[发明专利]分段或阶段空场法开采滞留存窿矿的精细化安全回采方法

说明书

本发明提供一种分段或阶段空场法开采滞留存窿矿的精细化安全回采方法，属于采矿技术领域。该方法首先获取采场结构参数，然后获取矿房存窿矿石的三维参数，基于采场结构参数和矿房存窿矿石的三维参数，建立存窿三维模型，最后根据存窿三维模型进行存窿回采。具体的，通过设置在每个所述矿房上部的原矿房凿岩巷道，将CMS采空区三维扫描仪伸入矿房，并对矿房采空区进行三维扫描。获取矿房存窿矿石的三维参数，并结合采场结构参数，建立存窿三维模型，根据存窿三维模型进行存窿矿回采设计，并进行存窿回收率、损失率的统计与分析。该方法可以提高矿石的回采率，降低整体采掘比；可以降低采矿成本，有效减少矿石资源的损失。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，特别是指一种分段或阶段空场法开采滞留存窿矿的精细化安全回采方法。

背景技术

20世纪70年代，空场-崩落联合采矿法开采虽具有生产能力大、生产成本低等优势在国内外黑色金属矿山得到了广泛应用。与此同时，该法造成的存窿矿损失率大、大面积的地表塌陷和井下泥石流隐患等环境和安全问题也日益凸显。如何安全回收存窿矿、限制地表塌陷范围并消除井下泥石流隐患是本领域所要解决的技术难题。

现有技术中，有提出采用阶段矿房的存窿矿石的回采方法，其方法虽在一定程度上回收了部分矿石，但由于在处置于原凿岩巷道方向施工多条新出矿巷道，采切比偏大。此外，赋存于空区内的存窿形态并未确定，统一按照类似于无底柱分段崩落法的后退式落矿方式回采存窿矿石，很容易导致采出矿石混杂废石，矿石贫化率偏大。

张金山2008年发表在《采矿技术》上的论文“回收残采矿柱与老存窿矿量的实践”中，首先在终端运输巷道内施工脉外巷道，而后施工流井和人行井，要求凿岩工人采用长钎杆施工上下探眼与采场贯通，根据此来判断作业地点与采场的安全距离，该方法主要依靠经验法，且存窿量较少，虽一定程度上可解决现场难题，但该法缺乏科学性且安全可靠性较差，其不具备回收其他类型存窿的适用性。

徐新木等2016年发表在《矿业研究与开发》上的论文“无底柱分段崩落法存窿矿石回收过程稳定性分析”中，以龙桥矿存窿矿回采为目的，采用无底柱分段崩落法对存窿进行了回收，该法虽安全性较好，但整体仍按照回退式凿岩爆破回采上覆存窿矿，存窿矿的分布情况上未知，因此采出矿石的贫化和损失两率难以控制。

张纯锋2016年发表在《世界有色金属》上的论文“采用出矿漏斗回收分段空场法采空区存窿矿石”中，通过技术人员探讨确定存窿矿回采方案，采用中深孔落矿进行回采，易导致采出矿石混杂废石，矿石贫化率偏大。

张奇等2014年发表在《现代矿业》上的论文“深孔矿房存窿矿石的回收技术”中，采用深孔爆破和浅孔爆破相结合的方式进行存窿矿石回采，增加了矿房的矿石资源回收利用率，但在未掌握存窿矿石的实际赋存条件的情况下进行爆破回采已造成矿石贫化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种分段或阶段空场法开采滞留存窿矿的精细化安全回采方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种分段或阶段空场法开采滞留存窿矿的精细化安全回采方法，包括步骤如下：

S1：获取采场结构参数：

通过数字矿山、矿山三维信息系统、矿山CAD图纸中的一种或多种方式获取采场结构参数；

S2：获取矿房存窿矿石的三维参数：

对于采用分段矿房法或阶段矿房法进行空场采矿后的矿房，通过设置在每个矿房上部的原矿房凿岩巷道，将CMS采空区三维扫描仪采用水平空区模式，伸入矿房，对矿房采空区进行三维扫描，获取矿房存窿矿石的三维参数；

S3：建立存窿三维模型：