CN108952723A - 矿体的出矿水平的空间布置结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了矿体的出矿水平的空间布置结构。该空间布置结构包括：主层；和副层，所述副层位于所述主层的上方，且所述副层的出矿水平高于所述主层的出矿水平。通过主层和副层相结合进行开采，有效地扩大了自然崩落法矿体的开采范围，矿山的开采效益高。同时，还解决了特厚大缓倾斜矿体高中段连续崩落和下盘矿石回收难题，有效地提高了下盘矿体的矿石回收率。
Description
技术领域
本发明涉及采矿技术领域，具体地，涉及矿体的出矿水平的空间布置结构。
背景技术
参照国外自然崩落法矿山资料，主要采用单一中段水平进行出矿，且多为倾角较陡的矿体。但针对典型的倾斜厚大矿体(矿体倾角40°～60°)，根据这类矿体的开采技术条件，若采用单一中段水平进行回采出矿，则崩落范围之外的下盘矿体无法在主层崩落回收，造成矿石损失率大。
针对崩落范围外的矿体，传统的方法是采用分段崩落法进行回采，但自然崩落法开采顺序为矿体自下而上的崩落，分段崩落法采用自上而下的开采，且在一个矿体不同部位进行，如何保证生产衔接以及崩落时产生大规模空气冲击波灾害等存在很多不确定因素；其次，针对矿石品位较低的贫矿，分段崩落法相对自然崩落法生产成本较高，若采用分段崩落法开采将大大降低矿山生产效益，甚至出现亏损。
由此，自然崩落法矿体开采的出矿水平的空间布置结构有待改进。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种矿体的出矿水平的空间布置结构，通过主层和副层相结合进行开采，解决了特厚大缓倾斜矿体高中段连续崩落和下盘矿石回收难题，有效的提高了下盘矿体的矿石回收率。
需要说明的是，本发明是基于发明人的下列工作而完成的：
自然崩落法是一种低成本、高效率的采矿方法，一般设计采用单一中段回采。但针对倾斜厚大的矿体，若采用单一中段回采，则下盘矿体无法进行回收，造成矿石损失率大。发明人创新性的设计了主层和多个副层相结合的自然崩落法矿体的出矿水平的空间布置结构，即在某一水平布置主层出矿水平，在主层矿体的下盘布置多个副层出矿水平，副层水平也采用自然崩落法工艺进行回采。该空间布置结构有效地解决了特厚大缓倾斜矿体高中段连续崩落和下盘矿石回收难题，有效的提高了下盘矿体的矿石回收率。
因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种矿体的出矿水平的空间布置结构。根据本发明的实施例，该空间布置结构包括：主层；和副层，所述副层位于所述主层的上方，且所述副层的出矿水平高于所述主层的出矿水平。
根据本发明实施例的矿体的出矿水平的空间布置结构，通过主层和副层相结合进行开采，有效地扩大了自然崩落法矿体的开采范围，无需采用分段崩落法进行开采，成功地解决了自然崩落法在缓倾斜矿体中进行高效率、低成本连续回采的问题，，大幅提升了矿山效益。同时，该主层和副层相结合的矿体的出矿水平的空间布置结构还解决了特厚大缓倾斜矿体高中段连续崩落和下盘矿石回收难题，有效地提高了下盘矿体的矿石回收率。
另外，根据本发明上述实施例的矿体的出矿水平的空间布置结构，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述矿体为倾斜厚大矿体。由此，开发成本和开放难度显著降低。
根据本发明的实施例，所述矿体的倾斜角度为40-60度。由此，既保证了矿石的开采效率和回收率高，又降低了矿体的出矿水平的空间布置结构的施工难度。
根据本发明的实施例，所述副层为多个。
根据本发明的实施例，所述副层为2-3个。
根据本发明的实施例，多个所述副层呈逐级升高的台阶式布置。由此，有利于矿石的充分开采，使矿石的开采效率和回收率更高。根据本发明的实施例，所述主层与相邻所述副层之间的垂直高度差为20-40米。由此，高度差适宜，便于开采。根据本发明的实施例，相邻所述副层之间的垂直高度差为20-40米。由此，高度差适宜，便于开采。根据本发明的实施例，所述副层的拉底水平与出矿水平的高度差为10-20米。由此，高度差适宜，便于开采。
根据本发明的实施例，所述主层的拉底水平与出矿水平的高度差为10-20米。由此，高度差适宜，便于开采。
根据本发明的实施例，所述主层和所述副层均采用自然崩落法开采的。由此，开采的成本低，效率高，生产效益好。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的矿体的出矿水平的空间布置结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种矿体的出矿水平的空间布置结构。
