權(quán)利要求

1.分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：包括步驟如下：

S1：獲取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)：

通過(guò)數(shù)字礦山、礦山三維信息系統(tǒng)、礦山CAD圖紙中的一種或多種方式獲取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)；

S2：獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)：

對(duì)于采用分段礦房法或階段礦房法進(jìn)行空?qǐng)?a href="http://wb33377.com/news_show-3237.html" target="_blank">采礦后的礦房，通過(guò)設(shè)置在每個(gè)礦房上部的原礦房鑿巖巷道，將CMS采空區(qū)三維掃描儀采用水平空區(qū)模式，伸入礦房，對(duì)礦房采空區(qū)進(jìn)行三維掃描，獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)；

S3：建立存窿三維模型：

存窿三維模型為包括采場(chǎng)三維結(jié)構(gòu)及礦房存窿礦石三維結(jié)構(gòu)的三維模型，具體建立過(guò)程為：通過(guò)CMS采空區(qū)三維掃描儀獲取礦房?jī)?nèi)存窿的真實(shí)空間XYZ坐標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合礦房和礦柱真實(shí)XYZ坐標(biāo)，利用三維礦業(yè)建模軟件3Dmine和Surpac軟件中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化、實(shí)體模型構(gòu)建和實(shí)體模型驗(yàn)證流程，構(gòu)建存窿的精細(xì)化三維模型；

S4：進(jìn)行存窿回采：

從下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道施工，向下施工采準(zhǔn)斜坡道至存窿回采水平高度，下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道之間通過(guò)礦石溜井連通；到達(dá)存窿回采水平高度后，施工下盤(pán)脈外沿脈巷道；從下盤(pán)脈外沿脈巷道開(kāi)始，垂直于下盤(pán)脈外沿脈巷道方向施工新礦柱內(nèi)鑿巖巷道新礦柱內(nèi)鑿巖巷道位于礦房中部下方；從新礦柱內(nèi)鑿巖巷道施工放礦漏斗連接巷道，在放礦漏斗連接巷道末端的頂部鉆鑿炮孔，進(jìn)行裝藥爆破，與采空區(qū)打透，形成放礦漏斗，落礦回采礦房存窿礦石；當(dāng)完成本階段的存窿礦回采后，自下而上進(jìn)行下一階段的分段礦房法或階段礦房法的存窿礦回采。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述S1中采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)包括采場(chǎng)中礦房和礦柱的長(zhǎng)度、寬度和高度，即礦房和礦柱真實(shí)XYZ坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述S2中CMS采空區(qū)三維掃描儀為CMS V500空區(qū)三維掃描系統(tǒng)或GeosightCMS采空區(qū)掃描系統(tǒng)，采用水平空區(qū)模式，通過(guò)三維掃描儀連接桿和連接桿套管固定裝置，將CMS采空區(qū)三維掃描儀從設(shè)置在每個(gè)待回采礦房上部的原礦房鑿巖巷道伸入待回采礦房，對(duì)礦房采空區(qū)進(jìn)行三維掃描，獲取礦房存窿礦石表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述礦房存窿礦石表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)為DXF或XYZ格式，能夠直接連接導(dǎo)入數(shù)字礦山或礦山三維信息系統(tǒng)中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述S4中放礦漏斗均勻布置在回采礦房，放礦漏斗與礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道交錯(cuò)設(shè)置，礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道設(shè)置在采空區(qū)兩側(cè)的礦柱內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述S4中，在回采過(guò)程中，隨著存窿礦從放礦漏斗放出，利用CMS采空區(qū)三維掃描儀對(duì)礦房?jī)?nèi)的存窿動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行掃描，動(dòng)態(tài)更新存窿形態(tài)數(shù)據(jù)，為后續(xù)損失率和貧化率計(jì)算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，其特征在于：所述存窿回采水平高度的水平標(biāo)高低于礦柱內(nèi)鑿巖巷道水平標(biāo)高3.5m-4.5m，礦柱內(nèi)鑿巖巷道的坡度為8°～10°。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采礦技術(shù)領(lǐng)域，特別是指分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法。

