[发明专利]近地表矿体的露天和坑内联合开采工艺

说明书

技术领域

本发明属于采矿技术领域，特别是一种近地表矿体的露天和坑内联合开采技术。

背景技术

目前，随着矿产品价格的不断上涨和需求量不断增加，各类矿山开采规模也在迅速扩大，对一些中小型矿山中的近地表（赋存深度与埋藏深度之和小于60～70m），埋藏深度小、顷斜（矿体倾角30—45度）、急顷斜（矿体倾角45～55度以上）矿体的开采数量也在不断增多。这些矿体目前主要有露天和井下平硐两种开采方法。露天开采方法是从地面开掘露天沟道并形成开采工作面把矿石采出来，利用钻机、挖掘机、自卸汽车等大设备并以10-15米阶段的方式采矿。此法耗费大量铲装和运输（汽车或电机车运输）费用，对于开采近地表的小矿体而言，技术经济显然不合理。限于地形、资金、矿山寿命等原因，该种方法不适合开采该类矿体。井下平硐开采方法是通过平硐通达矿体，然后按照采矿方法的要求，利用钻机做一系列采准切割工作，最终达到出矿的目的。此法比较繁琐，投入大，且存在一定的安全隐患。有必要寻求一种适合于那些矿量少、寿命短的近地表矿体的开采技术，也就是说，实行一种不用大设备且简单易行，投入少、安全可靠的开采方法，以应众多近地表矿体开采之需。 发明内容

本发明的目的是综合露天采矿和坑内采矿的优点，提出一种适用于近地表矿体开采工艺，具有设备简单，投入少、开采工艺简单、安全、易行等特点。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

近地表矿体的露天和坑内联合开采工艺，其本质在于：沿矿体底部水平、走向方向上掘凿运输用的运输平巷，在运输平巷的侧帮垂直向上掘凿形成联合开采条件的溜井，待溜井形成后，在地表用钻机将溜井口刷大成漏斗状放矿边壁及形成带环形露天作业台阶，具体是：

1）根据矿体的赋存条件，即：走向、倾向、倾角、厚度、上下盘围岩状况等，确定运输平巷、溜井、溜井上口部分连接的环形露天作业台阶、漏斗状放矿边壁位置及相关辅助设施的布置；

2）采准：

在矿体底部水平走向方向上掘凿运输用的运输平巷，大多数情况下，运输平巷通常要布置在矿体下盘，其朝向硐口方向设3‰～5‰的向下坡度，平巷内设疏水沟及通风、照明等设施，在运输平巷的侧帮垂直于矿体掘凿形成联合开采条件的溜井，溜井上口部分为漏斗状，其边壁角度大于矿石自然安息角且与环形露天作业台阶连接。该溜井可以布置在矿体里或者布置在离矿体较近的部位，若矿体较长，沿矿体走向上可布置多条溜井，其间距通常在40m～50m左右，溜井通常采用吊罐法掘进，形状为圆形，直径在3m左右，直径大的优点是能减少矿石对溜井的堵塞现象。溜井掘凿完毕后，在溜井底部安装振动放矿机；

3）爆破、采矿：

溜井掘凿完以后，采用手持式凿岩机围绕溜井上口进行爆破刷大处理，使之成为漏斗口形状，炮孔要交错均匀布置，爆破采用微差爆破，爆破下来的矿石直接自溜到溜井内。在这过程中，应制定严密的施工安全措施。随着开采的进行，小台阶逐步过渡到中台阶，环形露天作业台阶逐渐形成，这时矿石已不能自溜进溜井，因此，在环形露天作业台阶上采用铲运机，用来将平台上的矿石铲入溜井内；除此而外，环形露天作业台阶还可以作为处理爆破中出现的大块场地；

4）出矿： 

随开采的推进，以溜井为中心，形成上大下小的漏斗形露天开采工作面，由溜井上部开采下来的矿石靠自重或铲运机铲运，溜入溜井，至下部振动放矿机，由矿体底部运输平巷中的矿车运出。

与现有技术相比，本发明的具有如下优点：

1、无须大设备，投资少，开采成本低，节省大量铲装和运输的设备和运行费用；                            

2、工艺简单，易于掌握操作、安全可靠。

附图说明

图1为本发明近地表、顷斜、急顷斜矿体露天和坑内的联合开采技术纵投影示意图。1、矿体边界线、2、矿石、3、环形露天作业台阶、4、钻机、5、漏斗壁、6、溜井、7、矿体、8、运输平巷、9、振动放矿机。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明的近地表矿体的露天和坑内联合开采工艺，其本质在于形成露天作业场和运输平巷、溜井以及溜井口上部的漏斗形状的放矿系统，该系统的特点是露天凿岩、装药、爆破、铲运，溜井储矿，坑内出矿，具体步骤如下：

1）根据矿体的赋存条件，即：走向、倾向、倾角、厚度、上下盘围岩状况，确定运输平巷、溜井等的位置。

2）采准：