CN113931630A - 一种深部金属矿床的机械化无废开采方法 - Google Patents
一种深部金属矿床的机械化无废开采方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113931630A CN113931630A CN202111545985.2A CN202111545985A CN113931630A CN 113931630 A CN113931630 A CN 113931630A CN 202111545985 A CN202111545985 A CN 202111545985A CN 113931630 A CN113931630 A CN 113931630A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stope
- mining
- ore
- waste
- ores
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 15
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 12
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 11
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 10
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 8
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 4
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
- E21C41/22—Methods of underground mining; Layouts therefor for ores, e.g. mining placers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
- E21F15/06—Filling-up mechanically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
本发明提供一种深部金属矿床的机械化无废开采方法，属于采矿技术领域。该方法首先进行采场设计及采准工程施工，然后进行机械化开采，采用全断面硬岩掘进机及掘进台车联合进行矿石的回采，再进行矿石及废石转运，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堆浸硐室运输，运输过程中进行智能分选，将矿废分离，进一步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，进行溶浸循环回收，最后将生产过程中产生的废石、提取矿物后的矿石混合后，进行废石充填。该方法可实现深部矿体的安全高效连续化开采，达到无废开采的目的，降低生产成本，杜绝了地表污染和安全威胁。
Description
技术领域
本发明涉及采矿技术领域，特别是指一种深部金属矿床的机械化无废开采方法。
背景技术
金属矿产资源是现代化国家经济发展的重要基础。随着浅部矿床逐渐开采殆尽，大多数金属矿山逐渐向地下开采和深部开采发展。一直以来，环境污染和生态破坏都是采矿活动无法避免的伴生问题。传统的矿山开采活动毁坏地表植被，产生粉尘、固废、废水、废气等污染物，引发地面沉陷、边坡失稳、泥石流等工程灾害，严重污染环境。因此，为实现金属矿业的可持续发展，绿色、无废开采模式成为未来必然的模式。
传统的金属矿床开采通常需要将矿石和废石分别提升至地表，矿石进入选矿厂进行矿物提取，产生的尾矿排放至尾矿库中，废石则直接堆砌在地表，不但占用了大量的地表资源，严重污染土壤，造成土地资源的浪费，还形成了巨大的安全隐患，严重威胁人员安全。为解决尾矿库的问题，国内外普遍采用的方法是采用充填法，即将尾矿与胶凝材料和水按照一定比例混合，充入到地下采空区中，减少甚至杜绝尾矿的排放。然而，充填法成本较高，对于资源质量不高的矿山，采用充填法开采无法盈利，甚至亏损。另外，仍需要将废石提升至地表，占用地表资源，尽管可将废石加入到充填料浆中，但无法彻底解决废石问题。尤其是随着开采深度的增加，矿石与废石的提升成本急剧升高，严重影响矿山生产效益，因此，有必要开发一种新型的开采方式，实现金属矿产资源的安全高效开采，并避免废石及矿石的提升，杜绝地表污染，降低生产成本。
为实现矿山的无废提升，目前主要的方法是将选矿厂及破碎站布置于地下，矿石送入地下选矿厂进行矿物提取，废石送入破碎站，将选矿厂产生的尾砂，添加胶凝材料、水之后与废石混合，充填至采空区中。如现有技术中公开了一种井下矿山无废开采方法，利用矿山开采出的废石作为充填体骨料，预先堆放到采空区中，选矿厂布置于地下，将选矿厂产生的尾砂，混合水泥和水从废石堆上方浇灌，既可以解决矿山固体废物排放，又节约充填成本，但该方案需要在井下修建选矿厂，所需空间硐室大，成本高，安全性难以保障。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的尾矿及废石等固体废弃物污染地表环境、深部开采提升成本高以及深部金属矿开采效率低、安全性差等问题，提供一种深部金属矿床的机械化无废开采方法。
该方法包括步骤如下：
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：
各分段分别设置废石与矿石溜井，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（废石充填系统一般为最上开采水平的上一中段），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（溶浸回收水平位于集中提升水平，根据不同矿山实际进行设置，一般是在最下面开采水平的下一个中段），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，将矿废分离；
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。
其中，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。
