CN116034209A - 用于开采矿床的天井崩落方法以及开采基础设施、监测系统、机械、控制系统和用于其的数据介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于开采岩体中的矿床的集成式天井崩落开采方法，其包括：在岩体(10)中开发至少一个天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)；在岩体(10)中开发放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)，其中，放矿钟的至少一部分从至少一个天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)挖掘；通过底切启动崩落，其中，通过借助于挖掘使放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)沿向上方向逐渐扩张来产生底切部的至少一部分；将至少两个放矿点(106，206，406)开发到放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)中，其中，放矿点(106)从布置在不同水平上的巷道(115，207，407)开发；以及将碎裂岩石(101)从至少一个放矿钟通过放矿点(106，206，406)逐渐放出。本发明还涉及用于开采矿床的集成式天井崩落开采方法的用途。本发明还涉及集成式天井崩落开采基础设施、机械、集成式天井崩落开采基础设施的控制系统以及数据介质。

Description

用于开采矿床的天井崩落方法以及开采基础设施、监测系统、机械、控制系统和用于其的数据介质

技术领域

本发明涉及用于开采矿床的崩落开采方法及其用途。本发明还涉及崩落开采基础设施、机械、崩落开采基础设施的控制系统以及数据介质。

背景技术

崩落开采方法应用于矿物矿床的地下提取。现有技术崩落开采方法(也称为崩落法)包括矿块崩落法、盘区崩落法、分段崩落法、倾斜崩落法以及这些方法的变型。崩落开采的概念依赖于开采操作期间岩体的一部分比如矿体本身、矿体附近的岩石地层、上覆上盘或其组合崩落。崩落是岩体的工程化的自然破坏过程。特别地，崩落开采方法与低的提取成本相关联。因此，崩落开采方法适用于开采低品位矿物矿床，这些低品位矿物矿床是大规模的并且具有较大的体积范围。

在依赖于矿体崩落的现有技术崩落开采方法中，可以对以下主要方法步骤进行区分：底切、生产和预处理。在矿体被设计成崩落的崩落法比如矿块崩落法、倾斜崩落法或盘区崩落法中，矿体的崩落通常通过对矿体进行底切来实现。当底切时，通过钻探和爆破产生空隙，使得空隙获得大到足以启动崩落的尺寸。

在矿体已经被底切并且崩落已经启动之后，破碎的矿石通过放矿钟放出，所述放矿钟通过位于单个生产水平处的放矿点进入。随着矿石的放出，在破碎、崩落的岩体上方形成并保持有空隙，并且随后崩落可以向上行进，由此形成崩落采场。空隙必须足够大，以吸收崩落岩石的膨胀。

如果矿体岩体过于坚固使得无法在主要的应力条件下以可接受的崩落速率进行崩落或者如果根本没有发生崩落，则可以实施预处理方法来降低岩体强度。

主要方法步骤底切、生产和预处理中的每一者通常需要不同类型的基础设施和工作过程。

底切通常从位于所谓的底切水平上的底切巷道进行，在该底切水平上，借助于在后退时对相邻的底切巷道之间的柱进行钻探和爆破而产生底切部。生产通常从位于所谓的生产水平上的生产水平巷道进行。巷道、放矿点和放矿钟必须借助于钻探和爆破来开发，由此放矿点和放矿钟将生产水平连接至底切区域。此外，预处理措施通常通过例如水力压裂和/或约束爆破从所谓的预处理水平处的巷道应用。

对于主要方法步骤中的每个主要方法步骤而言，对基础设施和工作过程的要求是不同的。因此，在现有技术的崩落法中，主要方法步骤底切、生产和预处理必须逐步且以相继的方式实施。

此外，在现有技术崩落开采方法比如矿块崩落法中，底切水平和生产水平由于矿石流动因素而必须接近。放矿点之间的间距取决于生产水平和底切水平的实际间距。放矿点间距不得超过一定距离，以实现崩落采场中可接受的矿石流动。因此，现有技术崩落法比如矿块崩落法需要许多小型放矿钟来实现适当的放矿点间距，这意味着在生产水平处存在被小型柱隔开的许多小型放矿钟和放矿点。此外，放矿钟开发强度大且困难，但放矿钟开发对矿石流动和操作性能至关重要。然而，小尺寸的放矿钟阻碍了对矿石流动的适当刺激并且限制了通路。由于小的放矿钟尺寸导致的频繁挂料的发生会对产量、生产率和矿石流动产生负面影响。挂料间隙是困难的。此外，放矿点之间的间距变化，并且放矿带不是均匀分布的。因此，不均匀的矿石流动可能导致早期贫化、矿石回收率低，并且甚至在生产水平处出现岩石力学问题。生产水平与底切水平之间的近距离也会导致重大的岩石力学问题。由底切引起的岩体中的显著应力变化导致被称为抵接区域的底切区域的边界处的极端应力。

在矿块崩落中，底切水平和生产水平位于抵接区域并受到抵接区域的影响。底切水平和/或生产水平处的基础设施可能由于高应力而损坏，从而需要在生产之前进行修复。底切部钻探和爆破复杂且危险，因为底切部位于抵接带，容易产生高应力。在生产水平处，将放矿点和放矿钟隔开的小型柱容易受到应力损坏。这种岩体损坏是内在的，并且可能导致操作寿命期间的持续、长期、持久的稳定性问题。

此外，现有技术崩落开采方法的提高时间非常长，并且可能超过10年至15年，具有相当高的相关成本。岩石力学和物流问题阻碍了更快的提高时间。另外，只有在生产开始后才能产生财务回报。此外，设计决策通常需要在早期阶段锁定，此时获取与矿床形状、岩体性质等相关的实际信息仍然非常有限。这种情况可能导致不正确的决策，从而在以后的操作运行期间承担相当大的风险。

此外，对底切部上方的矿体的触及受到限制或无法触及底切部上方的矿体。因此，控制崩落行进方向的可能性非常有限。此外，在现有技术崩落开采方法中，通过特定的和/或根据需要的岩石破碎方法进行主动控制是非常困难和昂贵的。因此，现有技术崩落开采方法需要大量的监测程序来跟踪崩落行进。在崩落停止或不希望的崩落行进方向的情况下，没有容易获得的进入点可供即时补救。

然而，崩落开采方法的应用仍然具有吸引力，主要是由于崩落开采方法提供了高生产率和低提取成本。因此，目前的趋势是将崩落开采方法应用于更深且更坚硬的矿体以及几何形状对崩落不太有利的矿体。这些条件加剧了上面提及的岩石力学问题和后续协调问题。

综上所述，现有技术崩落开采方法与长的开发时间、复杂的准备计划、复杂的时间表、高的开发成本、非常小的灵活性、非常小的适应可能性以及高风险相关联。另外，开采更深的、更坚硬的、并且品位更低的矿体的趋势大大加剧了风险。

发明内容

鉴于现有技术崩落开采方法，期望实现一种用于从岩体中的矿床开采矿石的崩落开采方法，该崩落开采方法解决或至少减轻了现有技术的缺点中的一些缺点。

一个目的是提供一种用于开采矿床的崩落开采方法，该崩落开采方法提高了崩落开采时的安全性。

一个目的是提供一种用于开采矿床的崩落开采方法，该崩落开采方法减少了与崩落开采相关联的风险。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法减少了用于开发崩落矿井的提高时间。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法降低了用于开发崩落矿井的成本。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法减少了在生产之前对基础设施的预先开发的要求。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法提高了可盈利性并增强了崩落开采的适用性。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法提供了基础设施的改进的稳定性。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法改善了在较大区域上的交互式放矿。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法提供了减小的早期贫化风险。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法提供了降低的挂料可能性。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法减少了用于底切的基础设施量。

一个目的是提供一种崩落开采方法，该崩落开采方法提供了可以远程控制或自动化的用于放矿钟开发和底切的钻探和爆破工作。

这些所述目的或所述目的中的至少一个目的通过如权利要求1所述的集成式天井崩落开采方法实现，其中，另外的实施方式结合在从属权利要求中。

因此，根据一个方面，本发明涉及一种用于开采岩体中的矿床的集成式天井崩落开采方法，该集成式天井崩落开采方法包括：

-在岩体中开发至少一个天井，

-在岩体中开发放矿钟，其中，放矿钟的至少一部分从所述至少一个天井挖掘，

-通过底切启动崩落，其中，通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生底切部的至少一部分，

-将至少两个放矿点开发到放矿钟中，其中，放矿点布置在不同的水平上，

-将碎裂岩体从至少一个放矿钟通过放矿点逐渐放出。

集成式天井崩落开采方法有利地组合并因此集成了方法步骤放矿钟开发、底切、启动崩落、崩落以及可选的预处理和可选的预破碎，因为所有这些方法步骤可以从相同的天井并行地或在一段短时间内实现。

集成式天井崩落开采方法包括在岩体中开发至少一个天井。天井是指纵向延伸的竖向或倾斜的矿井基础设施开口。天井通常构造成具有圆形横截面。所述至少一个天井可以例如从岩体中的隧道、巷道、水平或其他可接近的基础设施开发。例如，天井可以在布置在岩体中的不同高度上的两个水平之间被开发。所述至少一个天井可以通过例如天井镗孔技术沿向上方向开发，或者替代性地，所述至少一个天井可以通过其他常规方法沿向下或向上方向开发。

优选地，天井在岩体中的意在开发放矿钟的区域内被开发。

天井的取向和/或位置可以在矿体几何形状和/或应力情况和/或岩体性质方面适应当地要求。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：天井是竖向。替代性地，天井可以是倾斜的。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：至少一个天井被开发成在整个采场高度上延伸。在这种情况下，天井可以从放矿钟的底部延伸至位于采场的顶部处的水平。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：至少一个天井被开发成仅在放矿钟上方的采场高度的一部分上延伸。在这种情况下，所述至少一个天井被开发成从放矿钟的底部延伸至布置在放矿钟与采场的最终顶部之间的附加水平。然而，天井也可以在位于放矿钟上方的两个水平之间被开发，由此放矿钟仅在采场高度的一部分上延伸。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：至少一个天井位于放矿钟顶部的周缘内的岩体中。

所述至少一个天井可以位于放矿钟顶部的中央。替代性地，所述至少一个天井可以定位成相对于放矿钟顶部的中央偏移。因此，天井定位在放矿钟顶部的中央之外。在本发明的一个实施方式中，该方法包括：至少一个天井位于放矿钟顶部的周缘之外的岩体中。在本发明的一个实施方式中，该方法包括：放矿钟至少部分地从位于放矿钟顶部的周缘之外的岩体中的天井挖掘。在本发明的一个实施方式中，该方法包括：放矿钟从多于一个的天井挖掘。可以在意在建造放矿钟的区域内的岩体中开发若干天井，使得通过从若干天井进行挖掘来建造放矿钟。

显然，集成式天井崩落开采方法可以包括在开采区域中挖掘多个放矿钟。

集成式天井崩落开采方法包括在岩体中开发放矿钟。放矿钟构造成接收来自位于放矿钟上方的崩落采场的碎裂岩石材料。放矿钟包括由侧壁接合的放矿钟底部和放矿钟顶部。优选地，放矿钟构造成具有比放矿钟的底部面积大的放矿钟的顶部面积。在这种情况下，放矿钟沿向上方向变宽。放矿钟的水平横截面的面积可以沿向上方向变化。通常，放矿钟的水平横截面的面积沿向上方向逐渐增加。放矿钟可以例如构造为倒棱锥形、槽形或倒圆锥形。替代性地，水平横截面的面积可以是恒定的，或者沿着放矿钟的一部段是几乎恒定的。例如，放矿钟可以构造为倒圆锥形，在邻近放矿钟顶部处还设置有筒形部段。

集成式天井崩落开采方法包括：放矿钟的至少一部分从至少一个天井挖掘。例如，放矿钟的最低部分可以首先通过借助于常规装置从生产水平或位于岩体中的巷道进行钻探、装料和爆破操作而挖掘。此后，放矿钟的其余部分通过从至少一个天井从天井内部进行挖掘来开发。替代性地，完整的放矿钟通过从至少一个天井进行挖掘而开发。

在本发明的一个实施方式中，放矿钟的部分通过借助于操作布置在天井内部的机械在天井周围的岩体中钻出爆破孔并且借助于在这些爆破孔中装填和引爆炸药来爆破岩体使得放矿钟的该部分被爆破而挖掘。

