CN110593876B

CN110593876B - 自然崩落采矿法

Info

Publication number: CN110593876B
Application number: CN201910911544.6A
Authority: CN
Inventors: 刘育明; 李文; 夏长念; 陈小伟
Original assignee: China ENFI Engineering Corp
Current assignee: China ENFI Engineering Corp
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2021-03-12
Anticipated expiration: 2039-09-25
Also published as: CN110593876A

Abstract

本发明公开了一种自然崩落采矿法，该方法包括：(1)在矿体下盘底部形成第一采矿层，第一采矿层包括自下而上布置的第一出矿水平、底部结构和第一拉底水平；(2)在第一采矿层上部且沿矿体下盘的倾斜面阶梯向上形成至少一个第二采矿层，每个第二采矿层均设有第二出矿水平；(3)通过第一拉底水平和第二出矿水平分别对第一采矿层和第二采矿层进行拉底，以便分别在各个采矿层形成拉底空间；(4)对拉底空间上部的矿体进行自然崩落，以便进行矿体回采；(5)重复步骤(1)‑(4)，以便完成对整个矿体的开采。该方法适用于倾斜及缓倾斜矿体，能充分回收下盘的矿石，大幅提高矿体开采效率和矿石回收率，降低矿山生产成本并提高生产安全。

Description

自然崩落采矿法

技术领域

本发明属于采矿领域，具体而言，涉及自然崩落采矿法。

背景技术

自然崩落采矿是一种安全、高效并可实现大规模连续出矿的采矿方法，该采矿方法主要适用于厚大、节理裂隙相对发育且陡倾角矿体的开采。目前世界范围内采用自然崩落法开采的矿山约有50多座，主要分布在美国、澳大利亚、加拿大、智利、南非、中国等国家，国内应用矿山主要有铜矿峪铜矿和普朗铜矿。

自然崩落采矿结构形式主要由底部结构以及位于其上的拉底水平和位于其下的出矿水平三大部分组成。底部结构的形式可以是漏斗型，也可以是槽型，其作用是集矿并为崩落破碎矿石运出提供通道，同时保障出矿水平的安全稳定。通常在紧邻底部结构的上部矿体中开展拉底工程，拉底工程形成的空区通常呈水平状，其作用是为上部矿体崩落提供自由面和空间。出矿水平通常包括装矿进路和出矿巷道，由装矿进路连接出矿巷道和底部结构聚矿漏斗(或聚矿槽)，装矿进路与出矿巷道为平面布置形式。现有平面布置放矿点的自然崩落采矿法主要缺点有：对矿体的形状要求较高，仅适用于垂直或倾角很大的矿体，不适用倾斜矿体，否则大量的下盘矿体难以回采；只有一层放矿点，回采过程中难以直接观测崩落顶板的发展情况，在安全上具有一定的风险；矿体形成崩落后随着向上发展，可能会由于拱脚根部受破碎矿石挤压以及水平构造应力的影响易形成稳定的自然拱，造成上部矿体崩落中止。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种自然崩落采矿法，该方法与常规的自然崩落法相比，不仅适用于倾斜矿体和缓倾斜矿体，还能充分回收下盘的矿石，大幅提高倾斜矿体的开采效率和矿石回收率，有效降低矿山生产成本并提高矿山生产安全。

根据本发明的第一个方面，本发明提出一种自然崩落采矿法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)在矿体下盘底部形成第一采矿层，所述第一采矿层包括自上而下布置的第一出矿水平、底部结构和第一拉底水平；

