矿房、二步骤矿柱回采均需要布置底部结构。由于一步骤矿房回采均在围岩中施工，施工效率高，支护成本较低，安全风险也较低。而二步骤矿柱回采时，两侧矿房均已经充填结束，矿房两侧均为充填体，矿柱底部结构需要在充填体内施工，需要采用钢拱架全断面支护，支护费用较高，安全风险大，施工效率降低。由于阶段矿房嗣后充填采矿法（vcr法）是近十多年在国内开始大力发展，使用该采矿法矿山大多矿体厚大，急倾斜，储量较大，目前多处于一步骤矿房回采期间，还未面临二步骤矿柱回采，对于国内大部分矿山来说，二步骤矿柱回采比较困难。

技术实现要素：

4.本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种具有新型底部布置结构的vcr法, 包括：s1、矿房、矿柱宽度均设置为18m，长度以矿体上下盘边界为准，矿房、矿柱依次交替设置；s2、矿房、矿柱采用单阶段回采、双阶段回采，出矿巷、受矿巷分别设置在相邻矿房中，出矿进路通过中间矿柱，并且采用单侧出矿；s3、矿房、矿柱回采方向必须一致，顺序不可打乱，相邻矿房必须满足隔三采一，前期矿房间断回采；s4、矿柱与矿房中心线相距18m，布置受矿巷与出矿巷时，各相互靠近1.5m，施工后的出矿巷与受矿巷中心线为16m，且受矿巷、出矿巷中心线需相互靠近；s5、出矿进路间距以中心线相距12m为宜，出矿进路角度设置根据铲运机参数进行灵活调整；s6、一步骤矿房回采充填结束后，二步骤矿柱回采时，矿柱受矿巷设置在矿柱内，矿柱出矿巷设置在矿房内，回采方向与一步骤矿房回采一致；s7、矿柱受矿巷使用前期矿房的出矿巷；s8、矿柱出矿巷设置在相邻矿房内，向矿柱受矿方向偏移5m；s9、矿柱出矿进路同样设置在二步骤矿柱受矿巷与出矿巷中间。
5.本发明进一步限定的技术方案是：前所述的一种具有新型底部布置结构的vcr法，矿房、矿柱单阶段回采60m。
6.前所述的一种具有新型底部布置结构的vcr法，矿房、矿柱双阶段回采120m。
7.前所述的一种具有新型底部布置结构的vcr法，包括：s1、矿房、矿柱宽度均设置为18m，长度以矿体上下盘边界为准，矿房、矿柱按1p、1r、2p、2r、3p、3r、4p、4r
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依次交替设置；s2、矿房、矿柱采用单阶段回采、双阶段回采，出矿巷、受矿巷分别设置在相邻矿房中，出矿进路通过中间矿柱，3r受矿巷设置在3r中，3r出矿巷设置在1r中，出矿进路通过1r、2p、3r，并且采用单侧出矿；s3、矿房、矿柱回采方向必须一致，顺序不可打乱，相邻矿房必须满足隔三采一，4r出矿巷设置在4p中，则后期3r出矿巷必须设置在3p中，2r出矿巷必须设置在2p中，前期矿房间断回采；s4、矿柱与矿房中心线相距18m