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%。
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。
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，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。
S4中智能分选具体为：
首先中段汇集的矿石通过振动放矿机逐步卸矿，下方布置高速皮带运输机，运输机长度不小于30m，在距离高速皮带运输机尾部10~12m处布置矿石废石扫描识别装置，在高速皮带运输机尾端后方1~3m布置筛选装置，高速皮带运输机后面布置双层皮带运输机；当矿石由振动放矿机放到高速皮带运输机之后，通过扫描装置将矿石和废石识别，之后采用筛选装置将识别出的矿石筛到下层皮带上，上层皮带为废石；废石和矿石分离后，废石转运至充填水平，矿石经由皮带运输机转运至溶浸回收硐室。
S5中进行溶浸前，首先进行矿石筛分，将粒径小于3mm的矿石及粉矿筛除，进行重新制粒，大于3mm的矿石在硐室内进行堆积，堆积结束后进行堆浸回收。
上述的矿石废石扫描识别装置为市售设备，针对不同的矿石设置不同的识别参数。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，利用TBM破岩效率高、机械化程度高的优点，通过对采场结构的优化，可实现深部矿体的安全高效连续化开采。同时，通过调整矿石转运环节及采用智能分选技术，将地下开采与溶浸回收进行有机结合，大大提高资源回收率，并彻底实现固体废弃物不出坑，达到无废开采的目的，降低生产成本。只需将有用的矿物资源提升至地表，地表无需修建选矿厂、尾矿库、排土场等，杜绝了地表污染和安全威胁。
附图说明
图1为本发明的深部金属矿床的机械化无废开采方法工艺流程图；
图2为本发明的深部金属矿床的机械化无废开采方法中采场布置剖面示意图；
图3为本发明实施例中机械化开采流程示意图；
图4为本发明的深部金属矿床的机械化无废开采方法中智能分选技术示意图。
其中：1-采场一；2-采场二；3-采场三；4-采场四；5-采场五；6-采场六；7-振动放矿机；8-废石；9-矿石；10-高速皮带运输机；11-扫描识别装置；12-筛选装置；13-双层皮带运输机。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种深部金属矿床的机械化无废开采方法。
如图1所示，该方法包括步骤如下：
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：
各分段分别设置废石与矿石溜井，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，将矿废分离；
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。
在具体实施过程中，按如下步骤进行开采：
（1）采场设计及采准工程施工
沿走向进行开采，根据矿体厚度布置采场，如图2所示，采场数量为偶数，采场宽度3.5~5m，沿走向长500m~1000m。采用下向水平分层的方式开采，分层高度3.5~5m，分段高度14~20m，中段高度70~100m。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。
各分段、阶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%。
（2）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。
根据矿山开采的特点，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。
如图3所示，以垂直矿体走向有六个采场为例，由上至下依次为采场一、采场二2、采场三3、采场四4、采场五5和采场六6；
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1，刀盘尽量不要切割岩石。开采前，可借助TBM的钻孔设备进行超前地质勘探，根据勘探结果调整设备参数。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，机器后方可采用接长皮带运输机的方式将矿石运至起始处，也可采用铲运机搬运矿石。根据采场围岩的稳定性，进行必要的喷浆或锚杆支护。由于TBM形成的断面为圆形，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，边长3.5m~5m。
当TBM开采完采场一1后，由另一侧采场联络道中将TBM重新组装，继续开采采场三3。同时，在采场一1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。采场三3开采完毕后，采用相同的方法，TBM开采采场五5。同时在采场三3中修筑人工假顶并进行废石充填，当充填至一定距离后，采用钻眼爆破法开采采场二2，采场二2开采工作面和采场三3的充填面之间距离不少于20m。
采场五5开采结束后，TBM向第二分层转层，同时在采场五5内构筑假底进行充填，充填一定距离后，采用钻眼爆破法开采采场四4和采场六6，开采工作面与充填工作面之间距离不少于20m。同时对采场二2进行充填。采场四4和采场六6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。
（3）矿石及废石转运
各分段分别设置废石与矿石溜井，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。
开采过程中，采用TBM开采的采场，可在设备后方通过接长皮带运输机的方式将矿石转运至采场口，然后通过铲运机或坑内卡车运输至各分段溜井，向各中段汇集，采用钻眼爆破法开采的采场，采用铲运机和坑内卡车进行矿石转运，但需要进行二次破碎，块度不宜大于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。
（4）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堆浸硐室运输。运输过程中进行智能分选，将矿废分离。
