用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法与流程

本发明涉及一种开采方法，尤其是涉及一种用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，属于露天矿山开采。

背景技术：

1、目前我国约90％大型露天铁矿山已转为深凹露天开采，产能逐步进入衰减期，但随着选矿技术的进步，提高了资源回收率，相较于原露天开采境界圈定采用的经济合理剥采比将增大，以致多数露天矿山具备外扩延伸回收挂帮矿体弥补产能衰减的条件。因受限于露天自上而下分层开采方式，矿山若实现不停产扩帮过渡保产，则扩帮延伸与存在上下同时作业的空间关系，上部高陡边坡扩帮新水平初始采剥条带开沟作业，爆破下抛和铲装扰动产生的滚石威胁下部生产设备及人员的安全。此外，随着高陡边坡扩帮下降累积产生的浮渣多数堆存于扩帮作业与生产作业之间的坡面和平台上，由于大型露天矿单台阶高度一般都在15m以上，而现有长臂挖掘机设备下挖高度最大15m左右，考虑坡面角倾斜因素，实际仅能清理边坡坡面部分浮石，难以清理到堆积在安全平台上的渣体，受上水平扩帮爆破振动影响，易产生浮石滚落，也威胁到下部生产安全。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种既能防止滚石威胁下部正常安全生产，又不需要停产扩帮过渡的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法。

2、为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，所述的开采方法在露天矿山按扩帮境界先在高陡边坡上沿边坡长度方向开出宽度不低于20m的开段沟，并在临坡一侧形成梯形岩墙，然后在开段沟内对非临坡一侧的矿岩进行侧向爆破和扩帮铲运开采作业，待内侧矿石开采回收完成后再回采临坡一侧的梯形岩墙，并在梯形岩墙回采完毕后对边坡坡面的浮石和岩石进行清理形成一个宽度不低40m的工作平台；接着以该工作平台为基础，对工作平台内侧的矿岩继续进行侧向爆破和扩帮铲运开采作业，以及在工作平台临边坡一侧重复前述步骤形成下一段的一个宽度不低于40m的工作平台，以此类推直到完成全部需要开采的露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采工作。

3、进一步的是，开段沟形成的每个梯形岩墙的顶边的宽度不低于5m。

4、上述方案的优选方式是，开段沟时，先采用挖掘机掘出双壁沟，然后再在该双壁沟内进行爆破开采的过程中形成宽度不低于20m的开段沟以及外侧的梯形岩墙。

5、进一步的是，每一个工作平台开采的矿岩的高度不超过7.5m为一段，相邻两个工作平台形成的矿岩的高度不超15m为一层。

6、上述方案的优选方式是，开采前先以勘探数据为基础对露天矿山外扩回收挂帮矿体进行开采设计，按单台阶高度形成矿岩高度不超过15m的层，再将层分为单段高度不超过7.5m的至少两段，然后再在露天矿山外扩回收挂帮矿体上进行标记作为掘进开采和/或爆破开采的依据。

7、进一步的是，沿工作平台长度方向，在每个工作平台上顺序设置的开采区可以为一个，也可以为多个，相邻两个开采区之间的距离不小于100m；沿边坡宽度方向向露天矿山岩体内回收设置的开采层和/或开采段均可以为一个或多个。

8、上述方案的优选方式是，掘双壁沟后，在采用侧向爆破和扩帮铲运方式进行扩帮开采作业形成的开段沟沟帮一侧的坡面角≤75°。

9、进一步的是，梯形岩墙回采时也采用侧向爆破和扩帮铲运方式进行。

10、上述方案的优选方式是，梯形岩墙回采完成后边坡坡面的浮石和岩石采用挖掘机进行清理并堆积至靠帮边坡上。

11、进一步的是，梯形岩墙形成的过程中，在外侧预留或形成与开段沟底面同一平面或低一级的平面的宽度不低于5m的安全平台，浮石和岩石堆积在靠帮边坡处的安全平台上。

12、本发明的有益效果是：本申请提供的开采方法在露天矿山按扩帮境界先在高陡边坡上沿边坡长度方向开出宽度不低于20m的开段沟，并在临坡一侧形成梯形岩墙，然后在开段沟内对非临坡一侧的矿岩进行侧向爆破和扩帮铲运开采作业，待内侧矿石开采回收完成后再回采临坡一侧的梯形岩墙，并在梯形岩墙回采完毕后对边坡坡面的浮石和岩石进行清理形成一个宽度不低40m的工作平台；接着以该工作平台为基础，对工作平台内侧的矿岩继续进行侧向爆破和扩帮铲运开采作业，以及在工作平台临边坡一侧重复前述步骤形成下一段的一个宽度不低于40m的工作平台，以此类推直到完成全部需要开采的露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采工作。这样，由于本申请的开采方法在大面积开采前，先在露天矿山的高陡边坡上掘出一条开段沟并在临坡一侧形成梯形岩墙，然后再在开段沟非临边坡一侧开采时通过梯形岩墙来阻挡开段沟作业时产生的作业滚石，并通过梯形岩墙阻挡并限制其跌落至深凹露天采矿作业区或相邻的工作平台上，达到既能防止滚石威胁下部正常安全生产，又不需要停产扩帮过渡的目的，进而达到简化作业流程、提高生产效率，保证安全生产的目。采用本申请的开采方法，由于调整了开沟方式，有效降低上部高陡边坡扩帮作业中滚石数量，通过创造清渣条件恢复安全平台的接渣能力，消除了上部扩帮对下部生产的滚石隐患，提高了大型深凹露天矿山的高陡边坡扩帮与下部生产协同作业下安全性，确保了矿山安全高效生产作业的连续性和高效性，作业流程简便，生产效率高，安全性好，适用范围广，值得大范围推广应用。

