一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法与流程

本发明涉及矿山开采，尤其是涉及一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法。

背景技术：

1、急倾斜薄矿脉通常指倾角大于55°，矿体厚度为0.2~4.0 m，常以分支复合和脉群分布。薄矿脉占据稀有贵金属战略矿产资源的60%以上，矿脉细薄，采场空间受到限制，爆破夹制作用大效果差，难以采用大型机械化设备。综合国内外急倾斜薄矿脉的开采经验，目前，急倾斜薄矿体的开采多采用浅孔留矿法、削壁充填法、上向水平分层充填法，其中：浅孔留矿法能够较好的适应多变的矿体形态，但对中等稳固以下矿岩适应性差，安全风险大；当矿体厚度更薄时多采用削壁充填法。但是，浅孔留矿法在回采过程中，作业环境差，人工强度高；边界控制难度大、损失贫化高；生产能力小，成本高。若矿岩局部较为破碎存在很大的安全隐患。而上向分层充填法虽然能有效降低矿石贫化损失率，提高采场围岩稳定性，但是其存在生产能力低、采准工程多，采矿成本高等。也存在采用中深孔分段开采急倾斜薄矿体，虽然提高了生产能力，但是采准工程的繁多和带来的高贫化问题不可避免。

2、上述矿脉回采方法的问题在回采急倾斜薄矿脉群时更为明显，因此，寻求一种既能大幅提高采场生产能力，又能降低矿石贫化率，改善作业环境，保证人员安全生产的采矿系统，对于急倾斜薄矿脉群的开采尤为关键。

技术实现思路

1、为了能大幅提高采场生产能力，同时降低矿石贫化率，改善作业环境，本申请提供了一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法。

2、本申请提供一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，采用如下的技术方案：

3、一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，包括如下步骤：

4、s1，将矿体沿竖向方向划分为多个中段，中段沿走向划分为多个盘区，盘区间不留取间柱；

5、s2，在矿体上部依次施工上凿岩进路，切顶硐室，在矿体下部依次掘进中段运输巷、装矿进路及下凿岩进路；

6、s3，在盘区端部的下凿岩进路内施工凿岩堑沟，后从凿岩堑沟内向上掘进切割天井，切割天井形成后在切顶硐室内施工切割立槽，并切割立槽为自由面，侧向爆破至盘区边界；

7、s4，回采下的矿石，经破碎处理后，通过盘区底部的集矿堑沟溜到出矿进路，并铲运至盘区溜井内，溜至矿石固废内循环系统并被运送出矿；

8、s5、待整个盘区回采完毕后，先对下部的堑沟结构采用中深孔后退式回采，再进行盘区的整体充填。

9、可选的，在步骤s1中，将矿体沿竖向方向每40~50m划分一个中段，将中段沿走向每50~60m划分一个盘区，各盘区逐步回采后充填。

10、可选的，在步骤s2中,为防止硐室联通暴露面积过大，在切顶硐室间留存矿柱以支撑顶板。

11、可选的，在步骤s2中，装矿进路应满足出矿设备的转弯半径的要求，装矿进路与凿岩进路夹角应不小于于45°，间距为8~10m，以保证底部矿石能完全铲装。

12、可选的，在步骤s3中，施工上向扇形中深孔并爆破以形成凿岩堑沟，钻孔直径60~75mm，孔深10~15m；炮孔排距1.2~1.5m，孔底距1.6~2.0m，炮孔平行于切割槽长轴方向。

13、可选的，在步骤s3中，在切顶凿岩硐室内钻凿下向垂直平行炮孔爆破一形成切割立槽。

14、可选的，在步骤s3中，在侧向爆破时，上向扇形中深孔应超前于上部相应的下向平行深孔进行爆破，首次爆破单个硐室，其后每次爆破2个硐室；侧向爆破每个孔的装药结构相同，均采用间隔不耦合装药结构，侧向爆破的钻孔直径φ165mm，孔深约30~35m；炮孔排距2.8~4.0m，孔距3.0~4.0m，炮孔排面平行于切割槽长轴方向布置。

15、可选的，在步骤s5中，溜井矿石在所述固废内循环系统内，先经过鄂式破碎机进行粗碎，后进行振动筛分，筛分出小于50mm矿石，大于50mm的矿石继续圆锥细碎，筛分后进入xrt智能选矿机进行智能光电分选，分选后的矿石进入粉矿仓，通过箕斗提升或胶带输送出地表；分选后的废石进入废石仓，用于井下废石充填和充当混凝土的骨料。

