CN101158285A - 一种铜矿的地下开采方法 - Google Patents

Abstract

一种铜矿的地下开采方法，涉及一种金属铜矿的开发利用方法。其特征在于将矿体分为上下两部分，其下部分采用阶段上行式开采，矿体的上部采用原地破碎浸出采矿法。本发明的方法，可以改善采场受力状态，防止地表沉降、塌陷，安全、低成本、充分地利用铜矿资源，实现无废开采，可以给铜矿山企业带来良好的经济效益和社会效益。

Description

一种铜矿的地下开采方法

技术领域

一种铜矿的地下开采方法，涉及一种金属铜矿的开发利用方法。

背景技术

铜矿山开采是铜工业生产的一个重要环节。在铜矿开采过程中，不可避免地会产生大量固体废料(废石和尾矿)，传统的铜矿开采过程，都需要配套建设有废石场和尾矿库。废石场和尾矿坝不仅占用大量的土地，而且还严重破坏矿区的自然环境。同时，很多地下铜矿山由于开采导致地表沉降或塌陷，存在重大安全隐患，直接威胁人民的生命和财产安全。在矿山开采过程中，确定的合理采矿方法是影响矿山投资的效益的重要因素，而且采矿方法对矿山投产后的经济效益、服务年限、生产能力、资源回收、生产安全和今后发展条件等产生重大影响。保护土地，减少环境污染，科学有效地开发矿产资源已成为今后重要的研究课题。

目前，由于铜矿山具有中小型矿床多，大型、超大型矿床少、贫矿多，富矿少、共伴生矿多，单一矿少的特点，主要的采矿方法有：(一)露天开采。该方法适用于埋藏较浅或地表有露头的矿体，其优点是资源利用充分、回采率高、贫化率低，基建期短，生产能力大，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，生产安全。缺点是产生大量的剥离岩土，地表生态破坏严重，初期投资大，生产受气候影响比较大。(二)地下开采。该方法适用于埋藏比较深的矿床，分为三大类：①空场采矿法。适于开采矿石和围岩均稳固的矿体，优点是回采工艺简单，容易实现机械化，劳动生产率高，采矿成本低。缺点是开采中厚层以上矿体，需留大量矿柱，矿石回采率低。②充填采矿法。适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体；地表不允许陷落，开采条件复杂，如水体、铁路干线、主要建筑物下面的矿体和有自然火灾危险的矿体等；也是深部开采时控制地压的有效措施。优点是适应性强，矿石回采率高，贫化率低，作业较安全，能利用工业废料，保护地表等。缺点是工艺复杂，成本高，劳动生产率和矿块生产能力都较低。③崩落采矿法。适用于围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体。优点是矿块生产能力大，劳动生产率高，采矿直接成本高。其缺点是适用条件很严格，方法灵活性差，安全性相对差。(三)堆浸。适用于低品位铜矿、贫铜表外矿和铜矿石废石。优点是投资少，运行费用低，不受地理位置和气候条件的限制。其缺点是浸出周期比较长，地表生态破坏比较严重。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高资源的回收率、实现资源开发与环境保护相统一的铜矿的地下开采方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种铜矿的地下开采方法，其特征在于将矿体为上下两部分，其下部分采用阶段上行式开采，矿体的上部采用原地破碎浸出采矿法。

本发明的一种铜矿的地下开采方法，其特征在于其矿体的下部分采用阶段上行式开采开拓时，是将井筒一次掘至矿体最深部，使最下部阶段达到回采水平，在上一个阶段进行采准，上两个阶段开拓，如此回采、采准、开拓向上阶段展开。

本发明的一种铜矿的地下开采方法，其特征在于其矿体的下部分采用阶段上行式开采时，井下产出的废石和选厂的尾砂充入矿体下部回采阶段的采空区。

本发明的一种铜矿的地下开采方法，其特征在于其矿体按铜金属量分为上下两部分，其上部的铜含量为50％，下部的铜含量为50％。

本发明的一种铜矿的地下开采方法，为了减少基建初期的投资，也可以采取3～5个组合阶段，实施阶段上行式开采。

本发明方法的有益效果在于：

a)上部矿体采用原地破碎浸出采矿法，下部矿体使用阶段上行式开采，使矿山地表不受破坏以及免除矿山生产期内二次扩建的干扰，同时为废石不出坑就地充填、实现无废开采创造了便利条件。