从至少一个天井开发放矿钟提供了有利的协同潜力。然而，为了从这种潜力中获益，放矿钟必须超过某一临界尺寸。放矿钟必须具有足够的尺寸，以便使天井的数目最小。以这种方式，从成本角度来看，开采操作的经济性是可接受的。

使用至少一个天井来进行放矿钟开发和提供相当大尺寸的放矿钟的组合应用极大地减少了崩落开采操作的提高时间，从而允许使用和共享实现并行实施方法步骤放矿钟开发、底切、启动崩落以及可选地在采场中进行预处理和预破碎的相同的基础设施和相似的工作过程。

因此，放矿钟被开发成获得超过临界尺寸的相当大的尺寸，否则不会实现关于提高时间、并行化和协同效应的优点。

从天井开发放矿钟允许建立更大的放矿钟。此外，放矿钟也可以用于底切。这是优于现有技术崩落开采方法的主要优点，在现有技术崩落开采方法中，底切水平通常定位得靠近生产水平，并且生产水平布局构造成具有许多小放矿钟，以实现适当的放矿点间距，这是在现有技术崩落开采方法的崩落采场中实现可接受的矿石流动所必需的。因此，现有技术生产水平布局的小尺寸放矿钟不会提供同样的优点。

为了通过挖掘来建造放矿钟的目的，在天井内部布置有合适的机械。此外，所述机械也可以用于采场挖掘，比如说例如预破碎。

该机械包括构造成用于从天井内部对岩体进行钻探和/或装料的钻探和/或装料机械，该机械包括构造成用于启动所述崩落的钻孔和/或装料装置。该机械还可以包括水力压裂装置。该机械布置在平台上，该平台能够在天井内移动，使得该平台可以通过天井下降至操作位置。

优选地，该机械构造成通过远程控制来操作。替代性地，该机械构造成半自动化或完全自动化。由此避免了机器操作员必须出现在天井内部。因为天井优选地构造成具有圆形横截面，因此便于机械的远程控制或自动化。

平台必须设计成使得该平台即使在天井内部出现岩体变形的情况下仍然可以在天井内部移动。

竖井提升系统位于专门挖掘的基础设施挖掘部中，该基础设施挖掘部的尺寸和形状适应提升系统的要求和/或岩石力学因素。为了使提升系统104的基础设施挖掘部保持较小，平台和/或安装在平台上的机械的模块化设计是有利的。小型基础设施挖掘部可以提供改进的稳定性。模块化设计允许快速更换所使用的机械。

安装在平台上的机械适应操作要求。可能类型的机械除其他外包括用于钻探的机械、用于装料的机械、用于支承件安装的机械或者用于水力压裂的机械。

在本发明的一种形式中，平台也可以通过将平台从天井的顶部移开而被储存。因此，平台构造成移动至天井的顶部处的一侧，以被储存在储存位置中。

爆破启动可以利用不同的选项进行，所述不同的选项除其他外包括非电雷管、通过经由线缆传输的电信号启动的雷管或借助于通过岩体进行通信而无线启动的雷管。

在本发明的另一形式中，可以在单次爆破中爆破多于一个的切片。因此，在各个切片之间需要适当的时间延迟。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括：对放矿钟的部分的挖掘通过爆破岩体切片来执行。切片的形状取决于孔洞的倾斜度。优选地，放矿钟的该部分通过借助于操作布置在天井内部的机械在天井周围的岩体中钻出爆破孔并且通借助于在这些爆破孔中装填并引爆炸药来爆破岩体使得岩体切片被爆破来挖掘。

对放矿钟的挖掘和开发从放矿钟的底部处开始。优选地，爆破通过利用布置在天井内部的机械对岩体切片进行钻探和爆破而沿向上方向进行。

通常，通过常规技术将爆破孔钻成直的，这提供了对钻探精度的有限控制，并且因此限制了最大可能的爆破孔长度。然而，应用定向钻探可能是有利的。定向钻探可以用于更好地控制钻探精度和/或通过钻出弯曲的孔洞来完成非常大的钻探和爆破设计。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：通过将先前爆破的岩石从放矿钟放出以产生空隙而在无约束环境中发生爆破。

通过将岩体从放矿钟逐渐放出由此产生空隙而在无约束环境中发生对放矿钟的爆破。必须存在足够的空隙来吸收由爆破引起的碎裂岩石的膨胀。在下一个爆破孔可以引爆之前，必须从放矿钟取出足够的破碎岩体。由于无约束爆破，预计不会出现导致残留柱的岩石破碎问题。然而，在形成残留柱的情况下，可以检测到残留柱，并且可以实施针对残留柱的措施。此外，天井的可用性改善了通路并且有利于对残留柱的措施的适用性。此外，爆破岩石主要沿重力方向抛出，从而进一步辅助爆破过程。

沿着天井继续向上钻探、装料和爆破。在本发明的一个实施方式中，该方法包括：对放矿钟的部分的挖掘通过爆破岩体切片来执行。在本发明的一个实施方式中，该方法包括：各个爆破切片的形状适于形成具有特定预定形状的放矿钟。在本发明的一个实施方式中，该方法包括：放矿钟构造为倒棱锥形。替代性地，放矿钟可以构造为倒圆锥形或槽形。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：至少一个放矿钟的形状构造成能够根据矿体几何形状和/或岩体性质和/或矿石流动因素和/或应力情况进行调整。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：至少一个放矿钟的大小在矿体几何形状和/或应力情况和/或岩体性质和/或矿石流动因素方面适应当地要求。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：放矿钟构造成以预定方向定向。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：放矿钟构造成被定向成使得生产水平基础设施有利地相对于主要的应力定位。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：放矿钟构造成被定向成使得崩落启动由主要的应力促进。

获得和/或保持用于爆破的自由表面，该自由表面与放矿钟顶部一致并且为稍后的崩落启动提供有利条件。基本上，当放矿钟沿向上方向进行挖掘时，爆破转变成岩体的崩落。

集成式天井崩落开采方法包括通过底切启动崩落，其中，通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向上逐渐扩张而产生底切部的至少一部分。

以这种方式，放矿钟顶部的面积增加，使得底切部的至少一部分由放矿钟产生。这是特别有利的，因为不需要单独的底切水平，否则将必须开发该底切水平。因此，通过使放矿钟沿向上方向逐渐扩张，放矿钟顶部变得大于放矿钟的底部。然而，放矿钟也可以在不增加放矿钟顶部的周缘的长度的情况下沿向上方向逐渐扩张。以这种方式，放矿钟的一部段可以设置有在向上方向上具有恒定或几乎恒定的面积的水平横截面。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：底切部的至少一部分通过在不增加放矿钟顶部的周缘的长度的情况下使放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生。

替代性地，底切部的至少一部分通过借助于挖掘使放矿钟沿竖向方向逐渐向上扩张而产生。

优选地，位于放矿钟上方的岩体崩落，由此形成采场。在产生底切部之后启动崩落。因此，当底切部的面积超过临界面积时，崩落启动，该临界面积是岩体性质、应力情况和底切部形状的函数。不同类型的岩体和不同位置的崩落临界面积在现场被很好地研究，并且可以由技术人员估计。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括同时执行放矿钟开发和底切。放矿钟的逐渐扩张、由此放矿钟顶部面积逐渐增加是底切过程的一部分。以这种方式，提高时间与现有技术的方法相比可以缩短。此外，放矿钟由于其尺寸而用作矿石的初始源。因此，在操作的提高阶段已经可以生产一些矿石。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：放矿钟开发和底切无缝地过渡到位于底切部上方的岩体的崩落。

通过爆破岩体切片获得的自由表面促进了高效爆破以及向后续崩落的无缝过渡。此外，对放矿钟中的岩体切片的爆破在与稍后的崩落方向相对应的优选方向上执行。以这种方式，期望实现具有高的崩落速率的更稳定的初始生产阶段。总的来说，放矿钟和底切部的集成式开发可以认为是简单且可控的。

替代性地，通过将先前爆破的岩石从放矿钟放出但不产生空隙而在半约束环境中发生爆破。

在这种情况下，在碎裂岩体与放矿钟顶部之间不存在空隙。因此，碎裂岩体为放矿钟顶部提供了支承并且增强了放矿钟顶部的稳定性。事实上，不再存在用于爆破后续切片的自由表面。现在爆破是针对碎裂岩体进行的，并且因此爆破环境被称为半约束环境。这种半约束爆破条件可能在放矿钟顶部面积超过启动崩落的临界面积之前特别有利。在这种情况下，由碎裂岩体提供的附加支承仍然提供了稳定的放矿钟顶部，并且能够爆破崩落启动所需的后续切片。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：各个爆破切片的形状适于形成具有特定预定形状的放矿钟。通过以不同的角度钻出孔洞、对孔洞进行装料和爆破，岩体的不同部分被爆破，使得可以获得特定形状的放矿钟。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括在崩落启动前不久在一次爆破中爆破若干切片可能在该转变阶段是有利的。在一次爆破中爆破若干切片需要各个切片之间的适当定时，以实现令人满意的爆破结果。

当底切部的面积超过崩落启动所需的临界面积时，崩落过程启动并向上行进。

当崩落进一步向上行进时，在放矿钟上方形成采场。通常，在崩落后部处形成断裂岩体带。岩体中的一部分从原位岩体分离并且堆积在崩落采场中。重要的是在崩落后部与崩落采场内部的破碎体之间保持空隙。该空隙是崩落行进所需要的。对矿石的连续放出能够实现连续的崩落行进。

为了实现足够的空隙，必须实施适当的放矿策略。然而，过多空隙的形成会导致空气爆破的风险，并且必须避免。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括通过操作布置在位于岩体中的天井内部的机械在采场的一部分中的特定区域中从崩落按计划切换至钻探和爆破有限时间段。从成本角度来看，通过崩落进行生产是优选的。然而，可以根据岩体和崩落行进执行间歇的钻探和爆破。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括根据需要从崩落切换至钻探和爆破。在岩体不能可靠且安全地崩落的情况下或者在矿体几何形状需要可靠且安全的崩落的情况下，可能需要在继续崩落之前的时间段内切换至钻探和爆破。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括在崩落停止的情况下通过借助于操作布置在天井内部的机械从天井内部在采场的一部分中在特定区域中进行钻探、装料和爆破来进行预破碎而重新启动采场的崩落。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括接合至少两个放矿钟并且在放矿钟上方形成连贯采场以及使连贯采场崩落。因此，所述至少两个放矿钟的底切部接合成使得形成更大的无支承区域。通过连接至少两个放矿钟，可以形成明显更大的采场，这提高了产量。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括借助于开发位于崩落采场附近的附加放矿钟使崩落采场沿侧向方向扩大。优选地，附加放矿钟的顶部连接至崩落采场，该崩落采场比所述放矿钟顶部行进得更远。

集成式天井崩落开采方法包括将至少两个放矿点开发到放矿钟中，其中，放矿点布置在不同的水平上。

特别地，这些水平位于相对于放矿钟的不同高度上。以这种方式，放矿钟可以构造成具有大尺寸。所述至少两个放矿点对于在如此大规模的放矿钟中实现良好的矿石流动特别重要。

放矿点可以以预定的图案、例如交错布置，使得刺激材料流动以实现适当的交互式放矿带。这些水平可以是生产水平，本文中也称为放矿水平。

优选地，放矿点从布置在不同水平上的巷道开发。

优选地，至少一个放矿点从位于定位在放矿钟的底部处的第一生产水平上的巷道开发，并且至少一个放矿点在升高到第一生产水平上方的不同生产水平上被开发。替代性地，至少一个放矿点从布置在位于放矿钟的底部与放矿钟的顶部之间的第一生产水平上的巷道开发，并且至少一个放矿点在升高到第一生产水平上方的不同生产水平上被开发。优选地，巷道邻近于放矿钟被开发，然而，巷道的位置和构型可以适应岩体和/或应力情况和/或开采布局。

由于放矿钟的形状，在启动崩落之前在放矿钟处只需要几个放矿点。来自放矿钟开发的爆破岩体在这些放矿点处放出。出于该原因，一个或多个生产水平处所需的基础设施开发在提高阶段受到限制。在崩落已经启动后，一个或多个生产水平的其余部分、比如邻近放矿钟和/或崩落采场的另外的生产水平被开发。因此，与现有技术崩落开采方法相比，降低了对基础设施预先开发的要求。