，布置受矿巷与出矿巷时，各相互靠近1.5m，施工后的出矿巷与受矿巷中心线为16m，3r受矿巷与矿房中心线偏移1.5m，3r出矿巷与3p的矿柱中心线偏移1.5m，且受矿巷、出矿巷中心线需相互靠近；s5、出矿进路间距以中心线相距12m为宜，出矿进路角度设置根据铲运机参数进行灵活调整；s6、一步骤矿房回采充填结束后，二步骤矿柱回采时，矿柱受矿巷设置在矿柱内，矿柱出矿巷设置在矿房内，回采方向与一步骤矿房回采一致，前期通过1p采1r，2p采2r，3p采3r，4p采4r，则后期通过3r采4p，2r采3p；s7、矿柱受矿巷使用前期矿房的出矿巷，3r出矿巷设置在3p内，此出矿巷后期变作为3p的受矿巷使用；s8、矿柱出矿巷设置在相邻矿房内，向矿柱受矿方向偏移5m，3p的出矿巷设置在2r内，中心线与2r前期回采受矿巷中心线相距5m，由于受矿巷宽度为3.6m，新施工矿柱出矿巷与充填就保留1.4m左右围岩；由于前期矿房受矿巷与出矿巷中心线较矿房矿柱中心线相互靠近1m，后期矿柱出矿巷向受矿巷偏移5m，矿柱受矿巷与出矿巷相距15m满足安全要求；s9、矿柱出矿进路同样设置在二步骤矿柱受矿巷与出矿巷中间，一步骤回采通过1p采1r，2p采2r，3p采3r，则1r与2p未打开，2r与3p未打开，有效避免二步骤矿柱回采出矿进路在充填体内掘进。
8.本发明的有益效果是：（1）本发明在后期深部矿房回采时，通过改变矿房的宽度、底部结构的布置方式，由于矿房底部结构存在三角柱，可以有效避免二步骤矿柱回采时出矿巷、出矿进路在充填体内掘进，从而加快施工速度，节约施工成本，降低施工安全风险；（2）本发明中由于出矿进路口为完整原岩，二步骤矿柱回采残矿回收也较为理想，矿柱残矿剩余量也符合设计要求；（3）本发明与在充填体内掘进钢拱架全断面支护方式相比较，每米节约支护费用预计5000元，单个矿房出矿巷、出矿进路以180m计算，节约支护费用90万左右。
附图说明
9.图1是本发明一步骤矿房（r）回采纵投影图；图2是一步骤矿房（r）回采底部结构俯视图；
图3是一步骤矿房（r）回采剖面图；图4是二步骤矿柱（p）回采纵投影图；图5是二步骤矿柱（p）回采底部结构俯视图；图6是二步骤矿柱（p）回采剖面图；其中：1、底部结构切割槽；2、矿房(r)出矿进路；3、扇形中孔；4、矿房(r)中心线；5、矿房(r)受矿巷中心线；6、矿房(r)出矿巷中心线；7、矿柱(p)中心线；8、充填体；9、矿柱(p)出矿进路；10、矿柱(p)出矿巷中心线。
具体实施方式