(2)在所述第一采矿层上部且沿所述矿体下盘的倾斜面阶梯向上形成至少一个第二采矿层，每个所述第二采矿层均设有第二出矿水平；

(3)通过所述第一拉底水平和所述第二出矿水平分别对所述第一采矿层和所述第二采矿层进行拉底，以便分别在各个采矿层形成拉底空间；

(4)对所述拉底空间上部的矿体进行自然崩落，以便进行矿体回采；

(5)重复步骤(1)-(4)，以便完成对整个矿体的开采。

根据本发明上述实施例的自然崩落采矿法，可以根据矿体产状沿矿体下盘的倾斜面设置多层采矿层，其中，位于最底层的第一采矿层采用传统的自然崩落法采矿结构，分别布置有独立的底部结构和拉底水平；而位于第一采矿层上部的第二采矿层则取消底部结构，同时采用出矿水平和拉底水平合并的模式，利用出矿巷道作为拉底巷道进行拉底，并利用出矿巷道进行端部出矿，随着拉底工作的持续推进以及破碎矿石的不断运出，逐渐形成倾斜状的拉底空间，为上部矿体崩落提供自由空间，以便实现矿体的回采。该方法与常规的自然崩落法相比至少具有以下优点：(1)该方法不仅可以形成倾斜状的拉底空间，而且还可人为控制拉底空间的倾斜度，从而能够更有利于矿石的自然崩落；(2)该方法适用于缓倾斜至急倾斜的矿体和厚大矿体，尤其是传统自然崩落采矿法不适用的50°倾角以下倾斜矿体，扩大了自然崩落法在倾斜矿体中的使用范围，有效解决了倾斜低品位矿床的开发难题；(3)该方法不仅可以大幅提高矿山生产效率和下盘矿石回采率，而且第二采矿层节省了大量的底部结构工程，可有效降低矿山生产成本并提高矿山效益；(4)可以通过上部采矿层直接观测矿石崩落顶板的发展情况，避免生产中出现空气冲击波事件，提高矿山生产安全；(5)可利用不同采矿层的拉底工程，有效扩大崩落范围，削弱崩落拱角的稳定性，确保崩落可持续稳定发展。

另外，根据本发明上述实施例的自然崩落采矿法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述矿体为倾斜矿体，所述倾斜矿体的倾角为30～60度，优选30～45度。

在本发明的一些实施例中，相邻两个所述采矿层之间的层间距分别独立地为15～20m，每层所述采矿层沿所述矿体下盘至上盘方向的水平距离分别独立地为10～20m。

在本发明的一些实施例中，所述第一采矿层的放矿点平面布置，多个所述第二采矿层的放矿点沿所述矿体下盘的倾斜方向布置，多个所述第二采矿层分别独立地通过出矿巷道进行端部出矿。

在本发明的一些实施例中，每层所述采矿层的出矿水平分别独立地设有出矿巷道通往矿体，同一所述采矿层内的出矿巷道通过脉外巷道连接，各个所述采矿层的出矿巷道分别与矿石溜井连通。

在本发明的一些实施例中，同一出矿水平中，相邻两个出矿巷道的之间的间距为10～20m。

在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，对所述第二采矿层进行拉底是按照如下步骤进行的：(3-1)以所述第二采矿层中的出矿巷道作为拉底巷道，在所述第二采矿层的出矿巷道端部开凿切割天井；(3-2)以所述切割天井为自由空间形成垂直于所述第二采矿层出矿巷道的切割槽；(3-3)在所述第二采矿层的出矿巷道中设置多排上向扇形炮孔，通过所述上向扇形炮孔逐排爆破形成拉底空间。

在本发明的一些实施例中，所述上向扇形炮孔的排间距为1.5～2m。

在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述拉底自上而下逐层推进；或者，所述拉底自下而上逐层推进且相邻两个所述采矿层中上层爆破作业面超前下层爆破作业面。

在本发明的一些实施例中，所述上层爆破作业面超前所述下层所述爆破作业面的距离为1～2排上向扇形炮孔。

在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，对同一所述采矿层进行拉底时，所述拉底从所述矿体中部向所述矿体走向的两端推进或从所述矿体走向一端向另一端推进。

在本发明的一些实施例中，所述矿体包括多个中段，每个所述中段的开采分别独立地通过重复步骤(1)-(4)完成。

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是根据本发明一个实施例的以斜面方式布置放矿点的自然崩落采矿法的示意图；