集成式天井崩落开采方法包括将碎裂岩体从至少一个放矿钟通过放矿点逐渐放出。

在生产期间，崩落的碎裂岩体落入到放矿钟中并且向下移动至放矿点，在放矿点处，崩落的碎裂岩体通过合适的机械比如装载机或具有输送机的连续放矿机械放出。

在本发明的一种形式中，该方法包括将至少一个附加放矿点开发到放矿钟中，并且将所述至少一个附加放矿点在与预先存在的放矿点相同的水平上或者与预先存在的放矿点不同的水平上开发，以刺激放矿钟中的材料流动。

一个或多个附加放矿点可以在放矿钟开发完成后或崩落已经启动后开发。这种后期开发保护了一个或多个附加放矿点在放矿钟开发以及对应的底切期间免受高应力。此外，放矿点的位置可以适应当地的岩体条件和/或矿石流动因素。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括将至少一个附加放矿点开发到布置在放矿钟上方的采场中。为了改善矿石流动，可以将另外的放矿点开发到放矿钟上方的采场中。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括调整一个或多个放矿点相对于放矿钟和/或采场的位置。优选地，一个或多个放矿点定位成使得矿石流动得到改善。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括将放矿钟设置成具有带有至少一个巷道的至少一个附加生产水平。附加生产水平可以设置有带有提供通向放矿点的通路的巷道的一个或更多个附加放矿点。因此，在开采操作期间可以开发和添加另外的生产水平和放矿点，由此降低了对基础设施预先开发的要求并且提高了灵活性。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括在至少两个生产水平之间开发至少一个岩石溜井。岩石溜井用于运输生产水平之间的破碎岩体。在深的地下矿井中，通常的做法是借助于重力将破碎岩体运输至矿井的最深水平，破碎岩体从矿井的最深水平被提升至表面。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括将所述附加放矿点从一个方向开发到放矿钟和/或采场中。因此，由于巷道提供了通向放矿点的通路，因此生产水平的巷道可以沿所需的方向开发和定向。附加放矿点也可以布置在与早期开发的放矿点相同的生产水平上，以改善矿石流动。

替代性地，在本发明的一个实施方式中，该方法包括将所述附加放矿点从不同方向、例如沿相反的方向开发到放矿钟和/或采场中。因此，提供通向所述放矿点的通路的巷道应当以不同的方向定向。附加放矿点可以布置在位于放矿钟的不同侧的不同生产水平上，以改善矿石流动。

为了实现改善矿石流动的有利的交互式放矿，放矿点可以从不同方向开发到放矿钟中。因此，添加的放矿点然后被布置在放矿钟的不同侧。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括在将碎裂岩石从采场放出期间使至少一个放矿点的位置和/或形状适应当地要求。因此，可以移动或重新建立放矿点，以适应例如放矿出现问题时的情况。

大尺寸放矿钟的应用是有利的，因为它降低了挂料的风险。此外，由于布置在不同水平上的至少两个放矿点开发到放矿钟中，因此放矿钟是可接近的，这有助于移除挂料。

从矿石流动角度来看，大尺寸的放矿钟和不同水平上的放矿点的布置能够优化放矿点的定位。因此，若干相邻放矿点的间距可以保持恒定。

将破碎岩体从放矿点放出使放矿钟内部的破碎岩体保持朝向所述放矿点的特定流动。然而，每个放矿点保持破碎岩体仅在特定区域中流动。该区域通常被称为隔离放矿带。相应地，在相邻的隔离放矿带之间存在相对静止的材料带，该相对静止的材料带的特征在于岩体流动不明显。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括在选定位置处将放矿点开发到放矿钟中，使得对应于放矿点的隔离放矿带至少在一些区域中重叠。因此，在相邻的隔离放矿带之间存在较小的相对静止的材料带。在本发明的一个实施方式中，该方法包括从单独的放矿钟内的放矿点执行交互式放矿。交互式放矿通过同时或在短时间间隔内将破碎岩体从相邻或邻近的放矿点共同放出来实现。交互式放矿的益处在于放矿带的宽度增加。因此，实现了更高效的生产，并且延迟了贫化。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括：将至少一个放矿钟设置成具有分布在至少两个水平上的多个放矿点，并且均匀地分布所述放矿点使得实现有利的放矿点间距，并且交互地使所述放矿点放矿使得实现隔离放矿带之间的交互。当放矿点交互地放矿时，各个放矿点的隔离放矿带开始交互。因此，相邻的隔离放矿带之间的破碎岩体开始移动。因此，在隔离放矿带附近开发了交互式放矿带。优选地，追求从放矿点在时间和空间两者上的均匀放矿，以扩大交互式放矿带中的交互。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括执行将破碎岩体从至少两个相邻的放矿钟交互地放出，并且形成横跨放矿钟的交互式放矿带。因此，每个放矿钟中的交互式放矿导致横跨放矿钟进行交互的更大的放矿钟交互带。

从矿石流动角度来看，放矿点在多于一个的放矿水平上的开发提供了改进放矿点布置的可能性。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括以交错、方形或矩形布局开发放矿点。

布局是指隔离放矿带中央在水平平面中的位置。交错布局提高了隔离放矿带的体积覆盖率。放矿点的实际布置取决于当地情况，比如岩体的碎裂度、放矿点的尺寸和形状、放矿钟的尺寸和形状或者所应用的放矿策略。

大尺寸的放矿钟还能够减少相邻放矿点的数目，特别是在放矿点间距不理想、即太大或太小的情况下。由于后面的放矿点定位改进，交互式放矿得到了促进和显著改进。因此，降低了早期贫化的风险。总的来说，从矿石流动角度来看，大尺寸的放矿钟提供了改进，这能够实现与现有技术崩落开采方法相比更高的生产率。

在本发明的一个实施方式中，该方法还包括通过操作布置在至少一个天井内部的机械对位于放矿钟顶部上方的岩体进行预处理。

在本发明的一个实施方式中，该方法还包括通过操作布置在位于岩体中的至少一个天井内部的机械对采场将要定位的岩体执行预处理。预处理是有利的，因为预处理改善了岩体的可崩落性和碎裂度。典型的预处理方法包括水力压裂和/或约束爆破。可以在位于放矿钟上方的岩体的一部分中执行预处理。

在本发明的一个实施方式中，该方法还包括在放矿钟顶部上方的特定区域中根据需要执行预处理措施。岩体可能包含特别坚硬的岩石地层，所述岩石地层必须进行预处理。通过从天井执行预处理，改善了通向关键的岩体地层的通路。特别是在坚硬岩体地层的位置使得该坚硬岩体地层在崩落行进时被预见为正在开发的采场的一部分的情况下。优选地，至少一个天井与将要崩落的矿体交互。因此，预处理措施可以在矿体比将要开采的其他区域更坚硬的区域中进行。坚硬岩体地层由于其强度不会轻易崩落，并且崩落可能停止。预处理措施产生预处理带，该预处理带的特征在于岩体内部的人工裂缝和/或岩体内部的强度降低的天然不连续部。因此，预处理带中的岩体的强度与岩体在预处理之前的强度相比降低。

替代性地，预处理可以通过布置在位于将要开采的区域之外的天井或巷道中的机械来进行。在本发明的一个实施方式中，开采方法包括在将要开采的区域中的至少一些部分中执行预处理。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括操作布置在天井内部的机械，以用于改善被预见为采场的一部分的岩体的可崩落性和碎裂度。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括与放矿钟挖掘并行地执行从天井对岩体的预处理。这意味着这些方法步骤可以同时执行。替代性地，预处理可以在放矿钟开发之前从天井进行。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括与底切并行地执行从天井对岩体的预处理。这是特别有利的，因为用于开发和生产的提高时间可以缩短。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括执行预处理以便降低开采诱发的震级的幅度。这是非常有利的。

优选地，预处理和底切然后从相同的天井执行，并且利用相同的工作过程即用于钻出爆破孔、在这些爆破孔中装填并引爆炸药的机械。当在特定的采场执行底切时，同时对相同的采场进行预处理。在另一替代方案中，预处理和底切可以在短的时间段内在两个不同的位置处交替执行。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括与在天井下方进行崩落采场的崩落并行地执行从天井内部对岩体的预处理。于是，预处理和崩落可以在采场中的两个不同位置处同时执行。替代性地，方法步骤可以在短的时间段内在两个不同的位置处交替执行。由于预处理，崩落采场可以不停顿地行进穿过坚硬岩体地层。由于从在至少一个天井内部操作的机械应用的预处理措施，可以提高崩落行进速率和采场的可能生产率。

在集成式天井崩落开采基础设施中安装有至少一个监测系统。该监测系统除其他外包括多个监测器件、中央监测单元、数据收集单元、通信设备和数据分析工具。也可以安装控制系统。该控制系统利用由监测系统生成的数据和信息来控制例如机械或生产。

所述至少一个天井提供了通向放矿钟的通路，并且在后面的阶段根据天井的长度提供通向崩落采场、崩落后部和崩落后部上方的岩体的通路。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括通过使用布置在天井内部的远程控制监测设备来监测崩落岩体。

监测器件可以布置在天井内部以监测开采操作，并且监测器件也可以通过天井下降到崩落凹穴中，这使得能够改进对例如崩落后部、碎裂度、断裂带等的监测。监测器件例如是地震监测系统、时域反射技术、开放孔洞、腔扫描仪、传感器、标记器或地震检波器。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括从天井向岩体中钻出孔洞并且将传感器放置在孔洞中。另外，通过使用在天井内部操作的机械，可以在岩体中安装监测器件比如标记器或地震检波器。这是有利的，因为天井为随后开采的崩落采场的岩体提供了改进的可接近性。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括监测崩落行进和/或崩落行进方向。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括通过远程控制监测器件监测崩落采场和/或崩落后部和/或崩落岩体，该远程控制监测器件通过天井下降并进入到崩落采场中。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括监测位于崩落后部上方的前进断裂和松动带，并记录该前进断裂和松动带的监测数据。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括使用来自崩落监测的监测数据进行岩体材料的放矿管理。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括基于对崩落采场、崩落块和/或崩落后部的监测来调整放矿策略和/或放矿控制和/或生产水平处的崩落岩体。

所记录的监测数据可以用于根据需要和/或灵活地控制和调整一个或多个生产水平处的放矿策略。放矿策略是有利的，因为可以避免大空隙的形成并且/或者可以控制所提取的品味并且/或者可以延迟贫化。

另外，一个或多个天井提供了关于主要的地质和岩体条件的更好的知识。具体地，可以对具有某些和/或类似的岩石力学行为的某些地质地层或带的位置和范围进行描绘。

此外，监测和所记录的监测数据允许更好地了解各个地层或带的崩落行为和可崩落性。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括通过从天井内部执行控制措施来控制崩落行进。以这种方式，可以控制和影响崩落行进速率。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括通过从天井内部执行控制措施来控制崩落行进方向。以这种方式，可以控制和影响崩落行进方向。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括通过操作布置在天井内部的机械并且/或者通过放矿策略和/或放矿控制来控制崩落行进。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括通过操作布置在天井内部的机械并且/或者通过放矿策略和/或放矿控制来控制崩落行进方向。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括通过对具体选定体积的岩体进行预处理来控制崩落行进方向。

优选地，可以通过借助于操作位于天井内部的机械和/或所应用的放矿策略在岩体的关键部分中具体执行预处理措施来控制崩落行进。优选地，根据需要应用预处理措施。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括基于对各个地层和带的空间分布和/或行为的监测来确定预处理措施。

基于所记录的监测数据、关于空间分布的信息、地层的行为和带的行为，可以在崩落后部的实际位置上方的安全距离处从天井应用预处理措施。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括在正在进行的底切和/或正在进行的崩落期间执行预处理措施。以这种方式，不需要在底切开始之前进行预处理。

在崩落停止的情况下，天井提供了利用远程控制监测器件观察停止区域的可能性。因此，有助于识别崩落停止的原因。另外，在崩落停止的情况下，天井为远程遥控或自动化的机械提供了通向带中的崩落后部的通路。以这种方式，可以通过对岩体执行预破碎来解决崩落停止。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括通过使用布置在天井内部的监测器件来减轻采场中的空气爆破和/或崩落停止的风险。优选地，远程控制监测设备通过天井下降到崩落凹穴中，以直接监测潜在的崩落停止和/或空气爆破的风险。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括通过操作布置在天井内部的机械并且/或者通过放矿策略并且/或者通过放矿控制来减轻采场中的空气爆破和/或崩落停止的风险。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括：也可以使用至少一个天井来执行预破碎措施。因此，基于来自监测器件的信息，可以应用特定的预破碎措施，其目的在于重新启动崩落。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括在崩落停止的情况下通过操作布置在天井内部的机械来重新启动崩落。优选地，通过对崩落后部进行钻探和爆破来执行重新启动。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括：崩落行进方向是非竖向的。崩落行进方向取决于若干参数，所述若干参数除其他外包括主要的岩体性质、岩体的空间分布、主要的应力情况、大断层或剪切带的存在、先前开采的采场的存在以及所实施的放矿策略。

