权利要求
1.一种盘区柱回采方法，其特征在于，包括：
沿盘区柱的长度方向将所述盘区柱划分为若干分区，并沿所述盘区柱的高度方向将所述盘区柱划分为若干分段，在每一所述分段内施工至少一段分段巷道;
在最下分段的底部留设堑沟，将所述堑沟与最下分段的所述分段巷道连通;
在每一所述分段内利用所述分段巷道在采空区位置施工第一炮孔，通过空场法采出采空区;
所述采空区形成后，以所述采空区为自由面和补偿空间，在对应分段内的剩余矿体施工第二炮孔和第三炮孔，通过崩落法进行整体爆破;
爆破的矿石落至所述堑沟，并通过最下分段的所述分段巷道集中出矿。
2.如权利要求1所述的盘区柱回采方法，其特征在于，将所述分段巷道位于所述盘区柱内的一端定义为第一端，脱离所述盘区柱一端定义为第二端，所述盘区柱的回采按照从所述第一端向所述第二端的方向依次进行分段回采。
3.如权利要求2所述的盘区柱回采方法，其特征在于，还包括：在每一所述分段内施工沿脉平巷，将所述沿脉平巷与对应的所述分段内的所述分段巷道连通。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的盘区柱回采方法，其特征在于，所述第三炮孔倾斜施工。
5.如权利要求1至3中任意一项所述的盘区柱回采方法，其特征在于，采用空场法采出所述采空区包括：在所述采空区区域端部施工切割横巷，然后在所述切割横巷的一端向上施工切割天井，以所述切割天井为补偿空间在所述切割横巷内施工第四炮孔，爆破形成切割槽，之后在所述分段巷道内施工所述第一炮孔，再以所述切割槽为补偿空间逐排后退回采。
6.如权利要求5所述的盘区柱回采方法，其特征在于，所述切割天井的直径为0.5-1.5m。
7.如权利要求1至3中任意一项所述的盘区柱回采方法，其特征在于，每一所述分区的长度为20-40m。
8.如权利要求1至3中任意一项所述的盘区柱回采方法，其特征在于，每一所述分段的高度为10-20m。
9.如权利要求1至3中任意一项所述的盘区柱回采方法，其特征在于，所述采空区的边界距离分段边界5-15m，且所述采空区的矿体体积定义为V1，对应分段内的剩余矿体体积定义为V2，V1/V2≥20%。
10.如权利要求9所述的盘区柱回采方法，其特征在于，所述采空区顶板及侧帮的暴露面积小于对应分段内的允许暴露面积。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及采矿领域，具体而言，涉及一种盘区柱回采方法。
背景技术
[0002]在盘区开采结束后，盘区柱需要进行爆破回采，目前，主要采用无底柱分段崩落法来进行回采，具体而言，先在首先将盘区柱在高度方向上划分分段，在分段内施工分段巷道，通过分段巷道向上施工扇形炮孔，炮孔爆破时在分段内有里向外逐排爆破，在分段间，上分段超前下分段爆破，最终爆破的矿石落到下部的出矿水平，并采用铲运机在出矿水平进行集中出矿。
[0003]采用无底柱分段崩落法来回采盘区柱时，由于炮孔进行逐排爆破，每排炮孔爆破后，盘区柱破碎成矿石碎块并掉落，腾出的空间直接被附近的废石挤占，废石与矿石碎块混合，导致矿石损失，贫化率极高。
发明内容
[0004]本申请的目的在于提供一种盘区柱回采方法，采用空场法和崩落法结合的方式进行回采，空场法回采过程中能够避免废石与矿石碎块混合，提高回收率，降低贫化率。
[0005]本申请提供一种盘区柱回采方法，该盘区柱回采方法包括：
沿盘区柱的长度方向将所述盘区柱划分为若干分区，并沿所述盘区柱的高度方向将所述盘区柱划分为若干分段，在每一所述分段内施工至少一段分段巷道;
在最下分段的底部留设堑沟，将所述堑沟与最下分段的所述分段巷道连通;
在每一所述分段内利用所述分段巷道在采空区位置施工第一炮孔，通过空场法采出采空区;
所述采空区形成后，以所述采空区为自由面和补偿空间，在对应分段内的剩余矿体施工第二炮孔和第三炮孔，通过崩落法进行整体爆破;
爆破的矿石落至所述堑沟，并通过最下分段的所述分段巷道集中出矿。
[0006]进一步地，将所述分段巷道位于所述盘区柱内的一端定义为第一端，脱离所述盘区柱一端定义为第二端，所述盘区柱的回采按照从所述第一端向所述第二端的方向依次进行分段回采。
[0007]进一步地，该盘区柱回采方法还包括：在每一所述分段内施工沿脉平巷，将所述沿脉平巷与对应的所述分段内的所述分段巷道连通。
[0008]进一步地，所述第三炮孔倾斜施工。
[0009]进一步地，采用空场法采出所述采空区包括：在所述采空区区域端部施工切割横巷，然后在所述切割横巷的一端向上施工切割天井，以所述切割天井为补偿空间在所述切割横巷内施工第四炮孔，爆破形成切割槽，之后在所述分段巷道内施工所述第一炮孔，再以所述切割槽为补偿空间逐排后退回采。
[0010]进一步地，所述切割天井的直径为0.5-1.5m。
[0011]进一步地，每一所述分区的长度为20-40m。
[0012]进一步地，每一所述分段的高度为10-20m。
[0013]进一步地，所述采空区的边界距离分段边界5-15m，且所述采空区的矿体体积定义为V1，对应分段内的剩余矿体体积定义为V2，V1/ V2≥20%。