技术特征：

1.用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：所述的开采方法在露天矿山按扩帮境界先在高陡边坡上沿边坡长度方向开出宽度不低于20m的开段沟(1)，并在临坡一侧形成梯形岩墙(2)，然后在开段沟(1)内对非临坡一侧的矿岩进行侧向爆破和扩帮铲运开采作业，待内侧矿石开采回收完成后再回采临坡一侧的梯形岩墙(2)，并在梯形岩墙(2)回采完毕后对边坡坡面的浮石和岩石(3)进行清理形成一个宽度不低40m的工作平台(4)；接着以该工作平台(4)为基础，对工作平台内侧的矿岩继续进行侧向爆破和扩帮铲运开采作业，以及在工作平台临边坡一侧重复前述步骤形成下一段的一个宽度不低于40m的工作平台(4)，以此类推直到完成全部需要开采的露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采工作。

2.根据权利要求1所述的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：开段沟形成的每个梯形岩墙的顶边(5)的宽度不低于5m。

3.根据权利要求1或2所述的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：开段沟(1)时，先采用挖掘机掘出双壁沟，然后再在该双壁沟内进行爆破开采的过程中形成宽度不低于20m的开段沟以及外侧的梯形岩墙(2)。

4.根据权利要求3所述的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：每一个工作平台(4)开采的矿岩的高度不超过7.5m为一段，相邻两个工作平台(4)形成的矿岩的高度不超15m为一层。

5.根据权利要求4所述的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：开采前先以勘探数据为基础对露天矿山外扩回收挂帮矿体进行开采设计，按单台阶高度形成矿岩高度不超过15m的层，再将层分为单段高度不超过7.5m的至少两段，然后再在露天矿山外扩回收挂帮矿体上进行标记作为掘进开采和/或爆破开采的依据。

6.根据权利要求5所述的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：沿工作平台(4)长度方向，在每个工作平台(4)上顺序设置的开采区可以为一个，也可以为多个，相邻两个开采区之间的距离不小于100m；沿边坡宽度方向向露天矿山岩体内延伸设置的开采层和/或开采段均可以为一个或多个。

7.根据权利要求3所述的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：掘双壁沟后，在采用侧向爆破和扩帮铲运方式进行扩帮开采作业形成的开段沟沟帮一侧的坡面角≤75°。

8.根据权利要求7所述的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：梯形岩墙(2)回采时也采用侧向爆破和扩帮铲运方式进行。

9.根据权利要求1所述的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：梯形岩墙(2)回采完成后边坡坡面的浮石和岩石(3)采用挖掘机(6)进行清理并堆积至靠帮边坡(7)上。

10.根据权利要求1所述的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，其特征在于：梯形岩墙(2)形成的过程中，在外侧预留或形成与开段沟底面同一平面或低一级平面的宽度不低于5m的安全平台(8)，浮石和岩石(3)堆积在靠帮边坡(7)处的安全平台(8)上。

技术总结
本发明公开了一种用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法，属于露天矿山采工艺技术领域。提供一种既能防止滚石威胁下部正常安全生产，又不需要停产扩帮过渡的用于露天矿山外扩回收挂帮矿体的开采方法。所述的开采方法在露天矿山按扩帮境界先在高陡边坡上开出宽度不低于20m的开段沟，并在临坡一侧形成梯形岩墙，然后在开段沟内对非临坡一侧的矿岩进行侧向爆破和扩帮铲运开采作业，对临坡一侧的梯形岩墙进行回采，并对边坡坡面的浮石和岩石进行清理形成一个宽度不低40m的工作平台；接着对工作平台内侧的矿岩继续进行侧向爆破和开采作业，以及在工作平台临边坡一侧形成下一个宽度不低于40m的工作平台，直到完成全部外扩回收挂帮矿体的开采工作。

技术研发人员：李翠,帅培,张良兵,张俊,罗少琛,张肖,胡丽丽
受保护的技术使用者：攀钢集团矿业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/9