[發(fā)明專利]地下礦山大產(chǎn)能、低成本嗣后充填采礦方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210170216.3
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102704934A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡永泉;張傳信;郭金峰;趙繼銀;喻六平;劉培正;張顯
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;E21F15/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 常前發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地下礦山采礦方法，尤其是涉及一種大型地下礦山高效開采的嗣后充填采礦方法。適用于非煤井下礦山利用有限礦體分布面積提高開采強度，擴大生產(chǎn)能力，降低采礦生產(chǎn)和空區(qū)充填處理成本。

背景技術(shù)

金屬礦山地下開采采礦方法有三類基本方法：一是空場法，二是崩落法，三是充填法。各種采礦方法具有各自使用條件:空場采礦方法，生產(chǎn)能力大，采礦成本低，安全性差；充填采礦方法生產(chǎn)能力低，生產(chǎn)成本高，常用于開采高價值礦石；崩落采礦方法生產(chǎn)能力高，但損失貧化大，要求地表允許塌陷。在我國礦產(chǎn)資源以低品位礦石為主的前提下，選用生產(chǎn)能力高，開采成本低的采礦方法具有廣泛的應(yīng)用前景。

目前國內(nèi)試驗了空場采礦嗣后充填的采礦方法，取得了顯著的成績，主要有下向大孔階段空場采礦嗣后充填采礦方法、分段空場采礦嗣后充填采礦方法、礦房采礦嗣后充填采礦方法等，但是還是普遍存在著生產(chǎn)能力和生產(chǎn)成本的限制，主要是采場采用二步驟回采，在一步驟回采后要采用高強度尾砂進行膠結(jié)處理采空區(qū)，為二步驟回采創(chuàng)造條件，這樣造成成本的增加和工藝復(fù)雜，阻礙了地下礦山的進一步提高產(chǎn)能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，而提供一種地下礦山大產(chǎn)能、低成本嗣后充填采礦方法。利用盤區(qū)空場嗣后充填的開采方法，對井下礦段劃分成盤區(qū)開采，盤區(qū)內(nèi)劃分連續(xù)采場進行回采，利用尾砂對整個盤區(qū)內(nèi)采空區(qū)進行充填處理，既解決井下充填開采生產(chǎn)能力低的矛盾，又降低了采場充填成本，大大簡化盤區(qū)生產(chǎn)的工序，減少了尾砂充填膠結(jié)材料的用量，同時消除空區(qū)存在的安全隱患。

為實現(xiàn)本發(fā)明上述目的，本發(fā)明地下礦山大產(chǎn)能、低成本嗣后充填采礦方法通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

1）將井下厚大礦段組合劃分為多個開采盤區(qū)；

2）在各個盤區(qū)劃分成3~6個連續(xù)采場，在盤區(qū)邊緣劃出一個盤區(qū)間柱，垂直方向上布置有盤區(qū)頂柱和盤區(qū)底柱；

3）按照采準(zhǔn)工程設(shè)計完成相應(yīng)的采準(zhǔn)工程：完成沿脈巷道、穿脈巷道、人行通風(fēng)天井、溜井、出礦巷道、出礦進路、拉底巷道，根據(jù)礦巖情況，進行巷道支護，保證支護質(zhì)量；

4）中深孔拉底形成塹溝：利用礦房拉底巷道采用中深孔爆破、切割形成拉底空間，最終形成采場塹溝；

5）盤區(qū)采場回采落礦：采用鑿巖爆破爆落礦石，自重落于塹溝；

6）利用底部結(jié)構(gòu)將礦石鏟運至溜井卸礦：在出礦進路中通過井下鏟運機鏟裝塹溝中將爆落礦石倒入溜井；

7）盤區(qū)采場回采出礦完畢：重復(fù)5）、6）工序，利用遙控鏟運機解決殘礦的裝運問題，直至盤區(qū)采場出礦完畢；

8）盤區(qū)采場尾砂膠結(jié)充填、達到設(shè)計強度：對盤區(qū)采場通道封閉，封閉墻強度滿足設(shè)計要求后，通過充填巷道對盤區(qū)采場實施尾砂膠結(jié)充填，形成盤區(qū)充填體，保證充填接頂效果；

9）回采相鄰盤區(qū)內(nèi)的采場：對已經(jīng)開采完畢的盤區(qū)采場進行尾砂膠結(jié)充填、達到設(shè)計強度，再重復(fù)4）、5）、6）、7）工序，回采相鄰盤區(qū)采場；

10）相鄰盤區(qū)采場尾砂充填：采用尾砂充填對相鄰盤區(qū)采場進行充填；

11）布置盤區(qū)間柱采準(zhǔn)工程：根據(jù)工程地質(zhì)及井下礦巖穩(wěn)定情況，進行盤區(qū)間柱回收設(shè)計，布置相應(yīng)采準(zhǔn)工程；

12）部分回收盤區(qū)間柱：根據(jù)設(shè)計及工程狀況，采用淺孔或中深孔回收盤區(qū)間柱中部分礦石資源，至回收結(jié)束；

13）盤區(qū)間柱充填：封閉相關(guān)通道，對盤區(qū)間柱回收后留下的空間進行充填，消除采空區(qū)。

?“盤區(qū)空場”是在將厚大礦段劃分成盤區(qū)，采用空場法采礦，簡化回采工藝，提高采場生產(chǎn)能力。

上述一個盤區(qū)內(nèi)的采場數(shù)量一般為3~6個，大多情況下為4~5個。

所述開采盤區(qū)所處礦段礦體和圍巖堅固穩(wěn)定、完整性好，完整性系數(shù)不小于0.8，抗壓強度不小于80MPa。

本發(fā)明可以利用有限礦體分布面積提高開采強度，擴大生產(chǎn)能力，降低采礦生產(chǎn)和空區(qū)充填處理成本。

本發(fā)明地下礦山大產(chǎn)能、低成本嗣后充填采礦方法采用以上技術(shù)方案后，具有以下積極效果：

1）采用盤區(qū)空場嗣后充填的開采方法，對井下礦段劃分成盤區(qū)開采，解決井下充填法開采生產(chǎn)能力低的矛盾；

2）利用尾砂對已有采空區(qū)進行充填處理，降低了采場充填成本，簡化盤區(qū)生產(chǎn)的工序；

3）將尾礦（尾砂）充填于地下采空區(qū)，減少了向尾礦庫排放的尾礦量，實現(xiàn)了少廢或無廢開采，為建設(shè)生態(tài)礦山起了示范作用。

附圖說明

圖1?為本發(fā)明地下礦山大產(chǎn)能、低成本嗣后充填采礦方法的原理與布置縱向投影圖。