b)由于下部矿体从很大深度上开始回采，回采后的采空区又及时用强度较大的充填料进行充填，以及上部矿体用原地破碎浸出采矿法开采，这样完全可以避免岩体发生大规模的移动和整体破坏，地表的破坏和塌陷可能性极小，某些井巷工程还可以靠近矿体布置，从而显著地节省基建工程量和采准工程量。

c)由于下部矿体从很大深度上开始回采，应力场就重新分布，对减缓硬岩深部开采诱发的岩爆灾害有积极作用。

d)能够充分安全高效回收资源、基建期和达产期短、废石不出坑、尾矿充填采空区，并且防止地表沉降、塌陷的目的，实现矿山的无废开采。

具体实施方式

一种铜矿的地下开采方法，其矿体按铜金属量分为上下两部分，其上部的铜含量为50％，下部的铜含量为50％；其下部分采用阶段上行式开采开拓，矿体的上部采用原地破碎浸出采矿法开拓，阶段上行式开采开拓时，将井筒一次掘至矿体最深部，使最下部阶段达到回采水平，在上一个阶段进行采准，上两个阶段开拓，如此回采、采准、开拓向上阶段展开，井下产出的废石和选厂的尾砂充入矿体下部回采阶段的采空区。

首先将矿体按铜金属量(上部的铜含量为50％，下部的铜含量为50％)分为上下两部分，分界线作为基准面。根据矿体地质条件、赋存条件以及地表的工业场地情况，选择下部矿体的开拓方法，当井筒开拓到该基准面时，对上部矿体进行原地破碎浸出开拓及生产，主要包括在基准面上视矿体形态布置集液巷，在每条集液巷两边布置水平孔注浆防渗、布置V型引流孔，集液巷道底部进行防渗处理。将基准面以上的各阶段水平布置布液巷道，在布液巷道内采用下向扇形中深孔布液；利用导流孔和集液小井导液至基准面水平的集液巷集液；采用上向扇形中深孔小补偿空间一次挤压爆破落矿，在矿块内完成原地破碎工作。上部矿体先行投产以减少前期投资。

下部矿体的开采：在上部矿体的开拓及生产的同时，井筒一次开拓到经济上最优和技术上可能的最大深度，在已开拓的最深水平进行回采，同时，在其上的1～2个水平进行开拓和采准，那么，以上阶段以及上部矿体开拓及生产产生的废石，可以通过废石溜井排放到下阶段已回采结束的采空区中，进行块石充填或块石尾砂胶结充填，形成强度较大的充填体，实现废石不出坑。废石溜井按一定的间距布置在沿脉巷道旁边，采空区上一阶段的废石可用无轨自卸车直接卸入采空区，其它阶段的废石通过在采空区上一阶段的废石溜井旁布置的给料点，经过无轨自卸车转运至采空区。矿坑水设计综合利用于选厂和矿体上部的原地破碎浸出的生产用水。根据地表地形和矿体赋存情况，合理布置充填井、通风井等辅助开拓巷道。在下部矿体生产还没有形成足够的采空区之前，称为矿山前期生产，需在地表建临时的废石场和尾矿堆放点。等有足够采空区后，这些废石可以运至井下卸入采空区进行充填，尾矿可以运至充填站进行消纳。为了减少基建初期的投资，也可以采取3～5个组合阶段，实施阶段上行式开采。

Claims (4)

1.一种铜矿的地下开采方法，其特征在于将矿体为上下两部分，其下部分采用阶段上行式开采，矿体的上部采用原地破碎浸出采矿法。

2.根据权利要求1所述的一种铜矿的地下开采方法，其特征在于其矿体的下部分采用阶段上行式开采开拓时，是将井筒一次掘至矿体最深部，使最下部阶段达到回采水平，在上一个阶段进行采准，上两个阶段开拓，如此回采、采准、开拓向上阶段展开。

3.根据权利要求1所述的一种铜矿的地下开采方法，其特征在于其矿体的下部分采用阶段上行式开采时，井下产出的废石和选厂的尾砂充入矿体下部回采阶段的采空区。

4.根据权利要求1所述的一种铜矿的地下开采方法，其特征在于其矿体按铜金属量分为上下两部分，其上部的铜含量为50％，下部的铜含量为50％。