[0014]进一步地，所述采空区顶板及侧帮的暴露面积小于对应分段内的允许暴露面积。
[0015]相比于现有技术，本申请的有益效果是：
本申请通过将盘区柱进行分区、分段回采，先采用空场法回采出采空区，再以采空区为补偿空间，对剩余矿体采用崩落法进行整体崩落，显著提高了回采过程中的安全性，并缩短了回采周期，减少矿工在分段巷道内的采矿时长，降低采矿危险性，且本申请采用空场法和崩落法结合的方式，在空场法开采期间避免了废石与矿石碎块混合，提高回收率，降低贫化率，在崩落法开采期间，保护爆破人员的人身安全。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1示出了一些实施例中盘区柱沿宽度方向的施工示意图;
图2示出了一些实施例中图1中Ⅱ-Ⅱ剖面示意图;
图3示出了一些实施例中图1中Ⅲ-Ⅲ剖面示意图;
图4示出了一些实施例中图1中Ⅳ-Ⅳ剖面示意图;
图5示出了一些实施例中盘区柱沿宽度方向的另一施工示意图。
[0018]主要元件符号说明：
100-盘区柱;110-第一分区;120-第二分区;101-最上分段;102-中间分段;103-最下分段;1001-分段巷道;1002-堑沟;1003-第一炮孔;1004-第二炮孔;1005-第三炮孔;1006-采空区;1007-切割横巷;1008-切割天井;1009-沿脉平巷;1010-溜井;200-废石。
具体实施方式
[0019]下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0020]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0021]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0022]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0023]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0024]实施例
请参阅图1和图2，在盘区开采过程中，盘区柱100作为相邻两个盘区之间的支撑结构来保证采矿的安全，即盘区柱100本身为矿体，具有较高的经济价值，在盘区开采结束后，需要将盘区柱100进行回采利用，此时，盘区内除了盘区柱100外，四周皆为废石200，废石200的稳定性极差，轻微的爆破振动足以破坏废石200的稳定性，导致废石200滚落。
[0025]一方面，在盘区柱100的回采过程中，矿工的人身安全受到一定的威胁，另一方面，废石200与破碎的矿石碎块混合，导致矿石损失，贫化率较高。
[0026]本实施例提供一种盘区柱回采方法，该盘区柱回采方法包括以下步骤：
S100.沿盘区柱100的长度方向将盘区柱100划分为若干分区，并沿盘区柱100的高度方向将盘区柱100划分为若干分段，在每一分段内施工至少一段分段巷道1001。
[0027]为便于叙述和理解，本实施例以两个分区和三段分段来进行示例性说明。
[0028]将两个分区分别定义为第一分区110和第二分区120，其中，沿盘区柱100的长度方向上，第一分区110相对第二分区120靠近废石200，可以理解的是，每一分区的宽度为盘区柱100的宽度。
[0029]将三段分段分别定义为最上分段101、中间分段102和最下分段103，其中，最上分段101相对中间分段102靠近废石200。
[0030]在一些实施例中，每一分区的长度为20-40m。矿工可以根据盘区柱100的实际长度进行合理化分割，例如，将长度为50m的盘区柱100平均分为两个等长的分区，每一分区的长度为25m。
[0031]当然，为便于分割，每一分区的长度也可以不相等，例如，将长度为55m的盘区柱100分为两个分区，第一分区110的长度为25米，第二分区120的长度为30m。
[0032]在一些实施例中，每一分段的高度为10-20m。与分区的长度类似地，矿工可以根据盘区柱100的实际高度进行合理化分割，例如，将高度为45m的盘区柱100平均分为三段等高的分段，每段分段的高度为15m。
[0033]上述的，每一分区的长度范围和每一分段的高度范围是通过发明人不断地实验得出的，在保证安全的前提下，爆破效果较好，可以理解的是，若不追求爆破效率最大化，分区、分段的数值也可以采用上述范围外的数值。
[0034]本实施例中，将分段巷道1001位于盘区柱100内的一端定义为第一端，脱离盘区柱100一端定义为第二端，盘区柱100的回采按照从第一端向第二端的方向依次进行分区回采。
[0035]具体来说，矿工在进行盘区柱100的回采时，先对最靠近废石200的分段(即第一分区110)进行回采，逐步后退至分段巷道1001的巷道口处，这样后退的回采方法能够最大程度地保证矿工的人身安全，并提高采矿效率。
[0036]上述最靠近废石200的分段共有三段分段，矿工可以对最上分段101、中间分段102、最下分段103通过整体崩落法进行整体爆破。
