[發明專利]一種磷礦的地下采礦方法

有效

• 申請號: 201410048678.7
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN104179505A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 李耀基;李小雙;王清生;崔周全;何林;臺國光;王孟來;李銘輝
• 申請（專利權）人: 云南磷化集團有限公司
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 張媛德;范嚴生

技術領域

本發明屬于采礦工程技術領域，具體來講涉及一種磷礦的地下采礦方法。

背景技術

磷礦是國家重要的戰略資源，是國土資源部列為2010年后不能滿足國民經濟發展需求的20個礦種之一。在我國糧食生產、現代化學工業、新能源、新材料及國防等領域中具有廣泛用途。目前，磷資源開發利用中面臨的復雜地質條件下磷礦開采，即緩傾斜、傾斜、薄至中厚、頂板破碎、含軟夾層的磷礦體開采，具有礦體傾角不穩定，礦體形狀變化大，礦巖界線不清、支護困難的典型特征，這種礦體產出特征給露天或地下開采，都帶來一系列技術難題，往往造成損失率高、貧化率高和資源回收率低等問題，嚴重制約著我國磷礦開采工藝技術的發展，至今此種特征礦體的開采依舊是一個世界采礦技術難題。技術難題，制約著磷礦資源的高效開發利用。因此，針對這一礦山界公認的技術難題，通過采礦工藝創新、技術革新與完善，研究適合新形勢條件下礦山開采技術條件的采礦方法是十分必要的，以實現磷礦高效綜合開發利用，確保礦山長期持續穩定地發展。

目前國內關于磷礦床地下開采的研究試驗與工程尚處于初步研究階段，特別是復雜與惡劣地質采礦條件下的研究試驗與探索性的工程實例幾乎為空白，現有主要研究成果如下所述：

1.中國專利85103513針對貴州開陽磷礦集團礦區中厚偏薄/傾斜偏緩/小構造發育的難采磷礦體，發明了“沿走向連續退采分段空場崩落采礦法”、中國專利03136109.3針對貴州開陽磷礦集團磷礦區緩傾斜、傾斜中厚的難采磷礦體，發明了“磷礦開采的錨桿護頂分段空場法”。?中國專利85103513“沿走向連續退采分段空場崩落采礦法”雖然具有工藝簡單、易于掌握的特點，但是存在開采工藝不夠完善、安全性差（直接頂板易于冒落）、貧化率與損失率大的缺點（損失率41.12%，貧化率12.04%）；中國專利03136109.3“磷礦開采的錨桿護頂分段空場法”具有開采工藝完善、安全性高、貧化率與損失率小的優點，但是其開采工藝復雜、支護成本高，其推廣應用范圍有限。上述兩種采礦方法對同時具有傾斜/薄至中厚/破碎頂板/含軟夾層/四種特征的磷礦地下開采尚無直接應用的技術支撐條件。

2.?化工部長沙設計研究院的張逸生高級工程師對四川金河磷礦、湖北荊襄磷礦以及貴州開陽磷礦三個礦區的中厚緩傾斜磷礦體的采礦方法進行了研究[張逸生.?我國中厚緩傾斜磷礦地下采礦方法的發展?[J].?化學礦物與加工，1992，21（2）：16-22]、中南大學的彭康碩士對貴州開陽磷礦集團礦區中厚/傾斜/破碎難采磷礦體充填采礦方法進行了研究[彭康.?中厚傾斜破碎磷礦體開采方法研究與應用[D].?長沙：中南大學，2011]、重慶大學的田維軍、唐強碩士針對云南磷化集團礦區的緩傾斜、傾斜中厚磷礦體崩落法開采進行了研究[?[田維軍.緩傾斜中厚磷礦床地下開采采場礦壓顯現及上覆巖層變形破壞規律[D].?重慶：重慶大學，2010]、[唐強.傾斜中厚磷礦床崩落法開采采場礦壓顯現及上覆巖層變形破壞規律[D].?重慶：重慶大學，2011]?]，上述學者針對中厚緩傾斜磷礦、中厚/傾斜/破碎磷礦、中厚傾斜磷礦進行了崩落法、底盤漏斗采礦法、房柱法、充填法等多種采礦方法的研究，對各種不同條件下磷礦地下開采具有重要的工程指導意義，但上述相關研究均未有涉及到同時具有傾斜/薄至中厚/破碎頂板/含軟夾層/四種特征磷礦采礦方法的研究。

發明內容

本發明的目的是針對我國滇池周邊區域以及其它類似條件礦區內的同時具有傾斜/薄至中厚/破碎頂板/含軟夾層/四種特征難采磷礦床，提供一種高效、安全、工藝簡單、易于掌握、成本低的采礦方法，以實現磷礦高效綜合開發利用，延長礦山服務年限。

本發明采取的技術方案為：

一種磷礦的地下采礦方法，所述的磷礦為傾斜、薄至中厚、破碎頂板、含軟夾層磷礦，在礦田沿走向中部，由地面開掘通往礦體的斜井，到達距離礦體底板圍巖30～50m位置，沿礦體走向掘進中段大巷，將礦體分為兩礦層分別進行回采，兩礦層間夾層厚度為4～6m，礦層開采順序是先采上層礦后采下層礦，待上層礦頂板巖石崩落并穩定后，回采下層礦層；上部可開采礦層的平均厚度為8.0-9.5m，采用分段留礦-崩落法開采；下部可開采礦層的平均厚度為3.5-4.5m，采用淺孔留礦法開采，上下兩礦層開采時的端頭跨距不小于150?m。

所述的傾斜磷礦，其礦體傾角范圍為36～52°。

所述的薄至中厚磷礦，其礦體厚度范圍為3～12m。

所述的破碎頂板磷礦，其礦體頂板巖石堅硬系數范圍為0.8～2。