[發明專利]區域礦山集約化開采技術

無效

• 申請號: 201310412454.5
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103437767A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 周科平;古德生;戴云鷗;高峰
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種金屬礦山地下開采，特別是涉及一種大范圍內礦集區多、小、散礦床集約化開采技術。

背景技術

我國金屬礦床賦存的主要特點是大型礦床少，中、小礦床多（＞80%）；單金屬礦少，伴生、多金屬礦多。由于受分散的“多、小、散”的礦體的賦存條件限制，長期以來，許多礦集區采用小礦山、小選廠的獨立粗放生產方式開發經營，致使機械化水平低，采選技術落后，安全事故頻發，后備資源緊缺，經濟效益差，礦山發展處于不可持續狀態。主要表現在：

(1)建礦模式粗放。礦集區內賦存的多、小、散礦床，都采用分散的傳統小規模粗放生產模式，其缺點突出體現在：區域內存在多個小而全的生產系統，缺乏多功能綜合性的開拓運輸平臺，導致提升運輸效率低；通風系統復雜能耗高、可靠性差；采掘設備和工藝落后，生產安全得不到保障，事故頻發；礦區域資源配置不合理，采選不匹配，存在大量中小選廠，選礦能力小，技術落后，資源浪費嚴重；粗放開采同時導致生態環境破壞和污染嚴重。

(2)采礦技術落后。長期沿用小礦開采方式，采礦方法與裝備條件相對落后，礦產資源集約化開發程度低。受我國資源稟賦條件限制，礦集區內礦群的賦存條件均比較復雜，以往多采用傳統的全面法、留礦法、有底柱分段崩落法等方法開采，鑿巖設備主要還是傳統的氣腿式淺孔鑿巖機，采場出礦采用電耙，或者裝巖機等等，機械化水平很低。同時，生產輔助系統布局不合理、能耗高。由于采礦效率低、勞動強度大、貧化損失大、采礦和人工成本高。

(3)發展不可持續。傳統的、獨立分散的中小礦體開發模式，嚴重制約了采礦效率和資源綜合利用率的提高，礦山工程建設的重復投資，井巷開拓運輸工程利用率低，造成大量低品位資源浪費。由于資源深度勘探很差，許多礦山成為資源危機礦山，發展不可持續。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種將大幅度提高井下礦石、人員運行效率，大大提高采選集中度，實現擴能增效，還為生產探礦拓展空間和創造了條件的區域礦山集約化開采技術。

為了解決上述技術問題，本發明提供的區域礦山集約化開采技術，首先根據區域內大量中小分散礦體的賦存特征，構建貫通礦集區的井下中段開拓運輸平臺，將分散獨立的各礦體聯成整體；根據礦種分布特征和最小費用最大流原則選擇選廠地址，一個選廠集中選一種礦石；集中2～3個中段運輸平臺，建立區域內人員、材料與礦石的集中快速運輸平臺，并使其貫通井下所有子開拓運輸系統；根據需要，將區域礦山進行分區，建立分區相對獨立的通風、供電、供水、壓排氣生產輔助系統，同時又實現分區之間的并網聯接；資源整合及區域開拓運輸系統形成后，依據各礦體特征，設計高效率采礦方法，集中配置和共享機械化程度高的無軌采掘設備，實施礦集區內礦群的集約化開采和運輸。

構建縱貫全區的開拓運輸系統，在大區域、分散中小礦群的開采設計中，根據礦集區礦體賦存特征，優化選擇貫通全區的關鍵中段運輸平臺，重新構建或延伸井下豎向工程，形成區域內礦山開拓運輸系統的主體框架。

采選產能配置，重組區域內礦山與選廠，根據資源的分布包括儲量、礦種、品位及位置等、礦石的運輸網絡系統包括平巷、豎井、斜井及溜井和選礦系統包括選廠規模、所選礦種、排尾和選礦的技術指標三者之間的最優匹配關系，實施資源、技術和運營等多重約束條件下的礦石流向及選廠布局優化，通過采選產能配置，進而簡約選廠數量，提高選礦集中度和降低運輸成本。

創建分區共享、遠程控制的集約化生產輔助系統，將整個區域以片區為單位進行劃分，形成以片區為單位并兼顧整個區域礦山的供電、通風、壓氣、供排水集約化生產輔助系統。

變革原有或設計新的高效采礦方法，以采用高效率的鑿巖臺車和無軌設備開采為主要技術特征，大幅度提高采礦強度，減少作業人員；同時對井下采掘設備進行集中調度和配置，供給不同賦存特征礦體的開采使用，提高設備利用率。

實施井下快速運輸。以關鍵中段運輸平臺為依托，采用快速運輸機車，構建井下快速運輸專線，實施礦石與人員的快速運輸，減少井下人員、材料等轉運次數，提高效率。

采用上述技術方案的區域礦山集約化開采技術，依據區域內分散礦體的具體分布情況，打破以礦體或礦田為單元的傳統礦山建設模式，從整體出發，重構或連接已有各個礦區的關鍵階段運輸平臺，并銜接各主要礦點的豎向工程，形成區域內礦山的主干框架，形成全區的礦石運輸、礦井通風和坑內供排水等多功能的綜合性的開拓運輸系統平臺。