图2是沿图1中A-A面的左视图；

图3是沿图1中B-B面的俯视图；

图4是采用本发明一个实施例的自然崩落采矿法形成的倾斜状拉底空区以及以斜面布置的放矿点的示意图。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的第一个方面，本发明提出一种自然崩落采矿法。根据本发明的实施例，如图1所示，该方法包括：(1)在矿体下盘S₁底部形成第一采矿层100，第一采矿层100包括自上而下布置的第一出矿水平110、底部结构120和第一拉底水平130；(2)在第一采矿层100上部且沿矿体下盘S₁的倾斜面阶梯向上形成至少一个第二采矿层200，每个第二采矿层200均设有第二出矿水平210；(3)通过第一拉底水平130和第二出矿水平210分别对第一采矿层100和第二采矿层200进行拉底，以便分别在各个采矿层形成拉底空间；(4)对拉底空间上部的矿体进行自然崩落，以便进行矿体回采；(5)重复步骤(1)-(4)，以便完成对整个矿体的开采。该方法可以根据矿体产状沿矿体下盘S₁的倾斜面设置多层采矿层，其中，位于最底层的第一采矿层100采用传统的自然崩落法采矿结构，分别布置有独立的底部结构120和拉底水平130；而位于第一采矿层100上部的第二采矿层200则取消底部结构，同时采用出矿水平和拉底水平合并的模式，利用出矿巷道211作为拉底巷道进行拉底，并利用出矿巷道211进行端部出矿，随着拉底工作的持续推进以及破碎矿石的不断运出，逐渐形成倾斜状的拉底空间，为上部矿体崩落提供自由空间，以便实现矿体的回采。

下面参考图1～4对本发明上述实施例的自然崩落采矿法进行详细描述。

S100：且沿矿体下盘形成多层采矿层

根据本发明的实施例，在矿体下盘S₁底部形成第一采矿层100，第一采矿层100包括自上而下布置的第一出矿水平110、底部结构120和第一拉底水平130；在第一采矿层100上部且沿矿体下盘S₁的倾斜面(即矿体下盘边界面)阶梯向上形成至少一个第二采矿层200(如图3所示，相邻两个第二采矿层200在水平方向上的投影不重合，相邻两个第二采矿层200之间的开采边界线如S₃所示)，每个第二采矿层200均仅设有第二出矿水平210。由此，可以根据矿体产状，沿矿体下盘S₁的倾斜面设置多层采矿层，其中，位于最底层的第一采矿层100采用传统的自然崩落法采矿结构，分别布置有独立的底部结构120和拉底水平130；而位于第一采矿层100上部的第二采矿层200则取消底部结构，同时采用出矿水平和拉底水平合并的模式，利用出矿巷道211作为拉底巷道进行拉底，并利用出矿巷道211进行端部出矿，随着后续拉底工作的持续推进以及破碎矿石的不断运出，逐渐形成倾斜状的拉底空间，为上部矿体崩落提供自由空间，从而实现后续矿体的回采。

根据本发明的一个具体实施例，放矿点通常按一定的间隔排列，且位于采场底部或底盘，用来将矿石铲出，而如图4所示，本申请中第一采矿层100的放矿点为平面布置，多个第二采矿层200的放矿点213可以沿矿体下盘的倾斜方向布置，多个第二采矿层200分别独立地通过出矿巷道进行端部出矿，由此可以更有利于将矿石运出采场。进一步地，如图3所示，第一出矿水平110的装矿进路113与出矿巷道111的布置形式可以为鲱鱼骨式或平行四边形，多个第二采矿层中的出矿巷道211布置形式可以为平行四边形。需要说明的是，本发明中所述的出矿巷道的端部指的是出矿巷道远离矿体的一端。

根据本发明的再一个具体实施例，每层采矿层的出矿水平分别独立地设有出矿巷道通往矿体，且同一采矿层内的出矿巷道通过脉外巷道连接，各个采矿层的出矿巷道分别与矿石溜井300连通，例如，如图1所示，第一出矿水平110的出矿巷道111和第二出矿水平的出矿巷道211分别与矿石溜井相连；如图2所示，同一第二出矿水平210中，多个出矿巷道211分别通过脉外巷道212连接，由此可以通过矿石溜井将各个采矿层已崩落的矿石输出；此外，同一出矿水平中，相邻两个出矿巷道的之间的间距可以为10～20m，并且各个采矿层之间还可以通过斜坡道连通，以便为人员及设备提供联络通道。

