[发明专利]一种深部金属矿床的机械化无废开采方法

权利要求书

1.一种深部金属矿床的机械化无废开采方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1：采场设计及采准工程施工：

沿矿体走向进行开采，根据矿体厚度布置采场，采场数量为偶数，采用下向水平分层的方式开采，每个分段和中段沿每个采场两侧各施工一条采场联络道，中间不设联络道；通风井贯穿各中段，各分段下盘布置通风井，采场内采用风筒进行局部通风；

S2：机械化开采：

采用全断面硬岩掘进机TBM及掘进台车联合进行矿石的回采；

S3：矿石及废石转运：

各分段分别设置溜井，采准工程施工及开采过程中产生的废石，直接从分段废石溜井汇集到各中段，各中段汇集后，将废石运输至废石充填系统所在位置，进行二次破碎，最终粒径不大于150mm；

各中段通过矿山主溜井将矿石汇聚到溶浸回收水平，在溶浸回收水平采用皮带运输机进行矿石的转运；

S4：智能分选：

各中段矿石汇集到溶浸回收水平后，采用皮带运输机将矿石继续向矿石储存硐室运输，运输过程中进行智能分选，将矿石和废石分离；

S5：溶浸循环回收：

选择围岩稳固的地段布置溶浸循环回收硐室及矿石储存硐室，硐室按照永久支护的等级进行支护，确保安全；

根据矿石矿物类型，配置溶浸液，对矿堆进行喷淋，将有用矿物浸出，形成富集液，将各个堆浸点的富集液进行汇集，将剩余的贫液返回溶浸喷淋，进行循环利用；

堆浸结束后，将浸出矿物的矿石转运至废石充填系统水平，将提取后的富集液，经由矿山提升系统运输至地表，送往冶炼厂进行冶炼；

S6：废石充填：

将生产过程中产生的废石、提取矿物后的矿石混合后，进行二次破碎，最大粒度控制在40mm，根据开采的进度和位置，运往指定位置进行充填；

所述S2中具体为：

以垂直矿体走向有六个采场为例，由上至下依次为采场一、采场二、采场三、采场四、采场五和采场六；

沿矿体走向进行开采，首先由一侧采场联络道将TBM组装后，开采靠近上盘或下盘的采场一；开采过程中，采用风筒进行局部通风，随着开采的进行逐渐加长风筒；随着刀盘切割矿体，矿体碎块掉落被刀盘的铲斗铲入皮带运输机，将矿石输送至机器后方，机器后方采用接长皮带运输机的方式将矿石运至起始处，或采用铲运机搬运矿石至起始处；当TBM前进20~30m后，采用钻眼爆破或机械破岩的方法，将断面修正为正方形，正方形边长3.5m~5m；

当TBM开采完采场一后，在另一侧采场联络道中将TBM重新组装，继续开采采场三，同时，在采场一中修筑人工假顶，采用混凝土结构，强度不低于C25，假顶修筑好后，进行废石充填，保证充填密实；采场三开采完毕后，采用相同的方法，TBM开采采场五；同时在采场三中修筑人工假顶并进行废石充填，当充填至50~70m后，采用钻眼爆破法开采采场二，采场二开采工作面和采场三的充填面之间距离不少于20m；

采场五开采结束后，TBM向第二分层转层，同时在采场五内构筑假底进行充填，充填50~70m后，采用钻眼爆破法开采采场四和采场六，开采工作面与充填工作面之间距离不少于20m，同时对采场二进行充填；采场四和采场六开采结束后，构筑假顶，进行充填；充填完毕后，向下一分层进行转层。

2.根据权利要求1所述的深部金属矿床的机械化无废开采方法，其特征在于，所述S1中采场宽度为3.5~5m，沿走向长500m~1000m；分层高度为3.5~5m，分段高度为14~20m，中段高度为70~100m。

3.根据权利要求1所述的深部金属矿床的机械化无废开采方法，其特征在于，所述S1中各分段巷道采用斜坡道连通，斜坡道坡度不大于16%，每个分段联络巷道通过采场通道与2~3个分层沟通，且采场通道坡度不大于16%。

4.根据权利要求1所述的深部金属矿床的机械化无废开采方法，其特征在于，所述S2中TBM为敞开式结构，直径3.5~5m，刀盘刀头切割强度不低于150MPa，从前到后依次设置切削机构、支撑与推进机构、喷浆及锚杆支护机构、出渣机构，总长度不大于50m，转弯半径不大于30m。