16、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

17、本申请通过采用上向扇形中深孔形成底部结构和切割天井，下向平行中深孔正排侧向崩矿工艺开采急倾斜薄矿脉群，配合大型机械化设备，大幅提高了阶段高度，提升了盘区生产能力，解决了薄矿脉爆破夹制作用大效果差等问题，人员在切顶硐室凿岩和底部结构中出矿，有效改善了现场作业环境，降低了作业人员施工强度，避免了直接暴露在采场下作业的安全风险，简化了中段内的采矿系统工程，更易于实现智能化采矿。

18、同时通过设置井下矿石预选抛废系统，实现薄矿脉群矿废石共采，达到井下粉矿直接分选、固废内循环利用等效果，有效解决了薄矿脉群深孔爆破贫化大、采下的废石直接运出井外经济成本高等问题。

技术特征：

1.一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，其特征在于：在步骤s1中，将矿体沿竖向方向每40~50m划分一个中段，将中段沿走向每50~60m划分一个盘区，各盘区逐步回采后充填。

3.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，其特征在于：在步骤s2中,为防止硐室联通暴露面积过大，在切顶硐室间留存矿柱以支撑顶板。

4.根据权利要求3所述的一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，其特征在于：在步骤s2中，装矿进路应满足出矿设备的转弯半径的要求，装矿进路与凿岩进路夹角应不小于45°，间距为8~10m，以保证底部矿石能完全铲装。

5.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，其特征在于：在步骤s3中，施工上向扇形中深孔并爆破以形成凿岩堑沟，钻孔直径60~75mm，孔深10~15m；炮孔排距1.2~1.5m，孔底距1.6~2.0m，炮孔平行于切割槽长轴方向。

6.根据权利要求5所述的一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，其特征在于：在步骤s3中，在切顶凿岩硐室内钻凿下向垂直平行炮孔爆破一形成切割立槽。

7.根据权利要求6所述的一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，其特征在于：在步骤s3中，在侧向爆破时，上向扇形中深孔应超前于上部相应的下向平行深孔进行爆破，首次爆破单个硐室，其后每次爆破2个硐室；侧向爆破每个孔的装药结构相同，均采用间隔不耦合装药结构，侧向爆破的钻孔直径φ165mm，孔深约30~35m；炮孔排距2.8~4.0m，孔距3.0~4.0m，炮孔排面平行于切割槽长轴方向布置。

8.根据权利要求1所述的一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法，其特征在于：在步骤s5中，溜井矿石在所述固废内循环系统内，先经过鄂式破碎机进行粗碎，后进行振动筛分，筛分出小于50mm矿石，大于50mm的矿石继续圆锥细碎，筛分后进入xrt智能选矿机进行智能光电分选，分选后的矿石进入粉矿仓，通过箕斗提升或胶带输送出地表；分选后的废石进入废石仓，用于井下废石充填和充当混凝土的骨料。

技术总结
本发明公开了一种急倾斜薄矿脉群固废内循环下向深孔采矿方法；涉及矿山开采技术领域，包括如下步骤：将矿体划分为多个中段，中段划分为多个盘区；在矿体上部依次施工上凿岩进路，切顶硐室，在矿体下部依次掘进中段运输巷、装矿进路及下凿岩进路；下凿岩进路内施工凿岩堑沟，后向上掘进切割天井，后在切顶硐室内施工切割立槽，并切割立槽为自由面，侧向爆破至盘区边界；回采下的矿石，通过盘区底部的集矿堑沟溜到出矿进路，并铲运至盘区溜井内，并被运送出矿；待整个盘区回采完毕后，先对下部的堑沟结构回采，再进行盘区的整体充填；本申请通过采用上向扇形中深孔形成底部结构和切割天井，下向平行中深孔正排侧向崩矿工艺开采急倾斜薄矿脉群，配合大型机械化设备，大幅提高了阶段高度，提升了盘区生产能力。

技术研发人员：梁巨理,龚永超,林卫星,欧任泽,王亚军,陆锦涛,廖敦霞,张庆嵩
受保护的技术使用者：长沙矿山研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28