可以应用不同的方法来控制崩落行进方向，比如可以使用预处理、预破碎和/或放矿策略来控制崩落行进方向。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括控制崩落行进方向。

在一个实施方式中，可以调整放矿策略，以便沿优选的方向引导崩落行进。

在本发明的一个实施方式中，开采方法包括通过对具体选定体积的岩体进行预处理来控制崩落行进方向。特别地，可以应用预处理措施来控制薄弱岩体地层和/或大断层和/或剪切带附近的崩落行进方向。

总的来说，天井的应用提供了更好的可控性，并且由此改善了操作。此外，集成式天井崩落开采方法因此可以应用于更困难的开采环境以进行崩落操作。这样的开采环境包括例如深的矿体、坚硬岩体或几何形状受限的矿体。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：开采顺序适应生产和/或矿体几何形状和/或岩石力学因素和/或矿石流动因素并由生产和/或矿体几何形状和/或岩石力学因素和/或矿石流动因素确定。开采顺序确定了开采活动的次序，应当遵循该次序以实现矿体的矿物提取的总体目标。考虑到岩石力学约束和其他因素，目标是尽可能完整的提取、开采操作的安全性和经济性。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：矿井布局和基础设施位置适应生产和/或矿体几何形状和/或岩石力学因素和/或矿石流动因素并由生产和/或矿体几何形状和/或岩石力学因素和/或矿石流动因素确定。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：在短时间内调整矿井布局和/或基础设施位置和/或开采顺序。在这种情况下，可以考虑不可预见的情况。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括执行并行的基础设施开发和生产提高。这是有利的，因为开采布局和集成式开采方法的顺序允许生产可以与基础设施开发同时提高。这具有成本效益并且缩短了直至生产的时间。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括在崩落到达矿体边界之后，来自周围和/或上覆岩体地层的废岩体崩落到采场中。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括在将其余矿石从采场放出的过程中，随后用废岩体填充采场。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括将崩落采场连接至以前被采空的区域。替代性地，崩落采场可以连接至导致下沉的表面。

从岩石力学角度来看，从至少一个天井开发放矿钟以及进行相关联的底切是特别有利的。放矿钟开发和底切所需的基础设施受限。此外，底切所需的基础设施可以位于更有利的应力环境中。因此，可以限制对基础设施的可能损坏。此外，人员不需要在高应力带工作。由于天井中的钻探、装料和爆破工作可以容易地远程控制或自动化，因此可以完全从危险区域移除劳动力。

岩石力学的另一优点是提高了一个或多个生产水平的强度。大型放矿钟的存在和放矿点在若干水平上的布置使得在相邻的巷道与放矿点之间形成具有相当强度的大型柱。此外，由于在放矿钟构造和底切之后大多数生产水平基础设施的开发，生产水平基础设施的开发被延迟，并且对应的柱在底切期间不会暴露于高应力。因此，可以减少岩体损坏并且提高稳定性。

总的来说，从岩石力学角度来看，集成式天井崩落开采方法提供了显著的优点。这些优点自身表现在安全性提高、风险降低和稳定性提高。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：采场在邻近于采场的某些位置处产生应力阴影，其中，所述应力阴影减轻了岩体的应力，由此产生有利的应力环境。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：至少两个相邻采场之间的交互产生了用于开采基础设施的区域性的有利应力环境。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括：在邻近于放矿钟和/或采场的位置处在有利应力环境中开发天井、巷道、放矿点和其他基础设施。

在本发明的一个实施方式中，该方法包括对更大的区域重复该方法的步骤。

这些所述目的或所述目的中的至少一个目的通过如权利要求57所述的用于从矿床中开采矿石的集成式天井崩落开采方法的用途来实现，其中应用了崩落开采方法比如矿块崩落法、盘区崩落法、倾斜崩落法或天井崩落法。

根据本发明的集成式天井崩落开采方法的某些要素可以应用于现有技术崩落方法中。例如，在矿块崩落法和盘区崩落法中，由天井开采的相邻采场可以代替传统的平坦底切部。以这种方式，采场顶部的尺寸将增加，直到崩落启动为止。此外，在活动崩落凹穴上方配备适当的机械的天井将为预处理、崩落前进监测、促进崩落前进和控制崩落前沿提供可能性。

这些所述目的或所述目的中的至少一个目的通过如权利要求58所述的构造成用于开采岩体中的矿床的集成式天井崩落开采基础设施来实现，其中，另外的实施方式结合在从属权利要求中。

因此，根据一个方面，本发明涉及一种集成式天井崩落开采基础设施，其包括：至少一个天井，所述至少一个天井在岩体中被开发；放矿钟，该放矿钟在岩体中被开发，其中，放矿钟的至少一部分接合至所述至少一个天井；底切部，该底切部构造成启动位于该底切部上方的岩体的崩落，其中，该底切部的至少一部分形成为放矿钟的局部；其中，所述部分已经通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生；至少两个放矿点，所述至少两个放矿点接合至放矿钟，其中，放矿点接合至布置在不同水平上的巷道；以及运输设备，该运输设备构造成将碎裂岩石从放矿钟逐渐放出。

替代性地，集成式崩落开采基础设施包括位于放矿钟上方的崩落采场。

应当注意的是，在相同的活动开采区域中可以存在多于一个的集成式天井崩落开采基础设施。

这些所述目的或所述目的中的至少一个目的通过如权利要求60所述的监测系统来实现，其中，另外的实施方式结合在从属权利要求中。

因此，根据一个方面，本发明涉及一种监测系统，该监测系统配置成用于监测构造成用于开采岩体中的矿床的集成式天井崩落开采基础设施，该监测系统包括：构造成用于监测在岩体中开发的至少一个天井的开发的监测器件；和/或构造成用于监测在岩体中开发的放矿钟的开发的监测器件，其中，放矿钟的至少一部分接合至所述至少一个天井；构造成用于监测底切部的开发的监测器件，该底切部构造成用于启动位于底切部上方的岩体的崩落，其中，底切部的至少一部分形成为放矿钟的局部；其中，所述部分已经通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生；和/或构造成用于监测接合至放矿钟的至少两个放矿点的开发的监测器件，其中，放矿点接合至布置在不同水平上的巷道；和/或构造成用于监测岩体崩落的启动的监测器件；和/或构造成用于监测运输设备的监测器件，该运输设备构造成用于将碎裂岩石从放矿钟逐渐放出；和/或构造成用于监测活动区域中的岩体的监测器件；和/或构造成用于监测崩落采场的监测器件。

替代性地，监测系统配置成用于监测崩落行进和/或崩落行进方向。替代性地，监测系统配置成用于通过使用布置在天井内部的远程控制监测设备来监测崩落岩体。替代性地，监测系统配置成用于远程监测崩落采场和/或崩落后部和/或崩落岩体。替代性地，监测系统配置成用于监测位于崩落后部上方的前进断裂和松动带。替代性地，监测系统配置成用于监测集成式天井崩落开采基础设施所在的岩体中的震级和/或应力和/或变形。替代性地，监测系统配置成用于收集监测数据、分析监测数据、存储监测数据和/或经由无线和/或有线通信设备将监测数据传送至集成式天井崩落开采基础设施的自动或半自动控制系统。

监测系统除其他外包括多个监测器件、中央监测单元、数据收集单元、数据存储器件、用于信号和监测数据的无线通信的通信设备以及/或者数据分析工具。监测系统配置成与自动或半自动控制系统通信并且将由监测系统生成的数据和信息传送至自动或半自动控制系统。监测器件包括例如地震监测系统、时域反射技术、开放孔洞、腔扫描仪、传感器、标记器或地震检波器。

这些所述目的或所述目的中的至少一个目的通过如权利要求64所述的机械来实现，其中，另外的实施方式结合在从属权利要求中。

因此，根据一个方面，本发明涉及一种机械，该机械包括钻探和/或装料设备，该机械构造成用于：在岩体中开发至少一个天井；和/或在岩体中开发放矿钟，其中，放矿钟的至少一部分通过借助于机械进行钻探和/或装料从天井挖掘，由此通过底切启动崩落；通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张来开发放矿钟；和/或将至少两个放矿点开发到放矿钟中，其中，放矿点从布置在不同水平上的巷道开发；和/或从放矿钟通过放矿点运输碎裂岩石。

替代性地，该机械构造成用于从天井内部钻探和/或装填岩体。替代性地，钻探和/或装料设备包括构造成用于启动所述崩落的钻孔和/或装料装置。替代性地，该机械包括预处理装置。替代性地，该机械包括：钻探和/或装料设备布置在可移动的平台上，该平台能够在天井内部移动以到达用于操作钻探和/或装料设备的位置。

替代性地，该机械包括：平台构造成具有模块化设计。替代性地，布置在平台上的机械和/或装置构造成具有模块化设计。替代性地，该机械包括：平台构造成移动至天井的顶部处的一侧，以被储存在储存位置中。

替代性地，该机械构造成用于从天井内部安装岩石支承件，比如岩石锚杆、网状物、喷射混凝土或线缆锚杆。替代性地，该机械构造成用于从天井内部水力压裂岩体。替代性地，该机械构造成用于执行定向钻探。替代性地，该机械构造成用于通过定向钻探来钻出弯曲的孔洞。替代性地，该机械构造成用于对装料孔洞启动爆破。替代性地，该机械构造成用于从天井内部启动爆破。替代性地，该机械构造成用于通过有线雷管和/或远程控制雷管和/或非电雷管和/或无线雷管来启动爆破。替代性地，该机械构造成用于通过装载机和/或卡车和/或具有输送机的连续放矿机械从放矿点装载和运输碎裂岩石。替代性地，该机械构造成通过远程控制和/或手动控制来操作。替代性地，该机械构造成半自动化或完全自动化。

替代性地，集成式天井崩落开采基础设施包括根据权利要求64至81中的任一项所述的机械。

替代性地，集成式天井崩落开采基础设施包括根据权利要求60至63中的任一项所述的监测系统。

这些所述目的或所述目的中的至少一个目的通过如权利要求84所述的自动或半自动控制系统来实现，其中，另外的实施方式结合在从属权利要求中。

因此，根据一个方面，本发明涉及一种根据权利要求58或59所述的集成式天井崩落开采基础设施的自动或半自动控制系统，其中，该自动或半自动控制系统电联接至控制电路，该控制电路配置成控制根据权利要求1至56中的任一项所述的方法。

替代性地，该自动或半自动控制系统包括根据权利要求64至81中的任一项所述的机械，其中，该机械构造成由自动或半自动控制系统以远程控制模式和/或自动控制模式和/或半自动控制模式和/或手动控制模式操作。

替代性地，该自动或半自动控制系统包括根据权利要求60至63中的任一项所述的监测系统920，其中，该监测系统配置成与自动或半自动控制系统通信并由该自动或半自动控制系统以远程控制模式和/或自动控制模式和/或半自动控制模式和/或手动控制模式操作。

替代性地，集成式天井崩落开采基础设施包括根据权利要求84至86中的任一项所述的自动或半自动控制系统。

这些所述目的或所述目的中的至少一个目的通过如权利要求88所述的数据介质来实现，其中，另外的实施方式结合在从属权利要求中。

因此，根据一个方面，本发明涉及一种数据介质，该数据介质配置成用于存储数据程序，该数据程序配置成用于控制根据权利要求84至86中的任一项所述的自动或半自动控制系统并且/或者配置成用于控制根据权利要求64至81中的任一项所述的机械，所述数据介质包括能够由控制电路读取以用于在数据介质在控制电路上运行时执行根据权利要求1至56中的任一项所述的方法的程序代码。

