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2018
编辑：北方有色网
来源：长春黄金研究院有限公司
权利要求
1.用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法，其特征在于，通过一种用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀装置，对地下金属矿山的松散软弱破碎矿体实现开采，包括下列步骤：
第一步：首先在采场上部施工凿岩作业空间，要求高度为2.5m～3m，宽度5m～7m；在采场下部施工拉底出矿层，高度2.5m～3m，宽度5m～7m；
第二步：在采场端部施工补偿空间，宽度5m～7m，高度10m～15m；
第三步：采用凿岩设备施工挤胀孔，孔径12cm，长度5m～8m，按照排距1m～1.2m，间距0.6m～0.8m布置，每次施工两排，采用梅花状交错布置；
第四步：将缸体安装进入挤胀孔内，同时连接液压油泵及输油管，做好准备工作；
第五步：将液压油泵初始压力设置为3MPa，使伸缩柱弹出，并与挤胀孔内壁接触；
第六步：将液压油泵缓慢加压，按照5MPa的间隔持续动态加压，直到岩体开始出现裂隙并被破坏；
第七步：岩体出现裂隙破坏后，将液压油泵压力间隔调整为10MPa，持续动态加压，直到岩体完全破坏并垮落至补偿空间；
第八步：采用无轨出矿设备进入拉底出矿层出矿，本次采矿完成；
第九步：循环第二步至第八步步骤，至整体采矿完成。
2.根据权利要求1所述的用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法，其特征在于：通过调整第三步中调整挤胀孔的排列参数，以适不同岩性条件的矿体回采。
3.根据权利要求1所述的用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法，其特征在于：所述地下金属矿山的松散软弱破碎矿体的RQD值小于30％，单轴抗压强度小于40MPa，开采高度小于8m，开采宽度小于6m。
4.根据权利要求1所述的用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法，其特征在于：所述用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀装置包括液压油泵、输油管、缸体和伸缩柱，其中液压油泵通过输油管与缸体连接，伸缩柱在缸体两侧对称布置。
5.根据权利要求4所述的用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法，其特征在于：所述缸体材料为45号无缝钢管，直径10cm，长度5m～8m。
6.根据权利要求4所述的用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法，其特征在于：所述伸缩柱伸缩长度最大为5cm，材料为实心45钢。
7.根据权利要求4所述的用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法，其特征在于：所述液压油泵提供的最大压力为200MPa。
8.根据权利要求4所述的用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法，其特征在于：伸缩柱在缸体竖直方向上间隔50cm布置。
说明书
技术领域
本发明涉及金属矿山开采技术领域，具体涉及一种用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法及装置
背景技术
目前，地下金属矿山在针对松散软弱破碎矿体的开采主要采用进路式回采、充填法等工艺进行回采，取得了不错的效果，但是仍存在一些问题。由于传统的采矿工艺采用工业炸药爆破的方式进行落矿，爆破过程中震动、冲击较大，爆破成本较高，对周边围岩、采场及充填体造成较大破坏，同时也对采场内作业的人员、设备安全产生不利影响。因此，采矿行业需要寻找一种新的安全、高效、低成本的采矿方法来进行松散破碎矿体的回采，提高企业经济效益，改善人员、设备作业安全性。
发明内容
本发明提供了用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀采矿方法及装置，以解决采用进路式回采、充填法回采存在的问题。
本发明采取的技术方案是：通过一种用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀装置，对地下金属矿山的松散软弱破碎矿体实现开采，包括下列步骤：
第一步：首先在采场上部施工凿岩作业空间，要求高度为2.5m～3m，宽度5m～7m；在采场下部施工拉底出矿层，高度2.5m～3m，宽度5m～7m；
第二步：在采场端部施工补偿空间，宽度5m～7m，高度10m～15m；
第三步：采用凿岩设备在矿体2内施工挤胀孔，孔径12cm，长度5m～8m，按照排距1m～1.2m，间距0.6m～0.8m布置，每次施工两排，采用梅花状交错布置；
第四步：将缸体安装进入挤胀孔内，同时连接液压油泵及输油管，做好准备工作；
第五步：将液压油泵初始压力设置为3MPa，使伸缩柱弹出，并与挤胀孔内壁接触；
第六步：将液压油泵缓慢加压，按照5MPa的间隔持续动态加压，直到岩体开始出现裂隙并被破坏；
第七步：岩体出现裂隙破坏后，将液压油泵压力间隔调整为10MPa，持续动态加压，直到岩体完全破坏并垮落至补偿空间；
