CN103790589A - 露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术，将露天转地下过渡阶段（2）再划分为衔接生产中段（4）、应急中段（5）；在应急中段（5）内，划分矿房（13）和矿柱，利用空场法先回采矿房（13）；在矿房（13）内，开凿向上泄水通气孔（12）与衔接生产中段（4）沟通，在应急中段开拓平巷（16）内安设密闭防水门（11）；采用露天穿孔设备（6）凿岩、井下底部结构出矿的VCR法开采；在盲斜井（10）与防水门（11）之间开凿泄水井（14）与主水仓所在中段贯通，将矿房（13）内积聚的水经主水仓水泵抽排至地表，再对矿柱进行回采，此后转入地下开采阶段（3）。本发明实现了露天转地下的安全平稳过渡，解决了井下突水威胁和预留矿柱损失大后期难回收的问题。
Description
技术领域
本发明涉及露天转地下开采技术，具体涉及露天转地下开采过程中的安全高效开采技术。适用于大型非煤固体矿山露天转地下开采中广泛应用。
背景技术
国内大多数大型露天矿山由于开采时间长、规模大，基本已接近露天开采最终境界，即将转入地下开采阶段。由于对资源的急需和矿山企业的持续发展，在露天转地下过渡期，稳产、高效、安全开采问题随之而来。
露天转地下开采的矿山，在露天开采的后期，都存在着露天向地下开采的过渡阶段。一般采用两种衔接方式：一种是井下采用崩落法开采，必须保证露天开采和地下开采不在一个垂直面上作业，预先在露天坑底形成一层一定厚度的覆盖层。第二种是井下采用空场法或充填法，在露天坑底预留10m～30m的境界矿柱，境界矿柱以上采用露天开采方式，境界矿柱以下采用小矿房参数、大矿柱参数的空场法或充填法开采。
第一种衔接方式适用于气侯干燥，降雨量小的矿区，而且必须保证同一垂直面上露天开采尽早结束。第二种衔接方式适用较广，但该方案虽在地下开采过程中采用了留设大尺寸矿柱的稳定结构的空场法或对空区进行了充填处理，但在露天矿底部留大量的保安矿柱或采用胶结充填，增加了矿石损失和采矿费用，降低了技术经济指标。同时该过渡方案还面临境界矿柱、空场法留设的矿柱回收难题，以及露天地下同时生产的协调管理问题。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述缺陷，而提供一种露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术，该技术将矿山开采阶段分为露天开采阶段、露天转地下过渡阶段、地下开采阶段，其特征在于在采用以下技术方案：
1）将所述的露天转地下过渡阶段再划分为衔接生产中段、应急中段，应急中段位于衔接生产中段的下部；在露天开采阶段进入末期时，开始建设地下开拓系统至衔接生产中段，所述的衔接生产中段通过衔接中段开拓平巷与主井贯通；在衔接生产中段靠近主井的侧下部建设辅助系统，衔接中段开拓平巷通过辅助系统的盲斜井或盲竖井、应急中段开拓平巷（与应急中段贯通。所述的衔接生产中段为生产出矿中段，应急中段前期生产出矿，后期为矿山起安全保障作用。
2）在应急中段内，划分矿房和矿柱，利用空场法先回采矿房，矿柱暂不开采。
3）在矿房内，开凿向上泄水通气孔与衔接生产中段沟通，在辅助系统的应急中段开拓平巷的合适位置安设密闭防水门。
4）在衔接生产中段内布置底部结构，采用露天穿孔设备凿岩、井下底部结构出矿的VCR法开采。
5）在衔接生产中段生产期内，地下开采主开拓系统建设完成；衔接生产中段回采结束后，在盲斜井或盲竖井与防水门之间合适位置开凿泄水井与地下开采阶段的主水仓所在中段贯通，将矿房内积聚的水经主水仓水泵抽排至地表，然后利用辅助系统将应急中段内残留的矿柱进行回采至结束；此后，矿山完全转入地下开采阶段。
所述的露天转地下过渡阶段的高度为100m～120m，衔接生产中段的高度为60m～80m。所述的露天转地下过渡阶段中的应急中段的尺寸为40m为佳，矿房的高度一般为20m。
所述的矿房、矿柱宽度15m为佳，回采矿房下层矿体高度为20m。
本发明露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术采用以上技术方案，具有以下积极效果：
1）露天转地下过渡期内，不再预留境界矿柱，解决了前期压矿损失，后期难回收的问题；
2）在衔接生产中段内，采用了露天穿孔设备凿岩，井下底部结构出矿的VCR法开采，凿岩效率高、生产能力大，解决了过渡期较难保持稳产的难题。
3）在过渡阶段内，增设了应急中段，利用已采部分矿房形成的空区作为露天转地下矿山发生水患及泥石流的缓冲地段，对井下人员及设备提供了安全保障。
附图说明
图1为本发明露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术示意图。
图中标记为：