背景技術(shù)

20世紀(jì)70年代，空?qǐng)?崩落聯(lián)合采礦法開(kāi)采雖具有生產(chǎn)能力大、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)外黑色金屬礦山得到了廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，該法造成的存窿礦損失率大、大面積的地表塌陷和井下泥石流隱患等環(huán)境和安全問(wèn)題也日益凸顯。如何安全回收存窿礦、限制地表塌陷范圍并消除井下泥石流隱患是本領(lǐng)域所要解決的技術(shù)難題。

現(xiàn)有技術(shù)中，有提出采用階段礦房的存窿礦石的回采方法，其方法雖在一定程度上回收了部分礦石，但由于在處置于原鑿巖巷道方向施工多條新出礦巷道，采切比偏大。此外，賦存于空區(qū)內(nèi)的存窿形態(tài)并未確定，統(tǒng)一按照類(lèi)似于無(wú)底柱分段崩落法的后退式落礦方式回采存窿礦石，很容易導(dǎo)致采出礦石混雜廢石，礦石貧化率偏大。

張金山2008年發(fā)表在《采礦技術(shù)》上的論文“回收殘采礦柱與老存窿礦量的實(shí)踐”中，首先在終端運(yùn)輸巷道內(nèi)施工脈外巷道，而后施工流井和人行井，要求鑿巖工人采用長(zhǎng)釬桿施工上下探眼與采場(chǎng)貫通，根據(jù)此來(lái)判斷作業(yè)地點(diǎn)與采場(chǎng)的安全距離，該方法主要依靠經(jīng)驗(yàn)法，且存窿量較少，雖一定程度上可解決現(xiàn)場(chǎng)難題，但該法缺乏科學(xué)性且安全可靠性較差，其不具備回收其他類(lèi)型存窿的適用性。

徐新木等2016年發(fā)表在《礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)》上的論文“無(wú)底柱分段崩落法存窿礦石回收過(guò)程穩(wěn)定性分析”中，以龍橋礦存窿礦回采為目的，采用無(wú)底柱分段崩落法對(duì)存窿進(jìn)行了回收，該法雖安全性較好，但整體仍按照回退式鑿巖爆破回采上覆存窿礦，存窿礦的分布情況上未知，因此采出礦石的貧化和損失兩率難以控制。

張純鋒2016年發(fā)表在《世界有色金屬》上的論文“采用出礦漏斗回收分段空?qǐng)龇ú煽諈^(qū)存窿礦石”中，通過(guò)技術(shù)人員探討確定存窿礦回采方案，采用中深孔落礦進(jìn)行回采，易導(dǎo)致采出礦石混雜廢石，礦石貧化率偏大。

張奇等2014年發(fā)表在《現(xiàn)代礦業(yè)》上的論文“深孔礦房存窿礦石的回收技術(shù)”中，采用深孔爆破和淺孔爆破相結(jié)合的方式進(jìn)行存窿礦石回采，增加了礦房的礦石資源回收利用率，但在未掌握存窿礦石的實(shí)際賦存條件的情況下進(jìn)行爆破回采已造成礦石貧化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法，包括步驟如下：

S1：獲取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)：

通過(guò)數(shù)字礦山、礦山三維信息系統(tǒng)、礦山CAD圖紙中的一種或多種方式獲取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)；

S2：獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)：

對(duì)于采用分段礦房法或階段礦房法進(jìn)行空?qǐng)霾傻V后的礦房，通過(guò)設(shè)置在每個(gè)礦房上部的原礦房鑿巖巷道，將CMS采空區(qū)三維掃描儀采用水平空區(qū)模式，伸入礦房，對(duì)礦房采空區(qū)進(jìn)行三維掃描，獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)；

