[发明专利]一种地下矿山传统开采模式转型绿色无尾开采的方法

说明书

本发明属于采矿工程技术领域，具体涉及一种地下矿山传统开采模式转型绿色无尾开采的方法，包括如下步骤：资源禀赋特征调查、采矿方法变更、充填系统建设、采空区治理、残矿回收、固废综合利用、机械化开采、资源开采整体规划。本发明解决了国内大部分地下矿山传统采矿工艺落后、机械化装备水平低、采空区安全隐患突出、尾矿库库容将罄、绿色矿山建设难度大和时间紧迫的问题，可大大加速地下矿山开采模式转型和绿色矿山建设进程，具有技术先进、适用范围广、实用性强、可操作性好的优点。

技术领域

本发明属于采矿工程技术领域，具体涉及一种地下矿山传统开采模式转型绿色无尾开采的方法。

背景技术

我国矿产资源总量虽然丰富，但是超大型矿床少、中小型矿床多，导致矿山的规模普遍偏小；再加上我国矿业的现代化则起步较晚，整体开采技术和装备水平基础相对薄弱，在矿产资源开采利用的过程中产生了一系列的安全事故、资源浪费和环境污染的问题。国内大部分地下矿山仍然沿用留矿法、房柱法、崩落法等传统的采矿工艺，使用风动凿岩机、电耙和装岩机等低效的采掘准备，不仅采矿工艺与装备水平落后、生产效率低下、损失贫化严重，而且普遍存在采空区安全隐患突出、尾矿地表排放环境污染严重、尾矿库库容将罄等问题，严重影响矿山的经济效益、服务年限和可持续发展。

随着国家对矿山安全和环保的高度重视，践行绿色开采理念、建设绿色矿山已成为我国地下矿山发展的必由之路。因此，基于国内大部分地下矿山传统采矿工艺落后、机械化装备水平低、安全生产问题复杂、专业技术力量薄弱、绿色矿山建设难度大和时间紧迫的现状，开发一种地下矿山传统开采模式转型绿色无尾开采的方法，对于加快地下矿山开采模式转型，促进我国绿色矿山建设进程，保障矿业的健康和可持续发展具有重要的战略意义。

发明内容

为了解决国内大部分地下矿山传统采矿工艺落后、机械化装备水平低、采空区安全隐患突出、尾矿库库容将罄、绿色矿山建设难度大和时间紧迫的问题，本发明提供一种地下矿山传统开采模式转型绿色无尾开采的方法，具有技术先进、适用范围广、实用性强、可操作性好的优点。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，

一种地下矿山传统开采模式转型绿色无尾开采的方法，包括以下步骤：

步骤一，资源禀赋特征调查。对矿山的区域地质构造、矿体的开采技术条件、未动资源和残矿资源的产状、采空区的空间形态进行系统的调查分析，为后续采矿方法选择、采空区治理、残矿回收和整体开采方案规划提供重要依据；

步骤二，采矿方法变更。基于矿体的开采技术条件和资源禀赋特征，将传统的空场法或崩落法变更为回采率更高、安全性更好、环境更加友好的充填采矿法；

步骤三，充填系统建设。通过试验研究、理论分析、方案比较，获取充填配比、管道输送等关键技术参数，确定适宜的低成本充填工艺流程，优选合适的充填制备站站址，建设满足充填采矿、采空区治理、残矿回收和固废处置四个方面要求的充填系统；

步骤四，采空区治理。利用建成的充填系统对采空区进行充填治理，从根本上消除采空区安全隐患、避免大规模地压灾害事故、防止地表沉降和塌陷；

步骤五，残矿回收。在查明采空区空间形态及残矿资源分布状况基础上，制定采空区充填处理方案及残矿回采的技术经济方案，对具有经济开采价值的残矿资源进行回收；

步骤六，固废综合利用。在充填采矿、采空区治理消纳大量固体废弃物的基础上，实现剩余固废的资源化综合利用，解决尾矿库库容将罄、新建尾矿库投资巨大的难题；

步骤七，机械化开采。结合矿山的具体情况，引进先进的采矿、掘进、装载、运输机械化装备，实现全流程机械化作业，最大程度地提高资源的回采强度和回收效率，减少用工成本和安全风险；

步骤八，资源开采整体规划。在详实的储量统计与分析基础上，进行科学合理的资源开采近期、中期和长期规划，并根据采矿工艺和生产能力编制未来3年的采掘计划，使矿山形成合理的三级矿量，实现持续均衡发展。