[发明专利]一种露天运输系统下分区开采挂帮矿的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属矿床地下开采技术领域，具体涉及一种露天运输系统下分区开采挂帮矿的方法。

背景技术

露天开采是依照矿体赋存特征和经济合理剥采比来确定最终境界的，然而由于矿脉赋存情况并不规则，很难将全部矿体圈入露天开采境界内进行开采。据有关统计资料显示，遗留在露天边坡下的挂帮矿资源量约占露天开采总储量的5~16%。挂帮矿如不进行回收，势必造成资源严重浪费。但由于露天开采循环扰动的影响，露天边坡处于一种复杂的应力平衡状态，挂帮矿的回收将产生更加复杂的次生应力场，极易打破露天边坡的稳定状态，引起边坡的变形和破坏，严重者导致边坡失稳、滑坡等重大工程灾害。

国内外针对露天转地下挂帮矿的回收方法开展了大量研究，其主要有露天和地下开采两种方式。就露天开采来说又分为两种形式，一是在保证最终边坡角不变的情况下，扩大开采最终境界，将境界外的挂帮矿纳入到露天开采范围内，通过扩帮作业，剥离废石，揭露挂帮资源，马钢南山铁矿凹山采场，本钢南芬铁矿都属此类；二是保持境界不变，通过并段或减小运输、安全平台宽度等措施，在保证边坡稳定的条件下提高最终边坡角，揭露挂帮资源，首钢水厂铁矿，大冶铁矿北帮挂帮矿以及加拿大Equity Sliver Mine等均采用了这种方法。露天开采挂帮矿的方法通常适用于最终境界形成之前，而对于最终境界已经形成且又无法通过并段作业提供挂帮矿露天开采的作业空间时，只能采用地下开采方式进行回收。当露天边坡无需保护，挂帮矿回收可采用无底柱分段崩落法，通过崩落边坡形成覆盖层，既处理了边坡，又为崩落法放矿创造了条件，鞍钢矿业眼前山铁矿挂帮矿回收、太钢集团峨口铁矿北翼挂帮矿体开采、武钢集团大冶铁矿挂帮矿的回收等均属于这种情况。当边坡需要保护时，挂帮矿回收多采用浅孔留矿、分段矿房等空场嗣后充填法以及分层充填法进行开采，大冶铁矿尖山矿区，谷山铁矿挂帮矿，通钢集团板石沟铁矿等均属此类。

随着开采深度的加大，国内外许多露天矿山陆续转入地下开采，如杏山铁矿、峨口铁矿、黑山铁矿和归来庄金矿等，在露天转地下开采过渡过程中，由于两种开采方式在时间和空间上的相关性，地下开采过程中可以借助露天开采的相关工程来节约地下工程投资，加快地下工程生产的进度。如地下开采的斜坡道布设在露天坑内，借助露天运输系统，来减少斜坡道长度。因此，在保证露天运输系统乃至整个边坡工程稳定的条件下，如何安全高效的回收运输系统下挂帮矿，对于降低整个矿山开采成本，保证矿山安全生产具有重大的意义。现有的挂帮矿回收方法虽然在开采过程中也通过保留矿柱或对采空区进行充填来减少对边坡扰动，但是，针对露天高陡边坡和运输道路下挂帮矿的回收，特别是要保证露天运输道路长期安全、高陡边坡永久稳定的条件下，安全、高效回收挂帮矿，同时对边坡进行永久加固治理的研究尚未有报道。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种露天运输系统下分区开采挂帮矿的方法，目的是对露天运输道路下挂帮矿进行安全高效回收，并对边坡形成永久保护。

实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：

（1）开采区域划分：根据挂帮矿的矿体的走向划分开采区域，以露天运输系统的运输道为分割标准，运输道一侧靠近露天下边坡的挂帮矿区域作为第一分区，位于运输道下方的挂帮矿区域作为第二分区，将运输道另一侧向露天上边坡延伸的挂帮矿区域划分为N个开采区域，N≥1；

（2）露天边坡加固：对露天边坡治理加固，首先清理露天边坡表面浮石，然后施工锚杆，对局部破碎区域挂设金属网，预留出挂帮矿运输巷道出口，砌筑边坡混凝土模板护坡，最后在露天边坡剩余裸露区域进行混凝土喷浆支护；

（3）挂帮矿回采：按照分步骤（1）中的区域划分，从第一分区开始对每个分区依次进行开采，其中每个分区内按照矿体垂直方向，采用进路充填采矿法自下向上进行分层回采。

所述的每个分区内按照矿体垂直方向，采用进路充填采矿法自下向上进行分层回采具体按照以下步骤进行：