S3：建立存窿三維模型：

存窿三維模型為包括采場(chǎng)三維結(jié)構(gòu)及礦房存窿礦石三維結(jié)構(gòu)的三維模型，具體建立過(guò)程為：通過(guò)CMS采空區(qū)三維掃描儀獲取礦房?jī)?nèi)存窿的真實(shí)空間XYZ坐標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合礦房和礦柱真實(shí)XYZ坐標(biāo)，利用三維礦業(yè)建模軟件3Dmine和Surpac軟件中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化、實(shí)體模型構(gòu)建和實(shí)體模型驗(yàn)證流程，構(gòu)建存窿的精細(xì)化三維模型；

S4：進(jìn)行存窿回采：

從下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道施工，向下施工采準(zhǔn)斜坡道至存窿回采水平高度，下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道之間通過(guò)礦石溜井連通；到達(dá)存窿回采水平高度后，施工下盤(pán)脈外沿脈巷道；從下盤(pán)脈外沿脈巷道開(kāi)始，垂直于下盤(pán)脈外沿脈巷道方向施工新礦柱內(nèi)鑿巖巷道新礦柱內(nèi)鑿巖巷道位于礦房中部下方；從新礦柱內(nèi)鑿巖巷道施工放礦漏斗連接巷道，在放礦漏斗連接巷道末端的頂部鉆鑿炮孔，進(jìn)行裝藥爆破，與采空區(qū)打透，形成放礦漏斗，落礦回采礦房存窿礦石；當(dāng)完成本階段的存窿礦回采后，自下而上進(jìn)行下一階段的分段礦房法或階段礦房法的存窿礦回采。

其中，S1中采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)包括采場(chǎng)中礦房和礦柱的長(zhǎng)度、寬度和高度，即礦房和礦柱真實(shí)XYZ坐標(biāo)。

S2中CMS采空區(qū)三維掃描儀為CMS V500空區(qū)三維掃描系統(tǒng)或Geosight CMS采空區(qū)掃描系統(tǒng)，采用水平空區(qū)模式，通過(guò)三維掃描儀連接桿和連接桿套管固定裝置，將CMS采空區(qū)三維掃描儀從設(shè)置在每個(gè)待回采礦房上部的原礦房鑿巖巷道伸入待回采礦房，對(duì)礦房采空區(qū)進(jìn)行三維掃描，獲取礦房存窿礦石表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

礦房存窿礦石表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)為DXF或XYZ格式，能夠直接連接導(dǎo)入數(shù)字礦山或礦山三維信息系統(tǒng)中。

S4中放礦漏斗均勻布置在回采礦房，放礦漏斗與礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道交錯(cuò)設(shè)置，礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道設(shè)置在采空區(qū)兩側(cè)的礦柱內(nèi)。

S4中，在回采過(guò)程中，隨著存窿礦從放礦漏斗放出，利用CMS采空區(qū)三維掃描儀對(duì)礦房?jī)?nèi)的存窿動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行掃描，動(dòng)態(tài)更新存窿形態(tài)數(shù)據(jù)，為后續(xù)損失率和貧化率計(jì)算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

存窿回采水平高度的水平標(biāo)高低于礦柱內(nèi)鑿巖巷道水平標(biāo)高3.5m-4.5m，礦柱內(nèi)鑿巖巷道的坡度為8°～10°。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果：

上述方案中，能夠精細(xì)化回采空區(qū)內(nèi)的存窿礦石，提高礦房的回采率，有效減少礦石資源損失，延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。具體的，該方法可以將隔離礦柱以及礦房存窿礦石進(jìn)行回采，提高了礦石的回采率，降低了整體采掘比；通過(guò)CMS采空區(qū)三維掃描儀對(duì)礦房?jī)?nèi)部形態(tài)進(jìn)行掃描，獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)，并結(jié)合采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立存窿三維模型，可以有針對(duì)性地設(shè)置采礦漏斗，降低了采礦成本，能夠有效減少礦石資源的損失。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中采場(chǎng)的I-I截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中采場(chǎng)的II-II截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中采場(chǎng)的III-III截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行回窿礦回采的I-I截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行回窿礦回采的II-II截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行回窿礦回采的III-III截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行回窿礦回采的III-III截面的采礦漏斗效果圖。