10.（一）vcr法的一步骤矿房（r）底部结构布置方法s1、如图1，矿房阶段高度为60m，上部大孔长度为45m，底部扇形孔为11.4m，受矿巷高度为3.6m，宽度为3.6m，三心拱；矿房、矿柱的宽度均为18m，矿房凿岩硐室及底部结构均垂直于矿体，矿房及矿柱中心线垂直于矿体走向；s2、如图2，施工矿房受矿巷、及出矿巷时，受矿巷及出矿巷均不与矿房、矿柱中心线重合，均偏移1m，方向为相互靠近；偏移后，出矿巷与受矿巷垂直距离为16m，出矿巷规格为3.6*3.6m，三心拱；s3、在受矿巷中部区域设置切割天井，两侧各布置5排扩槽孔，每排6个孔，排距为1m,扩槽后即可形扇形孔拉底爆破自由面，从而形成扇形孔爆破漏斗，如图3；s4、为了保证出矿进路安全，方面铲运机运矿，出矿进路与出矿巷成120
°
夹角，且单侧刷角，刷角量根据需要；s5、如图1、图3，采矿方向为从右到左，利用右侧矿柱采左侧矿房，此顺序不可打乱，即不可以用左侧矿柱采右侧矿房，且矿房采矿采用单侧出矿；为了有效降低矿房残矿量，出矿进路中线间距设置为15m，在最后残矿回收阶段，可采用遥控铲运机出矿，根据草楼铁矿深部矿房出矿经验，采用此种方式可以将残矿控制在500t内，效果显著；s6、为了有效必须进路出矿期间安全，出矿口不宜出空，留有一定厚度矿堆，以减少大孔落矿对出矿口破坏。
11.（二）vcr法的二步骤矿柱（p）底部结构布置方法前期一步骤矿房（r）布置参数主要是为二步骤矿柱（p）底部结构避免在充填体内掘进创造前提条件，从而保证出矿安全，提高作业效率，降低施工成本，因此矿柱回采也必须按照一定的顺序。
12.s1、如图4、图5，一步骤矿房都已经充填结束，前期矿房采矿出矿巷、受矿巷偏离矿房、矿柱中心线1m，二步骤矿柱受矿巷到充填体边界距离为20m；s2、如图5，一步骤矿房通过1p采1r、2p采2r、3p采3r，二步骤矿柱回采时，2r与1p、3r与2p、4r与3p中间为完整原岩，因此出矿进路即可避免在充填体内掘进；对于出矿进路与切割巷交叉位置，会不可避免揭露充填体，此部分采用锚网喷支护方式或者钢拱架支护方式即可，支护量可控；s3、如图4、图5，矿柱出矿巷偏移矿房受矿巷5m，保证了矿柱出矿巷与充填体有1.4m左右的围岩层，且由于底部结构存在三角矿柱，矿柱的出矿巷基本在围岩中掘进，避免了在在充填体内掘进，对于部分揭露充填体部分，采用锚网喷即可；
s4、由于前期矿房参数的有效布置，矿柱出矿巷即使便宜了5m，矿柱的出矿巷与受矿巷仍保持了中线到中线15m的距离，边到边11.4m的距离；为了更有效的保护巷道以及出矿方面，矿柱出矿进路与出矿巷仍然为120
°
夹角，出矿进路间距为15m，采用单侧出矿；s5、二步骤矿柱切割及扇形孔槽布置方式与一步骤矿房布置方式一致；s6、二步骤矿柱深孔爆破时，可能会导致两侧充填体内垮入，从而导致原矿贫化，布置大孔时，边孔与充填体保持1.5m的距离；s7、一步骤矿房以及二步骤矿柱回采，必须遵循隔三采一，以保证施工安全，但是采矿顺序不可打乱。
13.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

技术特征：

1.一种具有新型底部布置结构的vcr法，其特征在于：包括：s1、矿房、矿柱宽度均设置为18m，长度以矿体上下盘边界为准，矿房、矿柱依次交替设置；s2、矿房、矿柱采用单阶段回采、双阶段回采，出矿巷、受矿巷分别设置在相邻矿房中，出矿进路通过中间矿柱，并且采用单侧出矿；s3、矿房、矿柱回采方向必须一致，顺序不可打乱，相邻矿房必须满足隔三采一，前期矿房间断回采；s4、矿柱与矿房中心线相距18m，布置受矿巷与出矿巷时，各相互靠近1.5m，施工后的出矿巷与受矿巷中心线为16m，且受矿巷、出矿巷中心线需相互靠近；s5、出矿进路间距以中心线相距12m为宜，出矿进路角度设置根据铲运机参数进行灵活调整；s6、一步骤矿房回采充填结束后，二步骤矿柱回采时，矿柱受矿巷设置在矿柱内，矿柱出矿巷设置在矿房内，回采方向与一步骤矿房回采一致；s7、矿柱受矿巷使用前期矿房的出矿巷；s8、矿柱出矿巷设置在相邻矿房内，向矿柱受矿方向偏移5m；s9、矿柱出矿进路同样设置在二步骤矿柱受矿巷与出矿巷中间。2.根据权利要求1所述的一种具有新型底部布置结构的vcr法，其特征在于：所述矿房、矿柱单阶段回采60m。3.根据权利要求1所述的一种具有新型底部布置结构的vcr法，其特征在于：所述矿房、矿柱双阶段回采120m。4.根据权利要求1所述的一种具有新型底部布置结构的vcr法，其特征在于：一步骤、二步骤矿柱回采时，围岩如果较差，加大出矿进路与出矿巷角度，从而延长出矿进路距离，保证中深孔爆破过程中的出矿安全。5.根据权利要求1所述的一种具有新型底部布置结构的vcr法，其特征在于：二步骤矿柱回采遇到一步骤矿房回采超采现象时，导致矿柱出矿巷、出矿进路施工过程中揭露充填体，此时采用局部锚网喷支护方式。6.根据权利要求1所述的一种具有新型底部布置结构的vcr法，其特征在于：矿房、矿柱回采过程中，进路口不可出空，保留一定高度矿堆，从而避免大孔爆破过程中大块砸坏进路口。7.根据权利要求1所述的一种具有新型底部布置结构的vcr法，其特征在于：包括：s1、矿房、矿柱宽度均设置为18m，长度以矿体上下盘边界为准，矿房、矿柱按1p、1r、2p、2r、3p、3r、4p、4r
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依次交替设置；s2、矿房、矿柱采用单阶段回采、双阶段回采，出矿巷、受矿巷分别设置在相邻矿房中，出矿进路通过中间矿柱，3r受矿巷设置在3r中，3r出矿巷设置在1r中，出矿进路通过1r、2p、3r，并且采用单侧出矿；s3、矿房、矿柱回采方向必须一致，顺序不可打乱，相邻矿房必须满足隔三采一，4r出矿巷设置在4p中，则后期3r出矿巷必须设置在3p中，2r出矿巷必须设置在2p中，前期矿房间断回采；s4、矿柱与矿房中心线相距18m，布置受矿巷与出矿巷时，各相互靠近1.5m，施工后的出
矿巷与受矿巷中心线为16m，3r受矿巷与矿房中心线偏移1.5m，3r出矿巷与3p的矿柱中心线偏移1.5m，且受矿巷、出矿巷中心线需相互靠近；s5、出矿进路间距以中心线相距12m为宜，出矿进路角度设置根据铲运机参数进行灵活调整；s6、一步骤矿房回采充填结束后，二步骤矿柱回采时，矿柱受矿巷设置在矿柱内，矿柱出矿巷设置在矿房内，回采方向与一步骤矿房回采一致，前期通过1p采1r，2p采2r，3p采3r，4p采4r，则后期通过3r采4p，2r采3p；s7、矿柱受矿巷使用前期矿房的出矿巷，3r出矿巷设置在3p内，此出矿巷后期变作为3p的受矿巷使用；s8、矿柱出矿巷设置在相邻矿房内，向矿柱受矿方向偏移5m，3p的出矿巷设置在2r内，中心线与2r前期回采受矿巷中心线相距5m，由于受矿巷宽度为3.6m，新施工矿柱出矿巷与充填就保留1.4m左右围岩；由于前期矿房受矿巷与出矿巷中心线较矿房矿柱中心线相互靠近1m，后期矿柱出矿巷向受矿巷偏移5m，矿柱受矿巷与出矿巷相距15m满足安全要求；s9、矿柱出矿进路同样设置在二步骤矿柱受矿巷与出矿巷中间，一步骤回采通过1p采1r，2p采2r，3p采3r，则1r与2p未打开，2r与3p未打开，有效避免二步骤矿柱回采出矿进路在充填体内掘进。

技术总结

本发明公开了一种具有新型底部布置结构的VCR法，涉及采矿技术领域，针对阶段矿房嗣后充填采矿法（VCR法），一步骤矿房、二步骤矿柱底部结构系统性布置方式，从而避免二步骤矿柱回采时底部结构出矿进路、出矿巷在充填体内掘进，提高矿柱回采效率，降低矿山施工成本。降低矿山施工成本。降低矿山施工成本。

技术研发人员：

丁勇 林鑫 牛孝子 陶宇 时涛 李干

受保护的技术使用者：

安徽金安矿业有限公司

技术研发日：

2022.08.25

技术公布日：

2023/3/24