根据本发明的又一个具体实施例，自然崩落采矿法的处理对象可以为倾斜矿体，倾斜矿体的倾角可以为30～60度。现有平面布置放矿点的自然崩落采矿法对矿体的产状要求较高，仅适用于垂直或倾角很大的矿体，不适用缓倾斜矿体，特别是50度倾角以下的倾斜矿体，而本申请中通过设置多层采矿层，并使最底层的第一采矿层采用传统的自然崩落法采矿结构，且位于第一采矿层之上的多层第二采矿层呈阶梯向上布置且每层采矿层均只设置出矿水平，在拉底时第二采矿层出矿巷道拉底爆破的部分矿石经出矿巷道运出后可以形成倾斜状的拉底空间，且拉底空间的倾斜度还可以自主控制，由此可以实现缓倾斜矿石的自然崩落并有利于提高矿体的开采效率和矿石回收率，使自然崩落采矿法能够满足倾角为30～60度的倾斜矿体；优选地，倾斜矿体的倾角可以为30～45度，针对倾角为30～45度的倾斜矿体，自然崩落采矿法的实际处理难度更大，不仅成本高且开采效率低，而且容易在拱脚根部形成稳定的自然拱，导致上部矿体崩落中止，矿石回收率低，而采用本申请的自然崩落采矿法可以有效解决该技术问题。

根据本发明的又一个具体实施例，如图2所示，相邻两个采矿层之间的层间距d1可以分别独立地为15～20m，本发明中所述的层间距实际上指的是相邻两层采矿层中出矿水平之间的距离，即第一出矿水平110和与其紧邻的第二出矿水平210之间以及各个第二出矿水平210之间的距离，发明人发现，对各个采矿层进行拉底和爆破时，需要预先形成多排扇形炮孔420，例如需要在各个第二出矿水平之间形成多排扇形炮孔420，若相邻两个出矿水平之间的层间距过大，则对炮孔的实际长度要求也较高，对钻孔或钻机等设备的要求也较高，炮孔形成比较困难，本发明中通过控制上述层间距，不仅有利于形成炮孔，还可以降低对设备的要求。进一步地，每层采矿层沿矿体下盘至上盘方向的水平距离L1可以分别独立地为10～20m，由此相当于以10～20m的拉底-崩落间隔对矿体进行持续拉底和崩落，从而不仅可以实现安全稳定开采，还更有利于根据矿体的产状控制拉底空间的倾斜度，进而提高矿石开采效率和矿石的回收率。

S200：分别对多层采矿层进行拉底并在各个采矿层形成拉底空间

根据本发明的实施例，通过第一拉底水平130和第二出矿水平210分别对第一采矿层100和第二采矿层200进行拉底，以便分别在各个采矿层形成拉底空间，由此不仅可以大幅提高矿山生产效率和下盘矿石回采率，而且第二采矿层还节省了大量的底部结构工程，可有效降低矿山生产成本并提高矿山效益；进一步地，可以通过上部采矿层直接观测矿石崩落顶板的发展情况，避免生产中出现空气冲击波事件，提高矿山生产安全；此外，还可以利用不同采矿层的拉底工程，有效扩大崩落范围，削弱崩落拱角的稳定性，确保崩落可持续稳定发展。

根据本发明的一个具体实施例，对第二采矿层200进行拉底可以按照如下步骤进行：以第二采矿层200中的出矿巷道211作为拉底巷道，在第二采矿层的出矿巷道端部开凿切割天井410，切割天井410的高度可根据第二采矿层200的拉底高度确定；以切割天井410为自由空间形成垂直于第二采矿层200出矿巷道211的切割槽；在第二采矿层的出矿巷道中设置多排上向扇形炮孔420，通过上向扇形炮孔逐排爆破形成拉底空间。其中，如图1所示，上向扇形炮孔的排间距L2可以为1.5～2m，例如可以为2m，拉底时对扇形炮孔420进行逐排爆破，第二出矿水平中出矿巷道拉底爆破的部分矿石经出矿巷道和铲运机运出采场后，最终形成倾斜状的拉底空间。