总的来说，从岩石力学角度来看，集成式天井崩落开采方法和天井崩落开采基础设施、机械、监测系统、自动或半自动控制系统和数据介质提供了显著的优点。这些优点自身表现在安全性提高、风险降低和稳定性提高。根据本发明的集成式天井崩落开采方法和天井崩落开采基础设施、机械、监测系统、自动或半自动控制系统和数据介质提供了相当大的灵活性。开发崩落采场和提高生产所需的基础设施的量减少。用于实施底切、生产(崩落)和预处理的基础设施的组合的使用和共享实现了后一种情况。基础设施的其余部分可以在放矿钟开发和底切完成后进行开发。有限量的基础设施预先开发能够在短时间内决定后续的放矿钟、天井、放矿点等的位置，这大大有助于集成式天井崩落开采方法的灵活性。此外，放矿钟、放矿点、天井和其他基础设施的位置、尺寸、形状和取向可以适应当地条件和/或要求。

总的来说，集成式天井崩落开采方法和天井崩落开采基础设施、机械、监测系统、自动或半自动控制系统和数据介质的灵活性提供了相当大的改进。矿井布局和开采顺序可以在短时间内适应主要的开采环境，主要的开采环境除其他外包括主要的应力情况、主要的岩体地层和矿体形状。因此，集成式天井崩落开采方法和天井崩落开采基础设施、机械、监测系统、自动或半自动控制系统和数据介质能够避免危急情况并且相对容易地适应不可预见的情况。此外，由崩落采场提供的可能可用的有利应力环境可以用于保护基础设施。总之，可用的灵活性有助于大大降低风险。

通过由根据本发明的集成式天井崩落开采方法、天井崩落开采基础设施、机械、监测系统、自动或半自动控制系统和数据介质所实现的上面概述的技术优点与现有技术崩落方法相比可以导致以下总体改进中的一些或所有改进。

提高效率

●消除底切部和生产水平的空间和时间依赖性

●由于集成式崩落开发，使得提高时间更短

●降低对基础设施预先开发的需求

●能够延迟生产基础设施的开发

●增加自动化和远程控制的潜力

●减少基础设施对高应力岩体的暴露

●减少劳动力对高应力区域的暴露

●提高基础设施的稳定性

●需要较低的支持和修复需求

●改善底切部的功能

●改善放矿点布置并且因此改善矿石流动

●提供更低的挂料风险和更好的清除挂料的能力

提高灵活性

●能够更容易适应当地开采环境

●能够更容易适应持续的开采经验

●能够根据需要进行预处理和预破碎

●能够在短的时间段内根据需要并按计划从崩落切换至采场内部的钻探和爆破

●在崩落采场上方提供改进的通路

改善可控性

●能够实现更好且更高效的放矿策略和放矿控制(贫化、回收等)

●能够改善监测(崩落后部、碎裂度、断裂带等)

●能够改善对崩落行进和方向的控制

●能够对几何上受限的和/或高度坚硬的矿体进行崩落开采

●提供通向采场的可接近性(降低空气爆破、崩落停止等的风险)

综上所述，这些改进促进了矿物提取的目标，所述目标是安全、尽可能完整和可盈利的提取。在一些情况下，这也将使得能够通过崩落法提取矿床，这不能通过现有技术崩落方法开采。

在本申请文件中，以下术语和表达定义如下并且相应地使用。

术语“矿石”是指在质量和数量方面具有足够价值的被开采以获利的矿物集合体。矿石的普遍定义不仅包括金属矿石，还包括任何其他矿物集合体，例如工业矿物等。

术语“矿体”是指包含矿石的大量岩体。在本申请文件中，术语“矿床”与矿体是同义使用的。

术语“采场”是指矿体的一部分，矿石目前正从该部分通过回采被开采或破碎。术语“回采”包括例如通过钻探和爆破、机械挖掘和/或崩落来破碎岩石或矿物以及破碎后在采场中提取岩石或矿物的所有操作。

术语“崩落采场”是指借助于崩落进行挖掘的采场。术语“崩落凹穴”与术语崩落采场是同义使用的。

术语“底切部”是指在岩体中产生的空隙，目的是崩落启动。术语“底切”是指移除岩体中的一部段或切口，以随后启动崩落。

“活动开采区域”是因在区域中进行开采活动而产生显著和持续的应力变化的区域。这些主要是但不完全是提取(回采)区域。正在开发的隧道的导坑也是活动区域，但仅限于局部范围。活动开采区域需要持续的监管、地面条件的监测以及对挖掘支承的关注。随着开采的推进，活动区域变为被动区域，除了主要运输和经常使用的基础设施挖掘外，被动区域需要减少监督和监测水平。

表述“开采顺序”是指开采活动的顺序，考虑到操作因素、岩石力学约束和其他因素，应遵循该开采顺序以实现尽可能完整地提取矿体、安全且经济地进行开采操作的总体目标。

表述“有利的应力环境”是指一种下述应力状态：这种应力状态是可控的，并且不需要用于相应的开采区域中的后续操作的大量和昂贵的支承措施。有利的应力环境可以是岩体中的应力减轻区域或者是抵接应力受限或限制在可控幅度的抵接区域。有利的应力环境有助于为后续的天井建设和生产采场中的后续操作创造有利的环境，并且在可能的情况下为长寿命的矿井基础设施创造有利的环境。术语“有利的应力情况”是同义使用的。根据以上内容，术语“应力减轻”是指在岩体中产生应力减轻的环境、即应力阴影的过程。

术语“应力阴影”是指岩体的一部分，在该部分中，应力与岩体的相同部分中对应方向上的预先开采的岩石应力相比在至少一个方向上减小。

术语“天井”是指纵向延伸的竖向或倾斜的矿井基础设施开口。

术语“岩石溜井”是指在地下矿井工作中用于转移材料的陡峭倾斜的通道。岩石溜井设计成利用水平之间的重力潜力来使运输距离最小并且促进更方便的材料处理系统。术语“矿石溜井”是指仅用于运输矿石的岩石溜井。在深的矿井中，通常的做法是将矿石引向矿井的最深水平，矿石从最深水平被提升至表面。

术语“隧道”和“巷道”在本文中用作同义词并且是指相同类型的基础设施。

术语“预处理”是指增加岩体的原位碎裂使得岩体将更容易崩落或碎裂的技术。

术语“预破碎”是指可以专门在坚硬带中使用以重新启动崩落从而与采场一起行进通过该带的技术。

术语“贫化”是指无价值岩体与矿石的污染或混合。

术语“放矿点”是指崩落或破碎的岩体从采场和/或放矿钟通过其移除的挖掘结构。

术语“放矿钟”是指将崩落或破碎的岩体引导至至少一个放矿点的挖掘结构。

术语“放矿带”是指在逐渐放矿期间最终到达特定放矿点的崩落或破碎岩体带。“隔离放矿带”是指由于从隔离放矿点放矿而与其他放矿带隔离的放矿带。“交互式放矿带”是指隔离放矿带之间的带，这些隔离放矿带同时放矿，使得岩体朝向放矿点流动并且导致隔离放矿带的扩大。“交互式放矿带”的优点在于，与隔离放矿带相比，矿石损失减少。相邻的放矿带中的破碎矿石可以从一个放矿带迁移至另一个放矿带。

术语“质量流”是指在放矿期间大量破碎或崩落的岩体均匀地向下移动的机理。交互式放矿带的存在进一步促进了质量流。因此降低了贫化的风险。

崩落操作需要“放矿策略”，在该放矿策略中，针对给定的放矿点对放矿进行空间和时间规划。该过程需要进行操作控制并且可以称为“放矿控制”，针对“放矿控制”记录从各个放矿点放出的矿的量和性质。来自放矿控制的观察结果又可以再次用于调整所应用的放矿策略。

应当注意的是，在本申请文件中，表述“矿石流动”、“材料流动”、“碎裂岩石流动”是同义使用的。

根据以下细节并通过实施本发明，本发明的附加目的、优点和新颖特征对于本领域技术人员而言将变得明显。尽管下面描述了本发明的示例，但是应当注意的是，本发明不限于所描述的具体细节。

附图说明

为了充分理解本发明以及本发明的其他目的和优点，应当结合附图一起来阅读下面所阐述的详细描述，在附图中，各个图中的相同的附图标记表示相似的特征，并且在附图中：

图1a至图1c以竖向横截面示意性地图示了根据本发明的放矿钟开发的基本原理；

图1a图示了下降到天井中以用于钻探和装料活动的平台；

图1b图示了储存在提升机框架中的顶部处以进行爆破的平台；

图1c图示了爆破后的挖掘，其中，空隙由于爆破岩体的膨胀而被填充；

图2a至图2d示意性地图示了由根据本发明的如图1a至图1c所示的放矿钟开发而导致的崩落启动的一个示例的竖向横截面；

图3a至图3d示意性地图示了由根据本发明的开发多于一个的放矿钟而导致的崩落启动的一个示例的竖向横截面；

图4a至图4c示意性地图示了根据本发明的沿侧向方向扩大崩落采场的一个示例的竖向横截面；

图5a至图5d示意性地图示了根据本发明的应用预处理措施的一个示例的竖向横截面；

图6a至图6e示意性地图示了根据本发明的应用预破碎措施的一个示例的竖向横截面；

图7a至图7d示意性地图示了根据本发明的应用预处理措施的一个示例的竖向横截面；

图8a至图8c示意性地图示了根据本发明的放矿钟构型的替代方案的示例的等距视图；

图9a至图9c示意性地图示了根据本发明的替代性放矿钟开发构型的示例的等距视图；

图10示意性地图示了利用根据本发明的集成式天井崩落开采方法开采矿床的前进过程的一个示例的水平横截面；

图11a至图11e示意性地图示了实现根据本发明的方法的一个示例的等距视图；

图12a至图12c示意性地图示了在根据本发明的方法的生产期间放矿点和放矿带的示例的竖向横截面；

图13a至图13b示意性地图示了在根据本发明的集成式天井崩落开采方法的生产期间隔离放矿带和交互式放矿带的布置的示例；

图14示意性地图示了集成式崩落开采基础设施，该集成式崩落开采基础设施包括电联接至控制电路的自动或半自动仪器；

图15图示了示出集成式天井崩落开采方法的示例的流程图；

图16图示了示出集成式天井崩落开采方法的另一示例的流程图；并且

图17图示了适于操作集成式崩落开采基础设施的自动或半自动控制系统的控制电路，该自动或半自动控制系统配置成执行本文中所描述的集成式天井崩落开采方法的任何示例。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据本发明的集成式天井崩落开采方法、矿井布局和开采顺序的示例和实施方式。

出于简化的目的，附图中未示出岩体，而是示出了在岩体中开发的天井、放矿钟和放矿点。

集成式天井崩落开采方法的一个重要特征是从至少一个天井开发至少一个放矿钟并且连续过渡至放矿钟上方的崩落过程。

图1a至图1c示意性地图示了利用位于天井内部的开采器械从天井在岩体中进行放矿钟开发、在本文中也称为放矿钟挖掘的原理的竖向横截面。图1a示意性地图示了通过由定位在平台103上的开采器械、机械120执行钻探和装料而进行放矿钟100开发，平台103利用竖井提升系统104在天井102内部移动。平台103必须设计成使得该平台103即使在天井中发生岩体变形的情况下仍然可以在天井102内部移动。

竖井提升系统104位于专门挖掘的基础设施挖掘部中，该基础设施挖掘部的尺寸和形状适应提升系统的要求和/或岩石力学因素。为了使提升系统104的基础设施挖掘部保持较小，平台103和/或安装在平台上的机械120的模块化设计是有利的。小型基础设施挖掘部提供了改进的稳定性。模块化设计允许快速更换所使用的机械。

安装到平台103上的机械120适应操作要求。可能类型的机械除其他外包括用于钻探的机械、用于装料的机械、用于支承件安装的机械或者用于水力压裂的机械。

如图1a所示，已经通过常规技术从岩体10中的巷道开发出天井102。平台103和提升系统104在天井102的开发完成后进行安装。通过挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张，使得放矿钟顶部面积变得大于放矿钟底部面积。放矿钟100在随后的几乎水平的岩体切片中沿向上方向被爆破。调整钻孔105的长度、取向和倾斜度，使得各个爆破切片的形状调整成使得可以形成具有特定预定形状的放矿钟。钻孔可以被水平地钻出或者向下或向上倾斜地钻出。向下倾斜的钻孔可以实现更好的坡脚破碎。钻孔105在距现有的放矿钟顶部118的特定距离处钻出。在钻出钻孔105并用炸药装填后，平台103缩回至顶部并储存在安全位置中，使得避免了由爆破引起的对平台103的损坏。图1b描绘了缩回并储存的平台103。