1—露天开采阶段；2—露天转地下过渡阶段；3—地下开采阶段；4—衔接生产中段；5—应急中段；6—露天穿孔设备；7—炮孔；8—堑沟；9—出矿巷道；10—盲斜井；11—防水门；12—泄水通气孔；13—已采矿房；14—泄水井；15—衔接中段开拓平巷；16—应急中段开拓平巷；17—地下开采阶段开拓平巷。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图对本发明露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术作进一步详细说明。
由图1所示的露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术的示意图看出，本发明将露天转地下矿山划分为三个阶段：露天开采阶段1、露天转地下过渡阶段2、地下开采阶段3。在露天转地下过渡阶段又划分为衔接生产中段4和应急中段5。应急中段4高度为40m，衔接生产中段4高度为60m～80m。
在露天开采阶段1闭坑前，开始建设地下开采系统至衔接生产中段4，衔接生产中段4通过衔接中段开拓平巷15与主井贯通；在衔接生产中段4靠近主井的侧下部建设辅助系统，衔接中段开拓平巷15通过辅助系统的盲斜井10或盲竖井、应急中段开拓平巷16与应急中段5贯通。在应急中段5内，划分矿房13和矿柱，先回采20m高矿房13，矿柱暂不开采。在矿房13内，开凿向上泄水通气孔12与衔接生产中段4沟通，在辅助系统的应急中段开拓平巷16的合适位置安设防水门11。
在衔接生产中段4内，布置凿岩巷先回采15m高的一个分层，通过底部出矿巷道9将矿石出尽后，已采空间作为上部待采矿石回采时的补偿空间。上部矿石回采时，利用露天开采阶段1内的穿孔设备6开凿下向深孔7，从下至上逐层起爆。爆下的矿石汇集至底部堑沟8内，然后通过出矿巷道9装车，经主井提升到地表。
在衔接生产中段4生产期内，建设完成地下开拓系统至最低生产中段，衔接生产中段4回采结束后，在盲斜井10与防水门11之间合适位置开凿泄水井14与地下开采阶段3的主水仓所在地下开采阶段开拓平巷17贯通，将矿房13内积聚的水经主水仓水泵抽排至地表，然后利用辅助系统将应急中段5内残留的矿柱进行回采至结束。至此，矿山完全转入地下生产阶段3。
Claims (3)
1.一种露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术，将矿山开采阶段分为露天开采阶段（1）、露天转地下过渡阶段（2）、地下开采阶段（3），其特征在于在采用以下技术方案：
1）将所述的露天转地下过渡阶段（2）再划分为衔接生产中段（4）、应急中段（5），应急中段（5）位于衔接生产中段（4）的下部；在露天开采阶段（1）进入末期时，开始建设地下开拓系统至衔接生产中段（4），所述的衔接生产中段（4）通过衔接中段开拓平巷（15）与主井贯通；在衔接生产中段（4）靠近主井的侧下部建设辅助系统，衔接中段开拓平巷（15）通过辅助系统的盲斜井（10）或盲竖井、应急中段开拓平巷（16）与应急中段（5）贯通；
2）在应急中段（5）内，划分矿房（13）和矿柱，利用空场法先回采矿房（13），矿柱暂不开采；
3）在矿房（13）内，开凿向上泄水通气孔（12）与衔接生产中段（4）沟通，在辅助系统的应急中段开拓平巷（16）的合适位置安设密闭防水门（11）；
4）在衔接生产中段（4）内布置底部结构，采用露天穿孔设备（6）凿岩、井下底部结构出矿的VCR法开采；
5）在衔接生产中段（4）生产期内，地下开采主开拓系统建设完成；衔接生产中段（4）回采结束后，在盲斜井（10）或盲竖井与防水门（11）之间合适位置开凿泄水井（14）与地下开采阶段（3）的主水仓所在中段贯通，将矿房（13）内积聚的水经主水仓水泵抽排至地表，然后利用辅助系统将应急中段（5）内残留的矿柱进行回采至结束；此后，矿山完全转入地下开采阶段（3）。
2. 如权利要求1所述的露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术，其特征在于：所述的露天转地下过渡阶段（2）的高度为100m～120m，衔接生产中段（4）的高度为60m～80m。
3.如权利要求1或2所述的露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术，其特征在于：所述的露天转地下过渡阶段（2）中的应急中段（5）的尺寸为40m，矿房（13）的高度为20m。
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Address after: 243000 Xitang Road, Ma'anshan Economic Development Zone, Anhui, No. 666 Patentee after: MAANSHAN Mine Research Institute Co.,Ltd. Address before: 243000 Xitang Road, Ma'anshan Economic Development Zone, Anhui, No. 666 Patentee before: SINOSTEEL MAANSHAN INSTITUTE OF MINING RESEARCH Co.,Ltd. |