[0037]综上，分段巷道1001具有通行、装药、运输等作用。
[0038]本实施例通过将盘区柱100进行分区、分段回采，显著提高了回采过程中的安全性，并缩短了回采周期，减少矿工在分段巷道1001内的采矿时长，降低采矿危险性。
[0039]S200.在最下分段的底部留设堑沟1002，将堑沟1002与最下分段103的分段巷道1001连通。
[0040]堑沟1002被配置为相对的两条，两条堑沟1002呈夹角设置，且每一堑沟1002的最低处均与最下分段103的分段巷道1001连通，分段巷道1001作为集矿巷道。
[0041]S300.在每一分区内利用分段巷道1001在采空区1006位置施工第一炮孔1003，通过空场法采出采空区1006。
[0042]请参阅图3和图4，采用空场法采出采空区1006包括：在采空区1006区域端部施工切割横巷1007，然后在切割横巷1007的一端向上施工切割天井1008，以切割天井1008为补偿空间在切割横巷1007内施工第四炮孔，爆破形成切割槽，之后在分段巷道1001内施工第一炮孔1003，再以切割槽为补偿空间逐排后退回采，每次爆破2-4排。
[0043]本实施例还可以设定，切割槽宽度被配置为2-5m，且切割槽长度与采空区1006的宽度一致，切割槽高度与采空区1006的高度一致。
[0044]在多个中段进行空场法炮孔爆破时，可以采用上中段超前下中段或者多个中段同时爆破的方式。
[0045]在一些实施例中，切割天井1008的直径为0.5-1.5m。
[0046]在一些实施例中，采空区1006的边界距离分段边界5-15m，将采空区1006边界与分段边界定义为D。
[0047]将采空区1006的矿体体积定义为V1，对应分段内的剩余矿体体积定义为V2，V1/ V2≥20%。
[0048]在一些实施例中，采空区1006顶板及侧帮的暴露面积小于对应分段内的允许暴露面积。
[0049]本实施例通过空场法采出采空区1006，此时爆破后的矿石碎块受周围剩余矿体的保护，并不会与剩余矿体外的废石200相接触，更不必说与废石200混合，因此，采空区1006内爆破的矿石碎块具有良好的回收意义，回收率高，贫化率低。
[0050]请参阅图5。
[0051]S400.采空区1006形成后，以采空区1006为自由面和补偿空间，在对应分段内的剩余矿体施工第二炮孔1004和第三炮孔1005，通过崩落法进行整体爆破。
本实施例中，第二炮孔1004和第三炮孔1005通过整体崩落法同时进行爆破，爆破人员在装药后撤出，有效保证人身安全，降低事故发生几率。
[0052]具体来说，中间分段102和最下分段103的采空区1006形成后，在采空区1006的两侧施工第二炮孔1004，并装药爆破。此时，采空区1006的两侧的分段巷道1001仍保存完好，能够作为矿工的装药站立位置。
[0053]第三炮孔1005倾斜施工。
[0054]本实施例中，分段为三段，在中间分段102和最下分段103分别采出采空区1006，然后在最上分段101施工第三炮孔1005，多个第三炮孔1005呈扇形布设，矿工站立于最上分段101的分段巷道1001内进行装药。
[0055]上述的扇形第三炮孔1005的施工，由于中间分段102的采空区1006形成，最上分段101的分段巷道1001内，与中间分段102的采空区1006对应的位置已经崩塌，此时，矿工在最上分段101的分段巷道1001内的站立位置为两个，第一位置位于采空区1006的左侧，第二位置位于采空区1006的右侧。
[0056]在第一位置，矿工朝上布置一组扇形排列的第三炮孔1005，在第二位置，矿工也朝上布置一组扇形排列的第三炮孔1005，两组第三炮孔1005相对设置，在爆破后能够形成与采空区1006相对应的空间，上方的废石200立即掉落并占据该空间，此时废石200位于矿石碎块的上方，不会发生混合的情况，提高贫化率。
[0057]由于炮孔的直径远小于盘区柱100的尺寸，第一炮孔1003、第二炮孔1004、第三炮孔1005在图中以直线方式呈现。
[0058]请结合参阅图1。
[0059]S500.爆破的矿石落至堑沟1002，并通过最下分段103的分段巷道1001集中出矿。
[0060]请参阅图3。
[0061]S600.在每一分段内施工沿脉平巷1009，将沿脉平巷1009与对应的分段内的分段巷道1001连通。
[0062]沿脉平巷1009作为运输巷道。
[0063]在沿脉巷道上设置溜井1010，爆破后的矿石碎块利用铲运机出矿，从分段巷道1001运输至沿脉平巷1009，然后就近倒入溜井1010内进行运输。
[0064]本实施例采用空场法和崩落法结合的方式，在空场法开采期间避免了废石200与矿石碎块混合，提高回收率，降低贫化率，在崩落法开采期间，保护爆破人员的人身安全。
[0065]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0066]尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
说明书附图(5)