其中：1-原礦房鑿巖巷道；2-水平隔離頂柱；3-采空區(qū)；4-礦柱內(nèi)鑿巖巷道；5-礦房存窿礦石；6-礦柱；7-礦石溜井；8-下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道；9-三維掃描儀連接桿；10-連接桿套管固定裝置；11-激光；12-CMS采空區(qū)三維掃描儀；13-礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道；14-采準(zhǔn)斜坡道；15-下盤(pán)脈外沿脈巷道；16-放礦漏斗底部；17-放礦漏斗；18-桃型礦柱；19-放礦漏斗連接巷道。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法。

如圖1所示，該方法包括步驟如下：

包括步驟如下：

S1：獲取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)：

通過(guò)數(shù)字礦山、礦山三維信息系統(tǒng)、礦山CAD圖紙中的一種或多種方式獲取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)；

S2：獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)：

對(duì)于采用分段礦房法或階段礦房法進(jìn)行空?qǐng)霾傻V后的礦房，通過(guò)設(shè)置在每個(gè)礦房上部的原礦房鑿巖巷道1，將CMS采空區(qū)三維掃描儀12采用水平空區(qū)模式，伸入礦房，對(duì)礦房采空區(qū)進(jìn)行三維掃描，獲取礦房存窿礦石5的三維參數(shù)；

S3：建立存窿三維模型：

存窿三維模型為包括采場(chǎng)三維結(jié)構(gòu)及礦房存窿礦石三維結(jié)構(gòu)的三維模型，具體建立過(guò)程為：通過(guò)CMS采空區(qū)三維掃描儀獲取礦房?jī)?nèi)存窿的真實(shí)空間XYZ坐標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合礦房和礦柱真實(shí)XYZ坐標(biāo)，利用三維礦業(yè)建模軟件3Dmine和Surpac軟件中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化、實(shí)體模型構(gòu)建和實(shí)體模型驗(yàn)證流程，構(gòu)建存窿的精細(xì)化三維模型；

S4：進(jìn)行存窿回采：

從下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道8施工，向下施工采準(zhǔn)斜坡道14至存窿回采水平高度，下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道8之間通過(guò)礦石溜井7連通；到達(dá)存窿回采水平高度后，施工下盤(pán)脈外沿脈巷道15；從下盤(pán)脈外沿脈巷道15開(kāi)始，垂直于下盤(pán)脈外沿脈巷道15方向施工新礦柱內(nèi)鑿巖巷道新礦柱內(nèi)鑿巖巷道位于礦房中部下方；從新礦柱內(nèi)鑿巖巷道施工放礦漏斗連接巷道19，在放礦漏斗連接巷道19末端的頂部鉆鑿炮孔，進(jìn)行裝藥爆破，與采空區(qū)3打透，形成放礦漏斗17，落礦回采礦房存窿礦石5；當(dāng)完成本階段的存窿礦回采后，自下而上進(jìn)行下一階段的分段礦房法或階段礦房法的存窿礦回采。

其中，S1中采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)包括采場(chǎng)中礦房和礦柱的長(zhǎng)度、寬度和高度，即礦房和礦柱真實(shí)XYZ坐標(biāo)。

S2中CMS采空區(qū)三維掃描儀12為CMS V500空區(qū)三維掃描系統(tǒng)或Geosight CMS采空區(qū)掃描系統(tǒng)，采用水平空區(qū)模式，通過(guò)三維掃描儀連接桿9和連接桿套管固定裝置10，將CMS采空區(qū)三維掃描儀12從設(shè)置在每個(gè)待回采礦房上部的原礦房鑿巖巷道1伸入待回采礦房，對(duì)礦房采空區(qū)3進(jìn)行三維掃描，獲取礦房存窿礦石5表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

礦房存窿礦石5表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)為DXF或XYZ格式，能夠直接連接導(dǎo)入數(shù)字礦山或礦山三維信息系統(tǒng)中。

S4中放礦漏斗17均勻布置在回采礦房，放礦漏斗17與礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道13交錯(cuò)設(shè)置，礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道13設(shè)置在采空區(qū)3兩側(cè)的礦柱6內(nèi)。