根据本发明的再一个具体实施例，对第一采矿层100和第二采矿层200进行拉底时，可以自上而下逐层推进或者自下而上逐层推进，优选自上而下逐层推进，由此可以进一步提高爆破作业的安全性和稳定性；而当拉底自下而上逐层推进时，相邻两个采矿层中上层爆破作业面应超前下层爆破作业面，例如，上层爆破作业面超前下层爆破作业面的距离可以为1～2排上向扇形炮孔，由此可以使各个采矿层之间保持一定的安全距离，确保爆破作业的安全性和稳定性。需要说明的是，本发明中所述的“超前”中的“前”指的是扇形炮孔靠近矿体的方向。

根据本发明的又一个具体实施例，对同一采矿层进行拉底时，拉底的顺序并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，拉底可以从矿体中部向矿体走向的两端推进或从矿体走向一端向另一端推进，需要说明的是，如图2和图3所示，本发明中所述的“矿体走向”指的是矿体下盘边界的延伸方向，矿体走向的两端与脉外巷道212延伸方向的两端一致。

根据本发明的又一个具体实施例，参考图1-3，以斜面方式布置放矿点的自然崩落采矿法，如图1-3所示，其中矿体设有一个第一采矿层100和5个第二采矿层200，底部结构120采用聚矿槽形式，也可以采用聚矿漏斗形式，其中聚矿槽121中设有聚矿槽切割天井122且底部设有聚矿槽巷道112，拉底巷道131上方设有多排扇形炮孔420，扇形炮孔420爆破后形成聚矿槽，且底部结构形成有矿柱123；最低层出矿水平100的出矿巷道111与装矿进路113采用鲱鱼骨式布置形式；在矿体下盘根据矿体的倾斜方向布置多层出矿层200，相邻两个出矿层中出矿水平之间的层间距可为15m，具体可根据矿体的倾角确定，在每层出矿层中设置相应的底部结构工程，其作用是形成倾斜状拉底空间和倾斜布置的放矿点，其中第二采矿层200的底部结构通过出矿巷道211拉底形成。各个采矿层的出矿水平均设置有出矿巷道通往矿体，同一采矿层的出矿巷道通过脉外巷道连接；各个采矿层之间可通过斜坡道连通，为人员及设备提供联络通道。如图3所示，第二采矿层200的出矿巷道211可以呈菱形布置，第二采矿层200中出矿巷道211的间距可为15m，并同时兼作拉底巷道，对第二采矿层进行拉底时，首先在各采矿层出矿巷道211端部开凿切割天井410，切割天井410高度可根据拉底高度确定，之后以切割天井410为自由空间形成垂直于出矿巷道的切割槽，最后通过上向扇形炮孔420爆破逐渐形成拉底空间；第二采矿层200的出矿巷道211中上向扇形炮孔的排间距L2可为2m，拉底时逐排爆破；各分层出矿巷道拉底爆破的部分矿石经该分层的出矿巷道运出采场。

S300：对拉底空间上部的矿体进行自然崩落实现矿体回采

根据本发明的实施例，对拉底空间上部的矿体进行自然崩落，以便进行矿体回采。

根据本发明的一个具体实施例，如图4所示，底部结构和各层出矿水平工程形成后，随着拉底工程的开展，在上部矿体S_A(未崩落)底部形成空区S_C；上部矿体在原生结构面、自重以及水平构造应力等的共同作用下向空区形成自然冒落；自然冒落的矿石S_B在底部结构中聚集并经出矿水平出矿口运出，使未崩落矿体底部与崩落矿石堆之间有可供矿石持续冒落的空间，保障上部矿体的持续稳定崩落。

