[发明专利]露天转地下过渡期无底柱分段空场崩落采矿方法

说明书

技术领域

本发明属于地下采矿方法技术领域，尤其涉及一种露天转地下过渡期无底柱分段空场崩落采矿方法。特别适合露天转地下过渡时期露天与挂帮矿地下同时开采的矿山。

背景技术

根据我国冶金矿山的发展现状，大多数铁矿山已经完成了山坡露天矿、深凹露天矿的开采过程, 逐步转入地下开采阶段。尤其是近几年矿山加快了开采速度, 规模不断扩大,原设计的服务年限不断缩小,一大批大型露天矿开始或准备进入露天转地下开采。

露天矿开采是根据矿体赋存条件圈定露天矿开采境界的,不论是缓倾斜或急倾斜矿体,开采境界都很难将全部矿体圈定。即使是急倾斜矿体，也存在边缘矿体很难被圈定在“合理”境界内的情况。根据国内外统计资料显示，露天开采结束后，残留在露天境界周围的矿量占开采总储量的5%–16%。而我国又是一个矿产资源短缺的国家，所以挂帮矿以及深部矿石的开采对我国来说，意义非常重大。

国内外对类似露天地下同时开采矿山的研究也很多，其使用的方法主要有：

（1）在露天边坡下留一定厚度的矿柱，然后单独使用空场法或者充填法进行挂帮矿的回采，如凤凰山铁矿、基德克里克锌铜矿；

（2）直接使用崩落法，适用于露天生产和地下生产错开的或露天开采已经结束的矿山，如冶山铁矿；

对于低品位的铁矿来说，在露天矿开采结束之后，传统方法都是采用无底柱分段崩落法来进行回采，而使用崩落法的最主要条件是地表允许塌陷。

传统的无底柱分段崩落法，在矿体下盘布置主井，副井，斜坡道，人行通风、材料设备天井等一系列开拓工程，使之形成完整的提升、运输、通风、排水和动力供应的系统。将阶段划分为分段，在每个分段掘进分段运输联络道，沿分段运输联络道每隔一定距离掘进回采进路和布置矿石溜井，上下分段的回采巷道保持交错布置。在回采进路末端掘进分段切割平巷，每隔一定距离从切割巷道开掘切割天井，通过切割天井开辟一个切割槽，为矿石的回采提供初始补偿空间。在进路中用凿岩台车凿上向扇形中深炮孔，排距一般为1.1~1.8m。在凿完的炮孔中进行装药爆破，崩落的矿石在回采巷道端部经铲运机运至溜井，矿石在覆岩下放出，并随着矿石的放出，废石充填采空区。回采顺序由上至下，上分段超前下分段，各个分段互不干扰。

传统的空场采矿法，也在矿体下盘布置主井，副井，斜坡道，人行、通风、材料设备天井等一系列开拓工程，使之形成完整的提升、运输、通风、排水和动力供应的系统。掘进采准巷道，将阶段划分为矿块作为独立的回采单元。再按矿块的垂直方向，再划分为若干分段，在每个分段水平上布置矿房和矿柱，并开掘联络道、拉底巷道和漏斗颈等。在矿房的一侧掘进切割横巷，联通凿岩平巷和矿柱回采巷道，掘切割天井和拉切割槽，提供初始补偿空间。从切割槽向矿房另一侧进行回采，在凿岩平巷中凿环形深孔，装药爆破，崩下的矿石，从装运巷道经铲运机运到分段运输平巷最近的溜井。当一个矿房回采结束后，立即回采一侧的间柱和斜顶柱。

在露天转地下的过渡时期，露天的矿石产量逐渐减少，这就迫切地需要地下提前出矿，来弥补产量缺口，在露天开采结束以后，地下矿的产量达到设计产量，实现产量的过渡衔接。 

发明内容

本发明的目的就是针对在露天转地下开采过程中，如何实现地下挂帮矿提前出矿而不影响露天矿正常开采，并且后期仍然使用传统无底柱分段崩落法进行回采的问题，为此类矿山提供一种高效、安全、低损失、低贫化、适用性较强的露天转地下过渡期无底柱分段空场崩落采矿方法。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

本发明的露天转地下过渡期无底柱分段空场崩落采矿方法，包括分段回采，在进路中完成凿岩，爆破和出矿，其特征在于：在露天转地下开采过渡时期，露天开采和地下挂帮矿回采同时进行，通过把空场法和无底柱分段崩落法结合来回采挂帮矿，具体步骤是：

a）在露天矿还在开采的同时，采用无底柱分段空场法对挂帮矿分段进路进行回采，上下分段回采巷道呈菱形交错布置，在回采巷道内完成凿岩，所述的空场法采用隔二采一或隔三采一的地下工程布置形式；

b) 所述的凿岩，针对在需要回采进路的下一分段中对应上一分段采空区的相邻两条进路，在这两条进路中钻凿半排扇形炮孔，在半排扇形炮孔中进行装药，以切割槽为自由面，并采用同排微差起爆和排间微差起爆的起爆方式进行爆破，与上一分段对应的进路共同形成一条空区带，在回采进路和露天边坡之间预留两到三条进路作为保安矿柱；

c ) 当露天开采结束后，使用无底柱分段崩落法对保安矿柱、其余分段矿石和空场法残留矿石进行大规模的爆破和出矿。