在本发明的另一形式中，平台103也可以通过将平台103从天井102的顶部移开而被储存。因此，平台构造成移动至天井的顶部处的一侧，以被储存在储存位置中。

爆破启动可以利用不同的选项进行，所述不同的选项除其他外包括非电雷管、通过经由线缆传输的电信号启动的雷管或借助于通过岩体进行通信而无线启动的雷管。

在本发明的另一形式中，可以在单次爆破中爆破多于一个的切片。因此，在各个切片之间需要适当的时间延迟。

图1c示意性地图示了破碎岩体101由于爆破而落入到放矿钟100中，并且必须存在足够的空隙来吸收由爆破引起的碎裂岩石的膨胀。在下一个爆破孔可以被引爆之前，必须相应地从放矿钟放出足够的破碎岩体。破碎岩体101通过放矿点106放出。可以使用一个或若干放矿点将破碎岩体101从放矿钟100放出。然而，仅膨胀物从放矿钟放出，使得避免了过大空隙的形成。

图1c还示出了放矿钟100在不增加放矿钟顶部的周缘的长度的情况下沿向上方向扩张，使得放矿钟获得设置有水平横截面的部段125，该水平横截面在向上方向上具有恒定或几乎恒定的面积。例如，这种部段可以用作用于将放矿点开发到放矿钟中的位置。

在附图中，应当注意的是，放矿钟和崩落采场的形状仅是示意性图示，出于简化的目的，这些示意性图示非常理想化。

此外，未示出比如挖掘部、主要基础设施、提升竖井、矿石处理设施的特征，这些特征是在所有开采方法中所需要的。

图2a至图2d示意性地图示了由根据本发明的放矿钟开发而导致的崩落启动的一个示例的竖向横截面。

图2a示出了放矿钟100，该放矿钟100通过借助于对布置在布置于天井内部的平台上的机械120(图中未示出机械和平台)进行操作而在天井周围的岩体中钻出爆破孔来通过挖掘在岩体10中进行开发。爆破孔通过机械120装料，并且然后岩体通过在这些爆破孔中引爆炸药而爆破，使得放矿钟的一部分被爆破。对放矿钟的该部分的挖掘通过爆破岩体切片来执行。碎裂岩体101在放矿点106处从放矿钟100放出。随着钻探和爆破继续向上，各个爆破切片的形状适于形成具有特定形状的放矿钟100。当地岩体条件、应力情况、矿石流动因素以及生产需求都会影响放矿钟100的形状。此外，放矿钟100的顶部118的面积在借助于钻探和爆破的放矿钟开发期间逐渐增加。图2b图示了与图2a相比增加的放矿钟顶部面积118。另外，放矿钟顶部面积的逐渐增加是底切过程的一部分。通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张并且增加放矿钟的顶部面积来形成底切部的至少一部分。在底切岩体的面积超过临界面积之后，该底切过程启动岩体中的崩落。崩落启动所需的临界面积是岩体性质、应力情况和底切区域形状的函数。图2b示出了放矿钟100，在该放矿钟100中，与所提供的示例中的底切面积相对应的放矿钟顶部面积还没有超过崩落启动所需的临界面积。然而，在放矿钟100的顶部上方开发了第一裂缝107并且/或者打开了不连续部。因此，裂缝107的区域内的岩体进入屈服状态，并且岩体性质随后劣化。钻探和爆破设计可以在该阶段中进行调整，以适应由屈服岩体引起的附加要求。

在图2c中，放矿钟100的顶部面积已经增加并超过了崩落启动所需的临界面积。因此，崩落过程启动并向上行进。位于放矿钟上方的岩体崩落，并且形成了在崩落采场上方具有断裂岩体带108的崩落采场。该断裂岩体带108的特征在于岩体中裂缝的开发和/或不连续部的打开。主要的岩体性质、应力条件和矿井布局显著影响断裂岩体带108内部的断裂范围和程度。岩体在断裂岩体带108中屈服，最终分离，并且作为破碎岩体101落入到放矿钟100中。放矿钟设置有至少两个放矿点106，所述至少两个放矿点106在两个不同的水平上开发到放矿钟中。破碎岩体101从放矿钟通过放矿点106放出。

因此，在破碎岩体101上方产生空隙109。该空隙109是崩落行进所需要的。来自断裂岩体带108的岩体分离并落入到空隙中。破碎岩体101比原位岩体和/或断裂带108中的岩体小。此外，在破碎岩体101中发生进一步的粉碎过程，这随着破碎岩体朝向放矿点106流动而使颗粒尺寸减小。

优选地，放矿钟100构造成被定向成使得基础设施有利地定位成与主要的应力情况相关。然而，在另一替代方案中，放矿钟100构造成被定向成使得崩落启动由主要的应力情况促进。

图2c描绘了一种可能的崩落机理。所示的崩落机理由应力驱动，并且因此在崩落采场上方形成断裂岩体带。然而，其他崩落机理也可能起作用。崩落机理也可以组合出现。

图2d图示了崩落已经进一步向上行进，并且由此在放矿钟100上方形成采场110。放矿钟已经在布置在放矿钟的相反侧的附加水平上设置有隧道。附加水平被提升到放矿钟的底部上方。每个水平提供了附加的放矿点106，这些放矿点106开发到放矿钟100中。随后将矿石通过放矿钟110在放矿点106处从采场110放出增加了空隙109的尺寸。为了实现连续的崩落过程并且出于矿石流动优化的原因，放矿点106的位置是关键的。因此，附加的放矿点106已经开发到放矿钟100中并且开发到放矿钟上方的采场110中，以刺激放矿钟和崩落采场中的材料流动。如所示出的，附加的放矿点从不同的方向开发到放矿钟中，在这种情况下在放矿钟的相反侧开发。必须在采场顶部下方形成对应于崩落后部119的足够大的空隙109，使得另外的岩体可以从断裂岩体带108分离。断裂岩体带108现在位于采场110的顶部上方。然而，空隙109也必须保持合理的尺寸，以避免空气爆破的风险。空隙109、破碎岩体101和/或断裂岩体带的尺寸可以使用天井102进行监测。同样，崩落行进和/或崩落行进方向以及崩落采场和/或崩落后部119可以通过布置在天井内部的监测器件进行监测。监测器件也可以通过天井下降到崩落采场中，这是有利的。由于将破碎岩体从从采场连续放出，崩落继续向上行进。在崩落到达矿体边界后，来自周围岩体地层和/或上覆岩体地层的废岩体开始崩落到采场中。在将其余矿石从采场放出的过程中，采场随后用废岩体填充。

在本发明的另一实施方式中，崩落采场也可以连接至以前被采空的区域或导致下沉的表面。

图3a至图3d以竖向横截面示意性地图示了由开发多于一个的放矿钟而导致的崩落启动的一个示例。

图3a示出了岩体10中的开发的放矿钟100a。使用在天井102a内部操作的机械120(图中未示出该机械)来开发放矿钟100a，该放矿钟100a填充有破碎岩体101。崩落没有在放矿钟100a上方开始。

图3b图示了从天井102b开发第二放矿钟100b。

在图3c中，放矿钟100b被充分开发。放矿钟100a和100b彼此相邻地开发。使用放矿钟100a、100b来进行底切。通过使放矿钟沿竖向方向逐渐向上扩张而产生底切部的至少一部分。放矿钟在高度和宽度上被挖掘。放矿钟100a、100b的顶部接合在一起，以便形成大的无支承区域、即底切部，该底切部大于崩落启动所需的临界面积。因此，在放矿钟100a、100b的顶部上方形成断裂岩体带108，并且通过底切启动崩落。岩体从断裂岩体带108分离，并且落入到位于放矿钟100a、100b中的破碎岩体101上。在断裂岩体带108下方必须存在空隙109，以允许岩体从断裂岩体带108的分离以及后续的崩落行进。破碎岩体101在放矿点106处从放矿钟100a、100b放出。巷道115、116以不同的方向定向并提供通向放矿点106的通路。

图3d示出了崩落启动后的后续崩落行进，崩落启动在图3c中被描绘。

在图3d中，崩落沿向上方向行进，并且由此形成连贯的采场110，该采场110位于放矿钟100a和100b上方。为了使崩落能够行进，破碎岩体在开发到放矿钟100a、100b中的放矿点106处放出。巷道115、116以不同的方向定向，并提供通向放矿点106的通路。因此，在崩落后部119下方的采场110中的破碎岩体101的顶部上形成空隙109。因此，岩体可以从断裂岩体带108分离，并且可以落入到采场110中；并且崩落沿向上方向行进。天井102a、102b可以用于监测目的或崩落诱导措施、例如不同的预处理或预破碎方法。

图4a至图4c示意性地图示了借助于靠近崩落采场开发附加放矿钟而使崩落采场沿侧向方向扩大的一个示例的竖向横截面。

图4a示出了崩落采场110，该崩落采场110填充有破碎岩体101并且具有两个放矿钟100a和100b。由于破碎岩体随后通过开发到放矿钟100a、100b中的放矿点106放出并且由于岩体10随后从断裂岩体带108分离落入到空隙109中，崩落沿向上方向行进。巷道115、116以不同的方向定向，并提供通向放矿点106的通路。根据可用性，所有放矿点106都处于操作中，以便于将岩体从放矿钟放出。为了增加采场110的侧向范围，借助于利用在天井102c中操作的机械120(图中未示出)进行钻探和爆破而靠近采场110开发出放矿钟100c。在图4a中，放矿钟100c的开发已经开始。

在图4b中，放矿钟100c被充分开发。崩落在放矿钟100c上方启动，并且相应地在放矿钟100c上方形成断裂岩体带108。此外，放矿钟100c连接至相邻的放矿钟100b。

图4c示出了崩落行进的更后期阶段。随着放矿钟100c接合至崩落采场，从放矿钟100a、100b建立的现有底切部在侧向方向上变宽。由于破碎岩体101在放矿点106处的连续放出，崩落在放矿钟100a、100b、100c上方沿竖向方向行进。巷道115、116以不同的方向定向，并提供通向放矿点106的通路。由于放矿钟100a、100b、100c相邻且相连，因此在放矿钟100a、100b、100c上方形成连贯的采场110。天井102a、102b、102c可以用于监测或崩落诱导措施。

随着岩体通过放矿钟继续放出，崩落行进到废岩体中，废岩体开始填充采场。在向放矿点报告不可接受的废岩体含量后，放矿点和对应的放矿钟停止操作并废弃。因此，受影响的放矿钟被称为耗尽。

在本发明的另一实施方式中，相邻的放矿钟可以构造成使得它们具有不同的形状和/或尺寸，并且/或者使得它们位于不同的高度。

如图2c、图2d、图3c、图3d、图4a、图4b、图4c所示，崩落行进方向是竖向的。然而，崩落行进方向取决于若干参数，所述若干参数除其他外包括主要的岩体性质、岩体的空间分布、主要的应力情况、大断层或剪切带的存在、先前开采的采场的存在以及所实施的放矿策略。

图5a至图5d示意性地图示了应用预处理措施来使坚硬岩体地层崩落的一个示例的竖向横截面。

图5a示出了填充有破碎岩体101的开发的放矿钟100。崩落启动并沿竖向方向向上行进。断裂岩体带108位于采场110上方。在放矿钟上方的一定距离处，主要存在坚硬岩体地层111。该坚硬岩体地层111定位成使得该坚硬岩体地层111将随着崩落进一步行进而成为采场110的一部分。该坚硬岩体地层111由于其强度而不容易崩落，并且崩落可能停止。为了降低崩落停止的风险，可以在采场顶部上方的岩体中选择性地并且根据需要地应用预处理措施。图5a图示了这样的预处理措施的应用。钻孔105由在天井102d内部操作的机械120(图中未示出)钻入到该区域中的坚硬岩体地层111中，该坚硬岩体地层111随后应当崩落。这些钻孔105随后用于应用预处理措施，比如说例如水力压裂和/或约束爆破。这些预处理措施可以从位于天井102d内部的平台上的机械进行。

图5b图示了崩落进一步行进，并且采场110沿竖向方向扩大。此外，应用了预处理措施并创建了预处理带112。应当注意的是，预处理措施和天井102d下方的崩落采场110的崩落可以并行执行。术语“并行”是指预处理措施可以从天井进行，同时在下面的采场中进行崩落。然后预处理和崩落可以在采场中的两个不同位置处同时执行。替代性地，该方法步骤可以在短的时间段内在两个不同的位置处交替执行。该预处理带112的特征在于岩体内部的人工裂缝和/或岩体内部的强度降低的天然不连续部。因此，预处理带112中的岩体的强度与岩体在预处理之前的强度相比降低。在图5b中，坚硬岩体地层111被预处理以促进其进一步崩落。