第八步：采用无轨出矿设备进入拉底出矿层出矿，本次采矿完成；
第九步：循环第二步至第八步步骤，至整体采矿完成。
本发明通过调整第三步中调整挤胀孔的排列参数，以适不同岩性条件的矿体回采。
本发明所述地下金属矿山的松散软弱破碎矿体的RQD值小于30％，单轴抗压强度小于40MPa，开采高度小于8m，开采宽度小于6m。
本发明所述用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀装置包括液压油泵、输油管、缸体和伸缩柱，其中液压油泵通过输油管与缸体连接，伸缩柱在缸体两侧对称布置。
本发明所述缸体材料为45号无缝钢管，直径10cm，长度5m～8m。
本发明所述伸缩柱伸缩长度最大为5cm，材料为实心45钢。
本发明所述液压油泵提供的最大压力为200MPa。
本发明伸缩柱在缸体竖直方向上间隔50cm布置。
本发明的有益效果是：利用液压挤胀装置，通过在岩体内按照不同岩性设计挤胀孔排列参数，然后安装缸体、油泵及输油管路，持续动态对岩体加压挤胀，最后将回采区域矿体彻底破坏完成回采作业。实际操作简便、安全高效，可以多次循环使用，成本低廉。对比原来传统的采矿工艺，对周边围岩、充填体的破坏冲击小，可以广泛应用于地下金属矿山的松散软弱破碎矿体开采。
附图说明
图1是本发明采矿示意图，其中：
凿岩作业空间1、矿体2、液压油泵3、输油管4、缸体5、补偿空间6、落下矿石7、拉底出矿层9；
图2是本发明缸体的结构示意图，其中：
输油管4、缸体5、伸缩柱8；
图3是本发明缸体俯视图；
图4是本发明挤胀孔排列布置方式示意图，其中：
缸体5、补偿空间6、挤胀孔10。
具体实施方式
本发明所述地下金属矿山的松散软弱破碎矿体的RQD值小于30％，单轴抗压强度小于40MPa，开采高度小于8m，开采宽度小于6m；通过一种用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀装置，对地下金属矿山的松散软弱破碎矿体实现开采；所述用于松散破碎矿体的中深孔动态挤胀装置包括液压油泵3、输油管4、缸体5和伸缩柱8，其中液压油泵3通过输油管4与缸体5连接，伸缩柱8在缸体5两侧对称布置；
所述缸体5材料为45号无缝钢管，直径10cm，长度5m～8m；
所述伸缩柱8伸缩长度最大为5cm，材料为实心45钢；
所述液压油泵3提供的最大压力为200MPa；
所述伸缩柱8在缸体竖直方向上间隔50cm布置。
实施例1
包括下列步骤：
第一步：首先在采场上部施工凿岩作业空间1，要求高度为2.5m，宽度5m；在采场下部施工拉底出矿层9，高度2.5m，宽度5m；
第二步：在采场端部施工补偿空间6，宽度5m，高度10m；
第三步：采用凿岩设备在矿体2内施工挤胀孔10，孔径12cm，长度5m，按照排距1m，间距0.6m布置，每次施工两排，采用梅花状交错布置；
第四步：将缸体5安装进入挤胀孔10内，同时连接液压油泵3及输油管4，做好准备工作；
第五步：将液压油泵3初始压力设置为3MPa，使伸缩柱8弹出，并与挤胀孔10内壁接触；
第六步：将液压油泵3缓慢加压，按照5MPa的间隔持续动态加压，直到岩体开始出现裂隙并被破坏；
第七步：岩体出现裂隙破坏后，将液压油泵3压力间隔调整为10MPa，持续动态加压，直到岩体完全破坏并垮落至补偿空间6；
第八步：采用无轨出矿设备进入拉底出矿层9出矿，本次采矿完成；
第九步：循环第二步至第八步步骤，至整体采矿完成。
实施例2
包括下列步骤：
第一步：首先在采场上部施工凿岩作业空间1，要求高度为2.8m，宽度6m；在采场下部施工拉底出矿层9，高度2.8m，宽度6m；
第二步：在采场端部施工补偿空间6，宽度6m，高度12m；
第三步：采用凿岩设备在矿体2内施工挤胀孔10，孔径12cm，长度6.5m，按照排距1.1m，间距0.7m布置，每次施工两排，采用梅花状交错布置；
第四步：将缸体5安装进入挤胀孔10内，同时连接液压油泵3及输油管4，做好准备工作；
第五步：将液压油泵3初始压力设置为3MPa，使伸缩柱8弹出，并与挤胀孔10内壁接触；
第六步：将液压油泵3缓慢加压，按照5MPa的间隔持续动态加压，直到岩体开始出现裂隙并被破坏；
第七步：岩体出现裂隙破坏后，将液压油泵3压力间隔调整为10MPa，持续动态加压，直到岩体完全破坏并垮落至补偿空间6；
第八步：采用无轨出矿设备进入拉底出矿层9出矿，本次采矿完成；
第九步：循环第二步至第八步步骤，至整体采矿完成。
实施例3
包括下列步骤：
第一步：首先在采场上部施工凿岩作业空间1，要求高度为3m，宽度7m；在采场下部施工拉底出矿层9，高度3m，宽度7m；
第二步：在采场端部施工补偿空间6，宽度7m，高度15m；
第三步：采用凿岩设备在矿体2内施工挤胀孔10，孔径12cm，长度8m，按照排距1.2m，间距0.8m布置，每次施工两排，采用梅花状交错布置；
第四步：将缸体5安装进入挤胀孔10内，同时连接液压油泵3及输油管4，做好准备工作；
第五步：将液压油泵3初始压力设置为3MPa，使伸缩柱8弹出，并与挤胀孔10内壁接触；
第六步：将液压油泵3缓慢加压，按照5MPa的间隔持续动态加压，直到岩体开始出现裂隙并被破坏；
第七步：岩体出现裂隙破坏后，将液压油泵3压力间隔调整为10MPa，持续动态加压，直到岩体完全破坏并垮落至补偿空间6；
第八步：采用无轨出矿设备进入拉底出矿层9出矿，本次采矿完成；
第九步：循环第二步至第八步步骤，至整体采矿完成。
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