[發明專利]分段或階段空場法開采滯留存窿礦的精細化安全回采方法

在審

• 申請號: 202110611038.2
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113047838A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 曹帥;李佳建;秦仕文;黃智強;宋衛東;鄭迪
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種分段或階段空場法開采滯留存窿礦的精細化安全回采方法，屬于采礦技術領域。該方法首先獲取采場結構參數，然后獲取礦房存窿礦石的三維參數，基于采場結構參數和礦房存窿礦石的三維參數，建立存窿三維模型，最后根據存窿三維模型進行存窿回采。具體的，通過設置在每個所述礦房上部的原礦房鑿巖巷道，將CMS采空區三維掃描儀伸入礦房，并對礦房采空區進行三維掃描。獲取礦房存窿礦石的三維參數，并結合采場結構參數，建立存窿三維模型，根據存窿三維模型進行存窿礦回采設計，并進行存窿回收率、損失率的統計與分析。該方法可以提高礦石的回采率，降低整體采掘比；可以降低采礦成本，有效減少礦石資源的損失。

技術領域

本發明涉及采礦技術領域，特別是指一種分段或階段空場法開采滯留存窿礦的精細化安全回采方法。

背景技術

20世紀70年代，空場-崩落聯合采礦法開采雖具有生產能力大、生產成本低等優勢在國內外黑色金屬礦山得到了廣泛應用。與此同時，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境和安全問題也日益凸顯。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域所要解決的技術難題。

現有技術中，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，賦存于空區內的存窿形態并未確定，統一按照類似于無底柱分段崩落法的后退式落礦方式回采存窿礦石，很容易導致采出礦石混雜廢石，礦石貧化率偏大。

張金山2008年發表在《采礦技術》上的論文“回收殘采礦柱與老存窿礦量的實踐”中，首先在終端運輸巷道內施工脈外巷道，而后施工流井和人行井，要求鑿巖工人采用長釬桿施工上下探眼與采場貫通，根據此來判斷作業地點與采場的安全距離，該方法主要依靠經驗法，且存窿量較少，雖一定程度上可解決現場難題，但該法缺乏科學性且安全可靠性較差，其不具備回收其他類型存窿的適用性。

徐新木等2016年發表在《礦業研究與開發》上的論文“無底柱分段崩落法存窿礦石回收過程穩定性分析”中，以龍橋礦存窿礦回采為目的，采用無底柱分段崩落法對存窿進行了回收，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年發表在《世界有色金屬》上的論文“采用出礦漏斗回收分段空場法采空區存窿礦石”中，通過技術人員探討確定存窿礦回采方案，采用中深孔落礦進行回采，易導致采出礦石混雜廢石，礦石貧化率偏大。

張奇等2014年發表在《現代礦業》上的論文“深孔礦房存窿礦石的回收技術”中，采用深孔爆破和淺孔爆破相結合的方式進行存窿礦石回采，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際賦存條件的情況下進行爆破回采已造成礦石貧化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種分段或階段空場法開采滯留存窿礦的精細化安全回采方法。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種分段或階段空場法開采滯留存窿礦的精細化安全回采方法，包括步驟如下：

S1：獲取采場結構參數：

通過數字礦山、礦山三維信息系統、礦山CAD圖紙中的一種或多種方式獲取采場結構參數；

S2：獲取礦房存窿礦石的三維參數：

對于采用分段礦房法或階段礦房法進行空場采礦后的礦房，通過設置在每個礦房上部的原礦房鑿巖巷道，將CMS采空區三維掃描儀采用水平空區模式，伸入礦房，對礦房采空區進行三維掃描，獲取礦房存窿礦石的三維參數；

S3：建立存窿三維模型：