S4中，在回采過(guò)程中，隨著存窿礦從放礦漏斗放出，利用CMS采空區(qū)三維掃描儀對(duì)礦房?jī)?nèi)的存窿動(dòng)態(tài)變化根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行多次掃描，動(dòng)態(tài)更新存窿形態(tài)數(shù)據(jù)，為后續(xù)損失率和貧化率計(jì)算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

存窿回采水平高度的水平標(biāo)高低于礦柱內(nèi)鑿巖巷道4水平標(biāo)高3.5m-4.5m，礦柱內(nèi)鑿巖巷道4的坡度為8°～10°。

下面結(jié)合具體實(shí)施例予以說(shuō)明。

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于采用分段礦房法或階段礦房法進(jìn)行空?qǐng)霾傻V后的礦房，通過(guò)設(shè)置在每個(gè)所述礦房上部的原礦房鑿巖巷道，將CMS采空區(qū)三維掃描儀采用水平空區(qū)模式，伸入所述礦房，對(duì)礦房采空區(qū)進(jìn)行三維掃描。獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)，并結(jié)合采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立存窿三維模型，根據(jù)存窿三維模型進(jìn)行存窿礦回采設(shè)計(jì)，并進(jìn)行存窿回收率、損失率的統(tǒng)計(jì)與分析。

首先，獲取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)；

采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)可以通過(guò)數(shù)字礦山或礦山三維信息系統(tǒng)獲取，或通過(guò)CAD圖紙獲取。但是，對(duì)于礦房存窿礦石5的情況，無(wú)法通過(guò)現(xiàn)有的數(shù)字礦山或礦山三維信息系統(tǒng)或CAD圖紙獲?。挥捎诓煽諈^(qū)不安全或人不能進(jìn)入，也無(wú)法進(jìn)行人工測(cè)量。

因此，進(jìn)而獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)；

通過(guò)設(shè)置在每個(gè)礦房上部的原礦房鑿巖巷道（CMS采空區(qū)三維掃描儀水平通道）1，控制CMS采空區(qū)三維掃描儀12對(duì)所述礦房?jī)?nèi)部形態(tài)進(jìn)行激光掃描，獲取所述待回采礦房?jī)?nèi)部的礦房存窿礦石5表面的三維參數(shù)。

如圖2、圖3和圖4所示，其中，圖2所述的I-I截面為圖3的縱向截面，圖3所述的II-II截面為圖2的礦柱部分縱向截面，圖4所述的III-III截面為圖2礦房底部橫剖面，CMS采空區(qū)三維掃描儀為CMS V500空區(qū)三維掃描系統(tǒng)或Geosight CMS采空區(qū)掃描系統(tǒng)。采用水平空區(qū)模式，通過(guò)三維掃描儀連接桿9、連接桿套管固定裝置10，將CMS采空區(qū)三維掃描儀從設(shè)置在每個(gè)待回采礦房上部的原礦房鑿巖巷道1伸入待回采礦房，對(duì)礦房采空區(qū)3進(jìn)行三維掃描，獲取礦房存窿礦石5表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

通過(guò)CMS采空區(qū)三維掃描儀獲取的是礦房存窿礦石5表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，僅通過(guò)礦房存窿礦石5表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，無(wú)法復(fù)建出礦房存窿礦石5的三維模型，還需要與采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)合，才能獲取礦房存窿礦石5的深度等參數(shù)。

然后，基于采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)與礦房存窿礦石的三維參數(shù)，建立存窿三維模型：

將每個(gè)待回采礦房?jī)?nèi)部存窿礦石的三維參數(shù)與待回采礦房的結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)合起來(lái)，即將三維參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)等數(shù)據(jù)導(dǎo)入3Dmine或Surpac，經(jīng)坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)化、實(shí)體模型和實(shí)體模型驗(yàn)證等流程構(gòu)建存窿礦的精細(xì)化三維模型，為決策提供直觀的數(shù)據(jù)支持。