图5c示出了崩落已经行进到先前的坚硬岩体地层111中。预处理带112和断裂岩体带108重叠并且被称为预处理和断裂岩体带113。

由于对具体选定体积的岩体进行预处理，崩落行进的速率可以在坚硬带中保持和/或增加，并且崩落能够行进穿过坚硬岩体地层111而不停止。

图5d描绘了崩落完全行进穿过坚硬岩体地层111。断裂岩体带108位于采场110上方，并且崩落继续进一步行进。

图5b至图5d中所图示的放矿钟100和采场110还设置有布置在不同水平上的附加放矿点，然而这些附加放矿点未在图中示出。

在根据本发明的崩落开采方法中，对天井内部的开发和操作期间的观察可以用于识别需要预处理的坚硬岩体地层。此外，天井能够进入关键的岩体地层，以选择性地并且根据需要地应用预处理措施。由于天井的可用性，预处理措施可以同时应用于从所述天井开发放矿钟和/或崩落对应采场。

然而，在本发明的另一实施方式中，由在天井内部操作的机械应用的预处理措施可以用于提高崩落速率，并且因此提高采场的可能生产率。

图6a至图6e图示了应用预破碎措施来推进崩落采场穿过位于岩体中的特定区域中的高度坚硬岩体地层的一个示例的竖向横截面。图6a示出了采场110的崩落在高度坚硬岩体地层150下方行进。断裂岩体带108位于采场110的顶部上方。

在图6b中，采场110的顶部到达高度坚硬岩体地层150。采场110的顶部上方的断裂岩体带108已经崩落并落入到岩体地层150下方的采场中。由于高度坚硬岩体地层150的强度，崩落已经停止，并且空隙109的尺寸已经显著增加。

图6c描绘了应用预破碎方法来推进采场110穿过高度坚硬岩体地层150。预破碎方法可以通过借助于操作布置在天井内部的机械从崩落切换至钻探和爆破有限的时间段来执行。因此，通过在天井102e内部操作的机械120(图中未示出)从天井内部在采场的一部分中的高度坚硬岩体地层中钻出几乎水平的钻孔105。这些钻孔随后被逐片爆破。图6d示出了一种下述情况：在该情况下，钻孔105中的一些钻孔已经被爆破，并且采场110已经部分前进穿过高度坚硬岩体地层150。空隙109的尺寸再次减小。最后，图6e示出了所有钻孔105已经被爆破，并且采场110已经完全前进穿过高度坚硬岩体地层150。此外，崩落重新启动。断裂岩体带108位于采场110的顶部上方，并且崩落进一步行进。图6a至图6e中所图示的放矿钟100和采场110还设置有布置在不同水平上的附加放矿点，然而这些附加放矿点未在图中示出。

然而，在本发明的另一实施方式中，可以应用除钻探和爆破之外的其他预破碎措施。

图7a至图7d图示了应用预处理措施来控制薄弱岩体地层附近的崩落行进方向的一个示例的竖向横截面。

图7a图示了采场110，该采场110借助于崩落沿竖向方向向上行进。在采场110的顶部上方存在断裂岩体带108。此外，在采场110的顶部上方定位有薄弱岩体地层114。该薄弱岩体地层114的特征在于比该薄弱岩体地层114的周围岩体地层的强度低。因此，崩落更容易在该薄弱岩体地层114中行进并且沿着该薄弱岩体地层114行进。因此，如图所示，崩落方向偏离其计划方向。断裂岩体带108已经延伸到薄弱岩石地层114中。

图7b示出了应用预处理措施来避免崩落行进方向的显著偏离。因此，由在天井102f内部操作的机械钻出几乎水平的钻孔105。这些钻孔105随后用于应用预处理措施，例如水力压裂和/或约束爆破。这些预处理措施可以从位于布置在天井102f内部的平台103上的机械120(该图中未示出)进行。

图7c示出了应用预处理措施并形成预处理岩体带112。该预处理岩体带112具有降低的强度，因为产生了人造裂缝或者削弱了天然不连续部。预处理带112中降低的岩体强度有利于沿计划方向进行崩落。

图7d描绘了崩落已经行进穿过薄弱岩体地层114而没有明显偏离到所述薄弱岩体地层中。应用合适的放矿策略将破碎岩体从放矿点放出。放矿策略对于控制崩落行进方向至关重要。位于若干水平上的多个放矿点106的存在和布置也有助于特定放矿策略的实施。

图8a至图8c图示了不同的放矿钟形状的等距视图。根据本发明的集成式天井崩落开采方法依赖于从天井开发放矿钟。因此，可以灵活选择放矿钟的形状，以便满足要求和主要的采矿环境。

图8a示出了构造为倒棱锥形使得放矿钟的侧壁具有不同的倾斜度的放矿钟200a。放矿钟200a从竖向天井202开发并且具有倾斜的放矿钟顶部201。该放矿钟包括由倾斜的侧壁接合的放矿钟底部和放矿钟顶部。假如放矿钟沿向上方向变宽，则放矿钟构造成具有比放矿钟的底部面积大的放矿钟顶部面积。因此，放矿钟的水平横截面的面积沿向上方向增加。放矿钟200a的倒棱锥形形状可以灵活地适应当地要求，比如岩体性质、应力情况或矿石流动因素。例如，图8a中的描绘的棱锥形放矿钟200a具有68m×68m的占地面积、50m的高度和60°的壁倾斜度。在本发明的一个实施方式中，放矿钟的邻近底切部的上端部可以仅沿向上方向扩张。以这种方式，放矿钟的位于底切部正下方的部段获得了几乎竖向的壁(图中未示出)。

图8b示出了设计成像具有倾斜的侧壁的槽一样的放矿钟200b，这些侧壁可以具有不同的倾斜度，并且假如放矿钟沿向上方向变宽，则放矿钟顶部面积大于放矿钟的底部面积。放矿钟200b从竖向天井202开发，并且放矿钟顶部201是平坦的。放矿钟200b的槽形形状可以灵活地适应当地要求，比如岩体性质、应力情况或矿石流动因素。例如，图8b中的描绘的槽形放矿钟200具有70m×40m的占地面积、40m的高度和70°的壁倾斜度。

图8c示出了构造为倒圆锥形的放矿钟200c，其中窄的圆锥形端部被向下引导。倒圆锥形具有倾斜的侧壁，这些侧壁可以具有不同的倾斜度。放矿钟200c从竖向天井202开发，并且放矿钟200c的放矿钟顶部201是平坦的。放矿钟200c的圆锥形形状可以灵活地适应当地要求，比如岩体性质、应力情况或矿石流动因素。例如，图8c中所描绘的圆锥形放矿钟200具有60m的占地面积直径、50m的高度和65°的壁倾斜度。

然而，在本发明的其他实施方式中，放矿钟可以具有其他形状。

图9a、图9c分别图示了从倾斜的天井和多于一个的天井开发的放矿钟的等距视图。图9b图示了从天井开发的放矿钟的竖向横截面。

图9a示出了形成为倒棱锥形的放矿钟200d。放矿钟200d从倾斜的天井202a开发，并且放矿钟顶部201是倾斜的。对于顶部的各个部分而言，顶部区域的倾斜度可能不同。例如，天井倾斜度相对于水平面为70°。倾斜的天井202a定位成相对于放矿钟顶部201的中央偏移。替代性地，倾斜的天井可以定位在放矿钟顶部的中央或附近。在本发明的另一实施方式中，竖向天井也可以定位成相对于放矿钟顶部的中央偏移。替代性地，竖向天井定位在放矿钟顶部的中央或附近。

图9b示出了两个放矿钟200e、200f。放矿点206开发到放矿钟200e、200f中。巷道204、207以不同的方向定向，并提供通向放矿点的通路。天井202定位在放矿钟200f的顶部的周缘内侧，并且用于借助于由在天井202内部操作的机械所执行的钻探和爆破来开发放矿钟200f。此外，天井202也用于开发放矿钟200e。因此，从天井202在放矿钟顶部201b上方钻出钻孔205，并且钻孔205随后被爆破。因此，放矿钟200e通过位于放矿钟顶部201b的周缘之外的岩体中的天井而开发。

图9c示出了设计成像具有倾斜的侧壁的槽一样的放矿钟200g。放矿钟200g从两个竖向天井202开发、挖掘，并且放矿钟顶部201是平坦的。图10示意性地图示了根据本发明的崩落开采方法在开采的前进过程中的水平横截面。

随着崩落的行进，被采空的崩落采场可能提供应力阴影，并且在岩体的特定部分中提供有利的应力环境。用于进一步的放矿钟和采场开发的基础设施比如说例如天井、巷道或放矿点可以定位在这些应力阴影中，从而免受高应力。

采场310a、310b、310c、310d已经被底切，并且崩落行进。采场填充有破碎岩体301。并行地，放矿钟300e、300f从天井302e、302f开发。由于放矿钟在所示的横截面中不可见，而是位于所示横截面下方的预定高度处，因此放矿钟示出为虚线。因此，阴影线指示放矿钟300e、300f的开发和位置。还已经开发了另一天井302g，以用于对应放矿钟的后续开发。图10还示出了应力阴影320，因此在开采的采场310a、310b、310c、310d附近形成了有利的应力环境。应力阴影320的实际分布以及有利的应力环境还取决于主要的岩体条件、主应力大小和方向以及矿井布局和开采顺序。该应力阴影320保护天井302e、302g免受潜在的高应力，在没有提供应力阴影的情况下，高应力可能存在于天井302e、302g的位置。这种情况涉及位于不存在应力阴影的位置处的天井302f。然而，天井302f可以通过特别设计的应力减轻的挖掘部(图10中未示出)而免受高应力，应力减轻的挖掘部具有提供应力阴影的功能，因此为特定的基础设施提供有利的应力环境。总之，持续的开采可能会在特定位置处提供应力阴影。根据本发明的本崩落开采方法中的延迟的基础设施开发允许在策略上使用这些应力阴影来用于基础设施保护。因此，基础设施的稳定性得到了提高，这反过来积极地影响了矿床的安全性、经济性和提取。

图11a至图11e示意性地图示了实现根据本发明的集成式天井崩落开采方法的一个示例的等距视图。附图示出了如本文中所描述的方法的各个步骤的集成的一个示例。示出了从天井开发放矿钟以及开发基础设施比如巷道和放矿点。此外，描绘了底切、崩落启动和崩落行进、由此对崩落采场的开采。应当注意的是，如图所示的集成式天井崩落开采方法的示例的开采布局非常灵活。

最后，图11a至图11e图示了集成式天井崩落开采方法的开采顺序的示例。

图11a提供了集成式天井崩落开采方法的初始阶段的等距视图，并且示出了第一放矿钟所需的基础设施的开发以及第一放矿钟的开发。基础设施包括巷道407、放矿点406和天井402a、402b。已经在生产水平431和天井水平441处开发了巷道407。应当注意的是，术语“生产水平”和“放矿水平”是同义词。此后，已经在生产水平431与天井水平441之间开发了天井402a、402b。因此，天井402a、402b被开发成仅在放矿钟上方的采场高度的一部分上延伸。天井可以借助于天井镗孔法或借助于其他方法进行开发。生产水平431与天井水平441之间的距离除其他外受到最终放矿钟高度、主要的岩体和应力条件以及所应用的开采顺序的影响。天井402a用于借助于钻探和装料来开发第一放矿钟400a。通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张并且增加放矿钟的顶部面积来产生底切部的至少一部分。因此，使用了适于在天井内部操作进行钻探和爆破的机械120(图中未示出)。放矿钟400a还没有开发到最终的尺寸和形状。后一种情况意味着平坦的放矿钟顶部401a的顶部面积仍然小于最终的放矿钟顶部尺寸。因此，还没有启动崩落。在每次爆破后，爆破岩体从放矿钟顶部401a落入到放矿钟400a中。爆破岩体在放矿点406处从放矿钟400a卸载。因此，在放矿钟顶部401a的下方形成了空隙。该空隙是后续爆破所需要的，以适应爆破岩体的膨胀。由于放矿钟400a的倒棱锥形形状，放矿钟内部的爆破材料流动至放矿钟的底部，在放矿钟的底部处，爆破材料在放矿点406处装载。放矿点406的数目、尺寸和间距取决于主要的岩体和应力条件以及矿石流动方面例如放矿钟内部的破碎岩体的碎裂度、或者所应用的放矿策略。然而，在本发明的另一实施方式中，放矿钟也可以具有其他形状，例如槽形形状或倒圆锥形形状。在放矿点406处装载材料后，材料在巷道407中被运输至矿石处理系统，该矿石处理系统可以位于活动开采区域的内侧或外侧(矿石处理系统未在图中示出)。图11a示出了除了开发第一放矿钟400a之外开发第二放矿钟所需的基础设施。