S400：重复步骤S100～S300，完成对整个矿体的开采

根据本发明的一个具体实施例，矿体可以包括多个中段，每个中段的开采可以分别独立地通过重复步骤S100～S300完成。

根据本发明的一个具体实施例，可以根据矿体的产状，评价矿体的可崩性并确定中段的崩落高度和范围，具体地，可以根据揭露的矿体内部岩体进行结构面调查及岩石取样，分析节理密度、优势节理组方向以及岩石物理力学特性；在分段联络巷及分段进路中开展应力解除法地应力测试了解矿区地应力场大小及方向；基于以上资料开展矿体可崩性评价，并结合矿体的产状和可崩性评价结果确定中段开采的崩落高度以及相邻采矿层之间的层间距和水平推进距离。

根据本发明的实施例，本发明与现有自然崩落法的区别主要表现在：放矿点斜面布置方式，除第一采矿层的放矿点采用平面布置之外，多个第二采矿层的放矿点均沿着矿体下盘倾斜方向进行布置；第二采矿层的端部出矿方式，除最第一采矿层的放矿点采用典型的自然崩落法的底部结构之外，每个第二采矿层均取消底部结构，采用出矿巷道进行端部出矿；第二采矿层采用出矿水平和拉底水平合并的模式，除第一采矿层的放矿点采用独立的拉底水平进行拉底之外，各第二采矿层均将拉底水平和出矿水平进行合并，利用出矿巷道的端部进行爆破拉底工作。

综上所述，本发明上述实施例的自然崩落采矿法与常规的自然崩落法相比至少具有以下优点：(1)该方法不仅可以形成倾斜状的拉底空间，而且还可人为控制拉底空间的倾斜度，从而能够更有利于矿石的自然崩落，有效解决自然崩落采矿法不适用缓倾斜矿体的问题；(2)该方法适用于缓倾斜至急倾斜的矿体和厚大矿体，尤其是传统自然崩落采矿法不适用的50°倾角以下倾斜矿体，扩大了自然崩落法在倾斜矿体中的使用范围，有效解决了倾斜低品位矿床的开发难题；(3)该方法不仅可以大幅提高矿山生产效率和下盘矿石回采率，而且第二采矿层节省了大量的底部结构工程，可有效降低矿山生产成本并提高矿山效益；(4)可以通过上部采矿层直接观测矿石崩落顶板的发展情况，避免生产中出现空气冲击波事件，提高矿山生产安全；(5)可利用不同采矿层的拉底工程，有效扩大崩落范围，削弱崩落拱角的稳定性，确保崩落可持续稳定发展。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

以某铜矿山为例，该矿山含矿岩石为变质花岗闪长斑岩，矿体倾角约为45度，平均水平厚度约为80m；矿体节理裂隙中等发育，稳固性较差。矿体上盘围岩为千枚岩，下盘围岩为绢云母石英片岩；围岩稳固性中等，岩石硬度系数约为6～7。

采用以斜面方式布置放矿点的自然崩落法采矿实施过程如下：

步骤一：根据揭露的矿体内部岩体进行结构面调查及岩石取样，分析节理密度、优势节理组方向以及岩石物理力学特性；在分段联络巷及分段进路中开展应力解除法地应力测试了解矿区地应力场大小及方向；基于以上资料开展矿体可崩性评价；

步骤二：根据矿体产状，将中段采场崩落高度设为100m；

步骤三：根据矿石可崩性评价结果确定以15m高度布置各个出矿水平，出矿巷道间距15m。同时按15m×15m的间隔布置第一出矿水平的放矿点和底部结构；具体地，在矿体下盘底部形成第一采矿层，第一采矿层包括自下而上布置的第一出矿水平、底部结构和第一拉底水平；在第一采矿层上部且沿矿体下盘的倾斜面阶梯向上形成至少一个第二采矿层，每个第二采矿层均仅设有第二出矿水平。

