[發(fā)明專(zhuān)利]礦體上下盤(pán)協(xié)同下行連續(xù)開(kāi)采方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011019410.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111927452B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊小聰;萬(wàn)串串;劉光生;劉立順;黃丹;潘桂海;于世波;董凱程;陳璐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 礦冶科技集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21C41/16
• 分類(lèi)號(hào): E21C41/16;E21F15/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 孫海杰

本發(fā)明提供了一種礦體上下盤(pán)協(xié)同下行連續(xù)開(kāi)采方法，涉及采礦技術(shù)領(lǐng)域，包括步驟：將待采礦體劃分為開(kāi)采階段，階段內(nèi)垂直于礦體走向劃分上盤(pán)區(qū)域和下盤(pán)區(qū)域；在上盤(pán)區(qū)域和下盤(pán)區(qū)域中，分別沿不同的方向布置采場(chǎng)；在豎直方向上，上盤(pán)區(qū)域和下盤(pán)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域超前于另一個(gè)區(qū)域回采；豎向相鄰的采場(chǎng)之間，均采用自上而下的開(kāi)采順序；采場(chǎng)回采后，充填采空區(qū)，上部采場(chǎng)的充填體作為下部采場(chǎng)回采的直接頂板。適用于地下金屬非金屬礦山的中等傾斜至急傾斜中厚以上礦體、或水平至緩傾斜的厚大礦體，能夠?qū)崿F(xiàn)此類(lèi)礦體的分區(qū)協(xié)同下行連續(xù)開(kāi)采。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采礦技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種礦體上下盤(pán)協(xié)同下行連續(xù)開(kāi)采方法。

背景技術(shù)

地下金屬/非金屬礦山的待采礦體通常是經(jīng)歷長(zhǎng)期復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)之后形成的，其成礦作用通常富集在較大地質(zhì)斷層構(gòu)造的周邊區(qū)域，成礦后的長(zhǎng)期地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)也影響其工程地質(zhì)巖體質(zhì)量，導(dǎo)致每個(gè)礦體的巖體質(zhì)量各不相同，但又可以歸類(lèi)劃分為若干種典型的賦存產(chǎn)狀特征。此外，金屬/非金屬礦物通常來(lái)源于地殼深部巖漿熱液或其成礦后變質(zhì)作用，導(dǎo)致金屬/非金屬礦體絕大多數(shù)會(huì)向深部空間逐步延伸。

為了安全、經(jīng)濟(jì)、高效的開(kāi)采地下金屬/非金屬礦體，尤其是針對(duì)含破碎或松軟礦段的復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)礦體、以及深部高地應(yīng)力環(huán)境下的待采礦體，應(yīng)在其開(kāi)采設(shè)計(jì)時(shí)，選取與其地質(zhì)構(gòu)造、巖體質(zhì)量及地應(yīng)力等級(jí)合理匹配的開(kāi)采方法，盡可能地提高礦體中各個(gè)回采單元的綜合生產(chǎn)能力和開(kāi)采效率，確保開(kāi)采過(guò)程安全性，提高礦石回收率，并降低開(kāi)采成本，增加礦山企業(yè)的開(kāi)采經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)待采礦體中含有不同范圍的破碎或松軟礦段時(shí)，尤其是大多數(shù)情況下破碎或松軟礦段中的礦石品位實(shí)際賦存更高，而待采礦體中的其余部分礦段工程地質(zhì)巖體質(zhì)量相對(duì)較好時(shí)，則根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)方案，對(duì)此類(lèi)典型礦體一般有以下幾種開(kāi)采方法：

現(xiàn)有技術(shù)方案一是：在巖體質(zhì)量相對(duì)較好一側(cè)預(yù)留一定厚度的礦巖作為隔離礦柱，人為隔離破碎或松軟的礦段區(qū)域，待巖體質(zhì)量相對(duì)較好礦段回采完成之后，再返回開(kāi)采破碎或松軟礦段。但此方案將導(dǎo)致待采礦體的總體生產(chǎn)能力降低，先開(kāi)采巖體質(zhì)量相對(duì)較好的礦段，將導(dǎo)致重分布的地應(yīng)力更加集中在破碎或松軟礦段中，后期返回開(kāi)采時(shí)，其地應(yīng)力環(huán)境更加惡化、回采難度和安全性更差、礦石回采率整體更低。而且?guī)r體質(zhì)量相對(duì)較好的礦段先行回采完成后，其周邊的井巷工程結(jié)構(gòu)需長(zhǎng)期保留并維護(hù)，以備后期服務(wù)于破碎或松軟礦段的開(kāi)采，導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間多區(qū)域的井巷工程安全維護(hù)成本高，后期還可能需要為破碎或松軟礦段的開(kāi)采重新采掘運(yùn)輸、采準(zhǔn)工程巷道，開(kāi)拓采準(zhǔn)成本增加。

現(xiàn)有技術(shù)方案二是：在破碎或松軟礦段區(qū)域預(yù)先采取一定工程加固措施，如注漿、錨桿/錨索支護(hù)等，然后將此破碎或松軟區(qū)域與其余巖體質(zhì)量相對(duì)較好礦段區(qū)域進(jìn)行合并開(kāi)采，劃分采場(chǎng)時(shí)不再考慮巖體質(zhì)量相對(duì)較差和較好的礦段分界。此方案中，對(duì)破碎或松軟礦段預(yù)處置措施的工程成本高，并且注漿加固或錨桿/錨索支護(hù)效果難以評(píng)估，不同巖體質(zhì)量礦段合并成的大規(guī)模采場(chǎng)回采后的安全穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)大，采場(chǎng)實(shí)際邊界難管控，采場(chǎng)礦石損失率和貧化率高。

此外，對(duì)于深部高地應(yīng)力礦體，或高地應(yīng)力環(huán)境與破碎松軟地質(zhì)結(jié)構(gòu)同時(shí)疊加存在的礦體，上述技術(shù)方案一的開(kāi)采方法將進(jìn)一步加劇滯后回采的破碎松軟礦段的動(dòng)力災(zāi)害問(wèn)題，更容易誘發(fā)巖爆或巖體失穩(wěn)等安全事故；技術(shù)方案二的開(kāi)采方法中，即使采取了高成本的預(yù)處置工程加固措施，在開(kāi)采過(guò)程中，也難以確保其預(yù)處置措施是否能夠滿(mǎn)足高應(yīng)力環(huán)境下合并開(kāi)采的巖體穩(wěn)定性要求，加固或支護(hù)的有效性難評(píng)估，安全風(fēng)險(xiǎn)高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種礦體上下盤(pán)協(xié)同下行連續(xù)開(kāi)采方法，以緩解現(xiàn)有礦體開(kāi)采時(shí)，開(kāi)采效率低，安全性差且開(kāi)采成本高的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種礦體上下盤(pán)協(xié)同下行連續(xù)開(kāi)采方法，所述礦體上下盤(pán)協(xié)同下行連續(xù)開(kāi)采方法包括步驟：

沿豎向，將待采礦體劃分為多個(gè)開(kāi)采階段，階段內(nèi)垂直于礦體走向劃分上盤(pán)區(qū)域和下盤(pán)區(qū)域；