如图4所示，首先中段汇集的矿石通过振动放矿机7逐步卸矿，下方布置高速皮带运输机10，运输机长度不小于30m，在距离高速皮带运输机10尾部10~12m处布置矿石废石扫描识别装置11，在高速皮带运输机尾端后方1~3m布置筛选装置12，高速皮带运输机后面布置双层皮带运输机13。当矿石9由振动放矿机放到高速皮带运输机之后，通过扫描识别装置将矿石9和废石8识别，之后采用筛选装置12将识别出的矿石筛到下层皮带上，上层皮带为废石。废石和矿石分离后，废石转运至充填水平，矿石经由皮带运输机转运至溶浸回收硐室。
（5）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，根据矿山生产规模，合理布置溶浸循环回收场地数量及储存硐室数量，硐室应按照永久支护的等级进行支护，确保安全。
进行溶浸前，首先进行矿石筛分，将粒径小于3mm的矿石及粉矿筛除，进行重新制粒，大于3mm的矿石在硐室内进行堆积，堆积结束后进行堆浸回收。
根据矿石矿物类型，配置溶浸夜，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，同样根据矿石矿物类型选择合适的矿物提取方法，提取结束后，将剩余的贫液进行循环利用。
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。
（6）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。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
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。
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。
5.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。
6.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S4中智能分选具体为：
首先中段汇集的矿石通过振动放矿机逐步卸矿，下方布置高速皮带运输机，运输机长度不小于30m，在距离高速皮带运输机尾部10~12m处布置矿石废石扫描识别装置，在高速皮带运输机尾端后方1~3m布置筛选装置，高速皮带运输机后面布置双层皮带运输机；当矿石由振动放矿机放到高速皮带运输机之后，通过扫描装置将矿石和废石识别，之后采用筛选装置将识别出的矿石筛到下层皮带上，上层皮带为废石；废石和矿石分离后，废石转运至充填水平，矿石经由皮带运输机转运至溶浸回收硐室。
7.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S5中进行溶浸前，首先进行矿石筛分，将粒径小于3mm的矿石及粉矿筛除，进行重新制粒，大于3mm的矿石在硐室内进行堆积，堆积结束后进行堆浸回收。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111545985.2A CN113931630B (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 一种深部金属矿床的机械化无废开采方法 |
| ZA2022/10668A ZA202210668B (en) | 2021-12-17 | 2022-09-27 | A mechanized waste-free mining method for deep metal deposits |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111545985.2A CN113931630B (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 一种深部金属矿床的机械化无废开采方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113931630A true CN113931630A (zh) | 2022-01-14 |
| CN113931630B CN113931630B (zh) | 2022-03-11 |
Family
ID=79289231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111545985.2A Active CN113931630B (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 一种深部金属矿床的机械化无废开采方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113931630B (zh) |
| ZA (1) | ZA202210668B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114934774A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-08-23 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 矿山固体废物零排放工艺 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103104259A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-15 | 中南大学 | 倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法 |
| CN105178961A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-23 | 安徽金日盛矿业有限责任公司 | 一种宽大采场深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法 |
| CN105736009A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-06 | 武汉科技大学 | 用于急倾斜薄矿体的留矿堆浸嗣后充填采矿方法 |
| CN105781551A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-20 | 贵州晨辉达矿业工程设计有限公司 | 一种适用于三下矿体开采的水平条带式混合充填采矿法 |