存窿三維模型為包括采場(chǎng)三維結(jié)構(gòu)及礦房存窿礦石三維結(jié)構(gòu)的三維模型。

將CMS采空區(qū)三維掃描儀獲取的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)字礦山或礦山三維信息系統(tǒng)中。通過(guò)CMS采空區(qū)三維掃描儀獲取的礦房存窿礦石5的三維參數(shù)為通用的DXF或XYZ格式，可以直接連接導(dǎo)入數(shù)字礦山或礦山三維信息系統(tǒng)中。

可以根據(jù)CMS采空區(qū)三維掃描儀獲取的礦房存窿礦石5表面的三維參數(shù)與通過(guò)采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)得到的礦房存窿礦石5的深度參數(shù)，計(jì)算礦房存窿礦石5的體積，為回采提供數(shù)據(jù)支持。

最后，根據(jù)存窿三維模型進(jìn)行存窿礦回采。

在具體實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)存窿三維模型進(jìn)行存窿礦回采設(shè)計(jì)，例如，根據(jù)礦房存窿礦石5在礦房中的形態(tài)和分布位置，并結(jié)合礦房的cad圖紙/三維模型進(jìn)行存窿礦回采設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的采集和切割工程，例如，確定礦房?jī)?nèi)部設(shè)置回采的放礦漏斗的位置、數(shù)量等；如圖5、圖6、圖7和圖8所示。在具體實(shí)施過(guò)程中，放礦漏斗17為均勻設(shè)置，與礦柱內(nèi)出礦斜穿巷道13交錯(cuò)設(shè)置。

還可以根據(jù)所述存窿礦回采設(shè)計(jì)，在存窿礦回采前進(jìn)行存窿回收率、損失率等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)與分析，以確定是否對(duì)所述采場(chǎng)進(jìn)行存窿礦回采。

對(duì)所述采場(chǎng)進(jìn)行存窿礦回采包括以下步驟：

從下中段下盤(pán)脈外沿脈巷道8施工，向下施工采準(zhǔn)斜坡道至存窿回采水平高度，所述存窿回采水平高度的水平標(biāo)高低于礦柱內(nèi)鑿巖巷道4水平標(biāo)高3.5m-4.5m，礦柱內(nèi)鑿巖巷道4的坡度為8°～10°；

到達(dá)存窿回采水平高度后，施工下盤(pán)脈外沿脈巷道15；

從下盤(pán)脈外沿脈巷道15開(kāi)始，垂直于下盤(pán)脈外沿脈巷道15方向施工多條新礦柱內(nèi)鑿巖巷道，新礦柱內(nèi)鑿巖巷道位于礦房中部下方；此外，新礦柱內(nèi)鑿巖巷道也可以位于原礦柱內(nèi)鑿巖巷道4下方。

對(duì)應(yīng)預(yù)先設(shè)置的放礦漏斗17的位置，從新礦柱內(nèi)鑿巖巷道施工放礦漏斗連接巷道19，在放礦漏斗連接巷道19末端的頂部采用7655鑿巖機(jī)鉆鑿炮孔，然后進(jìn)行裝藥爆破，與空區(qū)打透，形成放礦漏斗17，落礦回采礦房存窿礦石5；其中，多個(gè)放礦漏斗17可以同時(shí)進(jìn)行落礦回采。

當(dāng)完成本階段的存窿礦回采后，自下而上進(jìn)行下一階段的分段礦房法或階段礦房法進(jìn)行下一分段存窿礦回采。

本發(fā)明方法通過(guò)CMS采空區(qū)三維掃描儀對(duì)礦房?jī)?nèi)部形態(tài)進(jìn)行掃描，獲取礦房存窿礦石的三維參數(shù)，并結(jié)合采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行精細(xì)化存窿礦三維模型建立，根據(jù)存窿礦的實(shí)際賦存條件，可以有針對(duì)性地設(shè)置采礦漏斗，做到存窿礦精細(xì)化回采。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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分段或階段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采滯留存窿礦的精細(xì)化安全回采方法.pdf