步骤四：通过第一拉底水平和第二出矿水平分别对第一采矿层和第二采矿层进行拉底，拉底工作从矿体走向一端开始，先从第一采矿层(即底部主出矿水平)下盘开始，同时也开始上面第二采矿层的拉底，逐层向上。同一第二采矿层中出矿巷道按步距为2m的中深孔爆破后退式拉底；且各个采矿层内拉底爆破由矿体走向一端向另一端推进；

步骤五：随着拉底工作的持续推进，以及破碎矿石的不断运出，将会逐渐形成倾斜状的拉底空间，为上部矿体崩落提供自由空间，使上部矿体持续冒落，直至与上一中段或地表贯通；

步骤六：对拉底空间上部的矿体进行自然崩落，通过第一采矿层和多个第二采矿层出矿巷道中的放矿点将破碎矿石有序运出，使采场内破碎矿石堆与未崩落矿体顶板之间始终保持一个较小的空间高度，供上部矿岩持续崩落，以此逐渐回采整个中段的矿体。

重复上述步骤，通过设置多个倾斜的分层出矿水平，可使自然崩落法开采适用于倾斜矿体，在保障矿山生产期间可大规模连续开采的同时，可以大幅提高矿石回收率，降低生产成本，完成对整个矿体的开采。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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必针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种自然崩落采矿法，其特征在于，包括：

(1)在矿体下盘底部形成第一采矿层，所述第一采矿层包括自下而上布置的第一出矿水平、底部结构和第一拉底水平；

(5)重复步骤(1)-(4)，以便完成对整个矿体的开采。

2.根据权利要求1所述的自然崩落采矿法，其特征在于，所述矿体为倾斜矿体，所述倾斜矿体的倾角为30～60度。

3.根据权利要求2所述的自然崩落采矿法，其特征在于，所述倾斜矿体的倾角为30～45度。

4.根据权利要求1或2所述的自然崩落采矿法，其特征在于，相邻两个所述采矿层之间的层间距分别独立地为15～20m，每层所述采矿层沿所述矿体下盘至上盘方向的水平距离分别独立地为10～20m。

5.根据权利要求4所述的自然崩落采矿法，其特征在于，所述第一采矿层的放矿点平面布置，多个所述第二采矿层的放矿点沿所述矿体下盘的倾斜方向布置，多个所述第二采矿层分别独立地通过出矿巷道进行端部出矿。

6.根据权利要求5所述的自然崩落采矿法，其特征在于，每层所述采矿层的出矿水平分别独立地设有出矿巷道通往矿体，同一所述采矿层内的出矿巷道通过脉外巷道连接，各个所述采矿层的出矿巷道分别与矿石溜井连通。

7.根据权利要求1或5所述的自然崩落采矿法，其特征在于，步骤(3)中，对所述第二采矿层进行拉底是按照如下步骤进行的：

(3-1)以所述第二采矿层中的出矿巷道作为拉底巷道，在所述第二采矿层的出矿巷道端部开凿切割天井；

(3-2)以所述切割天井为自由空间形成垂直于所述第二采矿层出矿巷道的切割槽；

(3-3)在所述第二采矿层的出矿巷道中设置多排上向扇形炮孔，通过所述上向扇形炮孔逐排爆破形成拉底空间。

8.根据权利要求7所述的自然崩落采矿法，其特征在于，所述上向扇形炮孔的排间距为1.5～2m。

9.根据权利要求1或8所述的自然崩落采矿法，其特征在于，步骤(3)中，所述拉底自上而下逐层推进；或者，所述拉底自下而上逐层推进且相邻两个所述采矿层中上层爆破作业面超前下层爆破作业面。

10.根据权利要求9所述的自然崩落采矿法，其特征在于，所述上层爆破作业面超前所述下层爆破作业面的距离为1～2排上向扇形炮孔。

11.根据权利要求9所述的自然崩落采矿法，其特征在于，步骤(3)中，对同一所述采矿层进行拉底时，所述拉底从所述矿体中部向所述矿体走向的两端推进或从所述矿体走向一端向另一端推进。

12.根据权利要求1或11所述的自然崩落采矿法，其特征在于，所述矿体包括多个中段，每个所述中段的开采分别独立地通过重复步骤(1)-(4)完成。