| CN105971605A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-09-28 | 河北工程大学 | 一种井下矿山无废开采方法 |
| US20190390300A1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | Anglo American Services (Uk) Ltd | Processing of laterite ores |
-
2021
- 2021-12-17 CN CN202111545985.2A patent/CN113931630B/zh active Active
-
2022
- 2022-09-27 ZA ZA2022/10668A patent/ZA202210668B/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103104259A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-15 | 中南大学 | 倾斜破碎矿体分段顶板再造中深孔落矿充填采矿法 |
| CN105178961A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-23 | 安徽金日盛矿业有限责任公司 | 一种宽大采场深孔凿岩阶段空场嗣后充填采矿法 |
| CN105736009A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-06 | 武汉科技大学 | 用于急倾斜薄矿体的留矿堆浸嗣后充填采矿方法 |
| CN105971605A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-09-28 | 河北工程大学 | 一种井下矿山无废开采方法 |
| CN105781551A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-20 | 贵州晨辉达矿业工程设计有限公司 | 一种适用于三下矿体开采的水平条带式混合充填采矿法 |
| US20190390300A1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | Anglo American Services (Uk) Ltd | Processing of laterite ores |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘永等: "低品位铀矿体的原地破碎浸出试采实验", 《矿业工程》 * |
| 谢建兵等: "矿房留矿堆浸采矿方法研究与应用", 《有色金属(矿山部分)》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114934774A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-08-23 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 矿山固体废物零排放工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA202210668B (en) | 2022-10-26 |
| CN113931630B (zh) | 2022-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109488301A (zh) | 一种矿山采选充处开采方法 | |
| CN112377247B (zh) | 一种煤矿井下矸石就地分选原位注浆充填方法 | |
| CN106223958A (zh) | 倾斜中厚矿体分区凿岩阶段落矿嗣后充填协同采矿法 | |
| CN111894666A (zh) | 一种煤矿井下选磨泵充一体化矸石浆体充填系统及方法 | |
| CN102086765B (zh) | 一种极薄铜矿体高分段多分层采矿方法 | |
| CN206571487U (zh) | 一种废石与胶结分层楔合充填采矿结构 | |
| CN111042817B (zh) | 一种间隔胶结支柱削壁充填采矿法 | |
| CN109869150B (zh) | 一种矿山资源分段全采局充开采方法 | |
| CN112796829A (zh) | 一种综放面冒落区井下原矸充填系统及充填方法 | |
| CN109403974A (zh) | 一种矿山采选卸抽充绿色开采设计方法 | |
| CN111691885A (zh) | 一种特厚煤层高效充填开采方法 | |
| CN113931630B (zh) | 一种深部金属矿床的机械化无废开采方法 | |
| CN109899070B (zh) | 基于椭球体放矿结构的缓倾斜中厚矿体无固废充填采矿法 | |
| CN113565510B (zh) | 一种基于井下矸石堆的特厚煤层综放充填开采方法 | |
| CN107676096A (zh) | 一种黑色冶金露天矿山连续开采系统及开采工艺 | |
| CN110284883A (zh) | 一种露天煤矿端帮采排充开采方法 | |
| CN111485883B (zh) | 基于膏体-多介质协同充填的高地应力环境低成本采矿方法 | |
| CN1186519C (zh) | 一种充填留矿采矿法 | |
| CN105971605A (zh) | 一种井下矿山无废开采方法 | |
| CN112523754A (zh) | 一种利于减少废料的石灰石矿山开采方法 | |
| CN109184784B (zh) | 基于减轻采煤塌陷程度的综采煤矸石同步充填系统及方法 | |
| CN100552185C (zh) | 砼柱护顶采矿法 | |
| CN102200013A (zh) | 地下金属矿山无排放生产方法 | |
| CN113339054B (zh) | 一种煤矿冒落带充填工艺 | |
| CN114412551A (zh) | 一种回采矿体的下向水平进路全尾砂胶结充填采矿法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |