一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法与流程

本发明涉及地下矿山开采，尤其涉及一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法。

背景技术：

1、急倾斜薄矿体一般是指倾角大于55°的矿体。急倾斜薄矿体作为地下矿山中开采难度较大的矿体之一，目前针对急倾斜薄矿体的开采所使用的方法有向上分层填充法和浅孔留矿法。向上分层填充法多适用于矿石品位高或者稀有、贵重的金属矿床。浅孔留矿法在急倾斜薄矿体的开采中最为常见，但也存在着明显的劣势，采矿工人在暴露面下进行作业，存在安全隐患，施工作业安全风险较高。在遇到一些破碎不稳固薄矿体时，容易发生围岩垮塌和矿体冒落等现象，严重威胁采矿工人的安全。

技术实现思路

1、本发明所要解决的主要技术问题是提供一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，可降低采矿作业的安全风险，进一步提高矿石回收率。

2、为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，包括如下步骤：步骤一、回采矿体前，在采场顶部下盘施工脉外运输巷道和联络道，随后掘进凿岩巷道，预留采场上部顶柱；同时在采场底部下盘施工脉外运输巷道和出矿巷道，随后掘进拉底巷道；步骤二、将拉底巷道作为补偿空间，在采场两侧脉外围岩中施工人行通风天井；步骤三、在矿体靠近上盘一侧施工下向深孔并装入炸药进行爆破预裂，随后在下向深孔中进行定向水力压裂；步骤四、将每次崩落矿石安排部分出矿，其余矿石留在采场内；待采场回采结束后将采场内的矿石一次性均匀放出。

3、在一较佳实施例中：在所述步骤一中，在凿岩巷道的顶板和巷道两边设置喷锚网支护。

4、在一较佳实施例中：在所述步骤三中，下向深孔布置角度与矿体的倾角相近；下向深孔排间距为1.2m～1.6m，下向深孔孔径为50mm～70mm，下向深孔孔深为30m～50m。

5、在一较佳实施例中：在所述步骤三中，爆破预裂采用轴向和径向不耦合装药，炸药单耗不大于0.5kg/t；起爆方式为孔底反向起爆；孔间采用毫秒延期雷管进行分段爆破。

6、在一较佳实施例中：在所述步骤三中，定向水力压裂采用切缝套管，所述切缝套管的切缝方向为面向矿体的方向和面向相邻下向深孔的方向。

7、在一较佳实施例中：所述采场高度为40m～60m，长度为30m～60m。

8、在一较佳实施例中：在所述步骤四中，采场出矿采用遥控铲运机。

9、相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

10、1.本发明提供了一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，通过在矿体中钻凿施工下向深孔，并在深孔中部署少量炸药进行爆破预裂而后再采用切缝套管进行定向水力压裂，能够降低采矿作业的安全风险，同时减少爆破预裂对采场上盘造成的损伤，进一步提高矿石回收率。

技术特征：

1.一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，其特征在于，在所述步骤一中，在凿岩巷道的顶板和巷道两边设置喷锚网支护。

3.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，其特征在于，在所述步骤三中，下向深孔布置角度与矿体的倾角相近；下向深孔排间距为1.2m～1.6m，下向深孔孔径为50mm～70mm，下向深孔孔深为30m～50m。

4.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，其特征在于，在所述步骤三中，爆破预裂采用轴向和径向不耦合装药，炸药单耗不大于0.5kg/t；起爆方式为孔底反向起爆；孔间采用毫秒延期雷管进行分段爆破。

5.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，其特征在于，在所述步骤三中，定向水力压裂采用切缝套管，所述切缝套管的切缝方向为面向矿体的方向和面向相邻下向深孔的方向。

6.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，其特征在于，所述采场高度为40m～60m，长度为30m～60m。

7.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，其特征在于，在所述步骤四中，采场出矿采用遥控铲运机。

技术总结本发明提供了一种急倾斜薄矿体深孔预裂与水力压裂组合阶段自然崩落采矿方法，包括如下步骤：步骤一、回采矿体前，在采场顶部下盘施工脉外运输巷道和联络道，随后掘进凿岩巷道，预留采场上部顶柱；同时在采场底部下盘施工脉外运输巷道和出矿巷道，随后掘进拉底巷道；步骤二、将拉底巷道作为补偿空间，在采场两侧脉外围岩中施工人行通风天井；步骤三、在矿体靠近上盘一侧施工下向深孔并装入炸药进行爆破预裂，随后在下向深孔中进行定向水力压裂；步骤四、将每次崩落矿石安排部分出矿，其余矿石留在采场内；待采场回采结束后将采场内的矿石一次性均匀放出。本发明能够降低采矿作业的安全风险，进一步提高矿石回收率。技术研发人员：李闯,谷亚州,王志,刘龙琼,邓骐宁,赵恰受保护的技术使用者：紫金（长沙）工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15