根据本发明实施例的矿体的出矿水平的空间布置结构，通过主层和副层相结合进行开采，有效地扩大了自然崩落法矿体的开采范围，无需采用分段崩落法进行开采，成功地解决了自然崩落法在缓倾斜矿体中进行高效率、低成本连续回采的问题，大幅提升了矿山效益。同时，该主层和副层相结合的矿体的出矿水平的空间布置结构还解决了特厚大缓倾斜矿体高中段连续崩落和下盘矿石回收难题，有效地提高了下盘矿体的矿石回收率。
参考图1，根据本发明的实施例，该空间布置结构包括：主层100和副层200，其中，副层200位于主层100的上方，且该副层200的出矿水平高于主层100的出矿水平，且副层200与主层100在平面投影图上衔接紧密，又不互相交叉。自然崩落法开采的原理是拉底完成后，上方的矿石靠重力和应力作用自然垂直脱落，生产成本相对于其它地下采矿方法大幅降低。对于倾斜矿体而言，主层100布置完成后，下盘还存在大量的矿体处于主层100的布置范围之外，该部分矿体无法在主层回收，因此在下盘增设副层与主层相互配合，可有效扩大自然崩落法的开采范围，降低矿山开采成本，并解决了下盘矿体的回收难题。
根据本发明的实施例，该矿体为倾斜厚大矿体，如图1所示，矿体边界300为倾斜的。由于倾斜厚大矿体的下盘通常矿石的厚度较大，如果采用自然崩落法，通常下盘厚度较大的矿体难以开采，发明人通过主层和副层相结合，针对主层下盘的矿体，通过设置副层进行开采，既避免了分段开采的较大开采工作量，又可以有效地解决了特厚大缓倾斜矿体高中段连续崩落和下盘矿石回收难题。根据本发明的实施例，当矿体的倾斜角度为40-60度时，矿体的倾斜角度大，矿石的厚度大，开采的难度高，普通的自然崩落法难以开采。本发明实施例的矿体的出矿水平的空间布置结构尤其适用于倾斜矿体的开采，矿石的开采效率和回收率高。
根据本发明的实施例，副层的数量可以根据矿体的角度和矿层的厚度等条件进行调整，本领域技术人员可以根据需要设置一个或多个副层200。通常来说，根据本发明的实施例，副层200一般为2-3个，即可满足倾斜角度为40-60度的倾斜厚大矿体的开采需要，既保证了矿石的开采效率和回收率高，又降低了矿体的出矿水平的空间布置结构的施工难度。
根据本发明的实施例，多个副层200呈逐级升高的台阶式布置。由于矿层高度和厚度的逐渐增加，位于下方的副层的高度也需要逐渐增加才能满足矿石开采的需要，有利于矿石的充分开采，使矿石的开采效率和回收率更高。
进一步地，采用主层与副层相结合的台阶式布置方式，需考虑副层的布置与主层之间相结合，避免主层和下部副层崩落时影响到上部副层底部结构的稳定性，同时还要使主层崩落区和副层崩落区及副层崩落区之间能够贯通，避免因拉低面积不够不能形成有效的持续崩落发生。发明人对主层和副层的设置条件进行了反复研究，得到了一些优选的实施例。根据本发明的实施例，主层100与相邻副层200之间的垂直高度差可根据矿体的倾角灵活选取，当矿体倾角较小时，高度差可适当缩小，当矿体的倾角较大时，该高度差可适当增加，高度差参数选取时要充分考虑下盘矿体的回收，避免出现大量矿体处于主层和副层的开采范围之外。根据本发明的一些实施例，主层100与相邻副层200之间的垂直高度差为20-40米。由此，高度差适宜，使矿石集中在主层和副层的开采范围内，有利于充分回收下盘矿体的矿石。根据本发明的一些实施例，主层100的拉底水平与出矿水平的高度差为10-20米。由此，该高度差的范围适宜，既可以保证拉底和生产过程中底部结构的稳定性，还可以避免底部结构尺寸过大，大幅增加工程量，提升采矿作业成本。由此，主层和下部副层崩落时不影响上部副层底部结构的稳定性，同时有效保证主层崩落区和副层崩落区及副层崩落区之间能够贯通，避免因拉低面积不够不能形成有效的持续崩落发生。
相应地，副层的合理设置可以有效地扩大了自然崩落法开采范围，避免采用分段崩落法进行开采，提高了矿山效益。同时副层还可以为观测主层崩落情况提供监测点，为防止上部矿石自动塌落时产生过大的空气冲击破，在生产期间可以通过副层来监测主层矿体的崩落情况，确保崩落顶板和崩落下来的破碎矿岩面之间保持合适的间距。发明人对副层的设置条件进行了反复研究，得到了一些优选的实施例。根据本发明的实施例，主层100与相邻副层200之间的垂直高度差可根据矿体的倾角灵活选取，当矿体倾角较小时，高度差可适当缩小，当矿体的倾角较大时，该高度差可适当增加，高度差参数选取时要充分考虑下盘矿体的回收，避免出现大量矿体处于主层和副层的开采范围之外。根据本发明的实施例，相邻副层200之间的垂直高度差为20-40米。由此，高度差适宜，使矿石集中在主层和副层的开采范围内，有利于充分回收下盘矿体的矿石。根据本发明的实施例，副层200的拉底水平与出矿水平的高度差为10-20米。由此，该高度差的范围适宜，既可以保证拉底和生产过程中底部结构的稳定性，还可以避免底部结构尺寸过大，大幅增加工程量，提升采矿作业成本。由此，自然崩落法开采的范围大，无需采用分段崩落法进行开采，矿山开采效益高。同时副层还可以为观测主层崩落情况提供监测点，有效地防止上部矿石自动塌落时产生过大的空气冲击破，便于在生产期间监测主层矿体的崩落情况，确保崩落顶板和崩落下来的破碎矿岩面之间保持合适的间距，使矿体开采的安全性和稳定性更高。
具体地，如图1所示，根据本发明的实施例，主层的出矿水平的海拔高度为554米，进风水平的海拔高度为542米，回风水平位于海拔562米，拉底水平位于海拔570，副层包括第一副层210和第二副层220，其中，第一副层210的出矿水平位于海拔584米处，而拉底水平位于海拔594米，第二副层220的出矿水平位于海拔614米处，而拉底水平位于海拔624米。
根据本发明的实施例，主层100和副层200均采用自然崩落法开采的。由此，开采的成本低，效率高，生产效益好。
下面参考具体实施例，对本发明进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本发明的限制。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
某铜矿床4#、5#矿体平面上为巨大透镜状，沿倾斜为似板状，倾向北西，倾角40°～60°，在这种倾斜矿体采用自然崩落法回采在国外矿山还未出现。因为矿体倾角较缓，为提高开采回收率降低生产成本，采用本发明实施例的矿体的出矿水平的空间布置结构对矿体的下盘的出矿水平的空间进行布置，布置结构如图1所示，在4#矿体下盘设置了584m和614m两个副层，在5#矿体的下盘设置了583m和603m两个副层，主层与副层呈台阶式协同布置方式，即在某一水平布置主层出矿水平，在主层矿体的下盘布置多个副层出矿水平，副层水平也采用自然崩落法工艺进行回采。
铜矿床4#、5#矿体通过采用主层和副层相结合的空间布置结构，通过主层和副层相结合进行开采，有效地扩大了自然崩落法矿体的开采范围，无需采用分段崩落法进行开采，成功地解决了自然崩落法在缓倾斜矿体中进行高效率、低成本连续回采的问题，使得矿山生产效益更大，即可实现较大的开采范围，矿山的开采效益高。同时，该主层和副层相结合的矿体的出矿水平的空间布置结构还解决了特厚大缓倾斜矿体高中段连续崩落和下盘矿石回收难题，有效地提高了下盘矿体的矿石回收率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，包括：
主层；和
副层，所述副层位于所述主层的上方，且所述副层的出矿水平高于所述主层的出矿水平。
2.根据权利要求1所述的矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，所述矿体为倾斜厚大矿体。
3.根据权利要求1所述的矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，所述矿体的倾斜角度为40-60度。
4.根据权利要求1所述的矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，所述副层为多个。
5.根据权利要求4所述的矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，所述副层为2-3个。
6.根据权利要求4所述的矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，多个所述副层呈逐级升高的台阶式布置。
7.根据权利要求1所述的矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，所述主层与相邻所述副层之间的垂直高度差为20-40米。
8.根据权利要求4所述的矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，相邻所述副层之间的垂直高度差为20-40米；
任选地，所述副层的拉底水平与出矿水平的高度差为10-20米。
9.根据权利要求1所述的矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，所述主层的拉底水平与出矿水平的高度差为10-20米。
10.根据权利要求1所述的矿体的出矿水平的空间布置结构，其特征在于，所述主层和所述副层均采用自然崩落法开采的。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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