图11b提供了根据本发明的方法的比图11a更后期阶段的放矿钟和基础设施开发的一个示例的等距视图。放矿钟400a已经开发至其预定高度。因此，放矿钟的顶部401a达到其最终尺寸。因此，天井402a不需要用于放矿钟400a的进一步钻探和装料活动。然而，天井402a仍然可以用于监测的目的，例如监测放矿钟顶部401a或放矿钟400a内部的破碎岩体。此外，天井402a仍然可以根据需要在放矿钟顶部401a上方的岩体中的特定位置中用于附加预处理方法和/或预破碎方法。放矿钟顶部401a的尺寸仍然太小而不能启动崩落。为了增加底切部的尺寸并随后启动崩落，放矿钟400b正在开发中。因此，利用了天井402b中的钻探和爆破。来自放矿钟开发的爆破岩体在位于生产水平431处的放矿点406处从放矿钟400b放出。放矿钟400b还没有达到其最终尺寸和形状。

此外，图11b示出了已经开发出第二生产水平432，该第二生产水平432位于第一放矿水平431上方的预定距离处。开发了巷道407。这些巷道中的一些巷道位于放矿钟400a附近。在后面的阶段中，另外的放矿点将从所述巷道407开发到放矿钟400a中。

图11b描绘了根据本发明的方法的进一步扩展。巷道407已经在第二天井水平442处开发，并且巷道407已经在放矿水平431处延伸或新开发。另外，已经在放矿水平431处的巷道407与天井水平442处的巷道407之间开发了第三天井402c。天井水平442位于比天井水平441高的高度处。因此，原因在于，在天井402c附近以及在天井水平441与442之间存在坚硬岩体带411。该坚硬岩体带需要预处理。在从天井402c开始进行放矿钟开发之前，可以由在天井402c内部操作的机械120(图中未示出)进行预处理措施。然而，在本发明的另一实施方式中，所述预处理措施和放矿钟开发可以从同一天井并行进行。这意味着这些方法步骤可以同时执行。替代性地，预处理可以在坚硬岩体带下方的崩落行进期间进行。图11b进一步示出了预处理措施可以选择性地应用于坚硬带，因为天井402c与坚硬带相交。

坚硬岩体带411不在天井水平441上方的区域中延伸。不要求对天井水平441上方的区域进行预处理。由于这个原因，天井水平441定位得更靠近用于放矿钟开发的放矿水平431，使得可以降低基础设施开发的成本。因此，在集成式天井崩落开采方法中，天井水平和基础设施的位置可以适应当地条件。

图11c提供了根据本发明的方法的已经通过底切启动崩落的阶段的一个示例的等距视图。为附加放矿钟和崩落采场开发了另外的基础设施。放矿钟400b被完全开发。因此，放矿钟400a、400b的放矿钟顶部401a、401b已经被接合和连接。放矿钟400a、400b的连接顶部面积超过了崩落启动所需的临界无支承面积。因此，崩落已经启动并向上行进。随着崩落向上行进，崩落采场410a、410b的体积增加。由于崩落采场410a、410b彼此相邻，因此它们形成了更大的连贯崩落采场。采场410a、410b中的崩落岩体在放矿点406处通过放矿钟400a、400b放出。因此，在采场410a、410b中的崩落岩体的顶部形成空隙，这允许岩体从崩落后部进一步分离，因为破碎岩体的装载通过放矿点406执行，由此崩落行进。采场410a、410b中的崩落在天井水平441上方行进。因此，在崩落采场410a、410b上方不存在另外的天井可用于监测、预处理或预破碎措施。

放矿点406位于生产水平431、432处。位于定位在水平431上方的生产水平432处的放矿点被延迟开发。这意味着生产水平432处的放矿点406在放矿钟开发完成之后并且在崩落启动之后被开发到放矿钟400a、400b中。这种延迟的放矿点开发能够在放矿钟开发和相关联的底切期间保护放矿点免受高应力并且能够根据当地岩体条件和矿石流动因素来定位放矿点406。此外，放矿点406沿不同方向开发到放矿钟400a、400b中。总的来说，从矿石流动角度来看，放矿点406在多于一个的放矿水平上的开发提供了改进放矿点布置的可能性。

图11c描绘了天井水平441、442和生产水平431、432上的基础设施已经被延伸以准备提取矿体的更多部分。放矿钟400c被充分开发。放矿钟顶部401c连接至崩落采场410b。因此，底切区域已经增加，并且即将在放矿钟顶部401c上方的岩体10中开发断裂岩体带。然而，还没有在放矿钟顶部401c上方进行崩落。除了放矿钟400c之外，放矿钟400e正在开发中。因此，已经在生产水平431与天井水平441之间开发了天井402e。所述天井402e可以受益于应力阴影。因此，崩落采场410a、410b提供了有利的应力环境。该应力阴影的范围和应力阴影对天井402e的益处除其他外取决于主要的应力和岩体条件以及天井402e相对于采场410a、410b的位置。

图11c突出示出了增加生产面积所需的基础设施可以在各个区域开始生产前不久开发。此外，根据本发明，集成式天井崩落开采方法的开采布局允许并行的基础设施开发和产量提高。

图11d提供了根据本发明的方法的下述阶段的一个示例的等距视图：在该阶段中，若干放矿钟被充分开发，并且在若干采场中进行崩落。放矿钟400a、400b、400c、400e被充分开发，并且在采场410a、410b、410c进行崩落。到目前为止，还没有在放矿钟400e上方进行崩落。然而，放矿钟400e的放矿钟顶部401e已经连接至采场410a。因此，底切区域的尺寸进一步增加。此外，已经开发了另外的基础设施。在天井水平442与生产水平431之间开发了天井402d。天井402d与坚固的坚硬带相交并且能够在坚硬带411中有计划地应用预处理措施。另外，已经在生产水平431、432上开发了新的巷道407。

图11e提供了在根据本发明的方法中继续基础设施开发和崩落行进的一个示例的等距视图。崩落采场410a、410b、410c、410e的体积已经增加，并且开始开发放矿钟400d。

如图11e所示，本发明的示例还包括用于布置在采场410e左侧的两个附加采场的基础设施和放矿钟，但是为了避免图11e进一步复杂化，未示出这些特征。

总的来说，图11a、图11b、图11c、图11d、图11e图示了根据本发明的集成式天井崩落开采方法的原理步骤。实际的矿井布局和开采顺序取决于若干参数，比如矿体几何形状、矿体尺寸、品位分布、主要的岩体性质、主要的应力情况和产量。此外，矿井布局和开采顺序可以灵活地且在短时间内适应所遇到的条件和情况。

图12a至图12c示意性地图示了根据本发明的方法的示例的竖向横截面。图12a至图12c示出了各个放矿点的放矿带以及交互式放矿带的开发。

图12a提供了放矿钟500的一个示例的竖向横截面并且示出了使放矿点隔离地放矿的效果。放矿点506开发到放矿钟500中。进入隧道507和508被用作通向放矿点506的通路。将破碎岩体从放矿点506放出使放矿钟内部的破碎岩体保持朝向放矿点506的流动。然而，每个放矿点506仅保持破碎岩体在某个区域中的流动。该区域通常被称为隔离放矿带501。放矿点506隔离地放矿，这意味着一次使一个放矿点放矿，并且从相邻放矿点的放矿仅在相当长的时间段之后才开始。因此，在时间上和空间上，放矿都被认为是不均匀的。放矿点506布置成使得放矿点506的隔离放矿带501彼此不接触或相交。因此，在相邻的放矿带501之间保留有相对静止的材料带504。该相对静止的材料带504的特征在于破碎岩体，破碎岩体根本不流动或者以与隔离放矿带501内部的材料相比非常慢的速率流动。隔离放矿带501的尺寸和形状取决于若干参数，所述若干参数除其他外包括破碎岩体的碎裂度、放矿点的尺寸和形状以及破碎岩体内部的主要的应力情况。

然而，在本发明的另一实施方式中，放矿点可以布置成使得放矿点的隔离放矿带至少在一些区域中重叠。因此，在相邻的隔离放矿带之间存在较小的相对静止的材料带。

图12b示出了具有四个放矿点506的放矿钟500的一个示例的竖向横截面并且图示了使放矿点交互地放矿的效果。从进入隧道507进入放矿点。隔离放矿带501由于岩体的放出而在对应的放矿点506上方开发。然而，与图12a相反，在图12b中交互地进行从放矿点506的放矿。这种交互式放矿通过同时或在短的时间间隔内将破碎岩体从相邻的放矿点放出而实现。随着放矿点506交互地放矿，各个放矿点的隔离放矿带开始交互。因此，相邻的隔离放矿带501之间的破碎岩体也开始移动。因此，在隔离放矿带501附近开发了交互式放矿带502。该交互式放矿带502的尺寸和形状取决于若干参数，例如所应用的放矿策略、放矿点的布置或破碎岩体的碎裂度。追求在时间和空间上从放矿点的均匀放矿，以扩大交互式放矿带中的交互。总的来说，交互式放矿带502的效果在于，破碎岩体流保持在与隔离放矿带501的体积相比更大体积的破碎岩体中。此外，用于开发放矿钟的天井102(在该图中未示出)可以用于监测碎裂度、破碎岩体在崩落采场、崩落和/或崩落后部内的下降。该监测信息/数据然后可以用于放矿控制并且用于最终调整放矿策略，使得可以实现更好的交互式放矿。可能仍然存在相对静止的材料带504，尤其是在放矿钟的侧壁附近。

图12c提供了两个放矿钟500a、500b的一个示例的竖向横截面并且图示了将破碎岩体从相邻的放矿钟交互地放出的效果。从进入隧道507开发的放矿点506用于将破碎岩体从放矿钟放出。各个放矿钟500a、500b的放矿点506交互地放矿。因此，对应放矿点的隔离放矿带501在每个放矿钟500a、500b中形成交互式放矿带502。放矿带500a和500b的交互式放矿带502彼此不相交或接触。由于破碎岩体在同一时间段内从相邻的放矿钟500a、500b放出，交互式放矿带502开始交互，由此形成横跨放矿钟503的交互式放矿带。此外，放矿钟的倾斜侧壁进一步有助于后面的交互。因此，每个放矿钟中的交互式放矿导致更大的放矿钟交互带，放矿钟交互带横跨放矿钟进行交互。横跨放矿钟503的该交互式放矿带的尺寸和形状取决于若干参数，例如所应用的放矿策略、相邻放矿钟的尺寸和形状、或放矿点的布置。由于横跨放矿钟503的交互式放矿带的开发，横跨放矿钟实现了破碎岩体的均匀质量流。可能仍然存在相对静止的材料带504，尤其是在放矿钟的侧壁附近。

然而，在本发明的另一实施方式中，放矿钟可以布置成使得来自放矿钟的交互式放矿带至少在一些区域中重叠。

图13a示意性地图示了根据本发明的方法的示例的水平横截面并且示出了隔离放矿带和交互式放矿带的布置。图13b示意性地图示了沿着图13a的线A-A截取的竖向截面。

图13a提供了位于相邻的放矿钟500a、500b上方的连贯的崩落采场的水平横截面。放矿钟由虚线指示，而线511指示放矿钟的底部，并且线512指示放矿钟的顶部。放矿钟500a、500b具有槽形形状，并且放矿点开发到放矿钟中。放矿点中央的位置由十字符号510示出。图13a中的所有放矿点交互地放矿。出于该原因，环绕每个放矿点的隔离放矿带501产生了交互式放矿带502。此外，建立了横跨放矿钟的交互式放矿带503，因为来自相邻放矿钟的放矿点在同一时间段内放矿。图13a中的放矿点以方形布局520布置。

图13b示出了放矿钟500a、500b以及如图13a中所图示的隔离放矿带和交互式放矿带的布置。

然而，在本发明的另一实施方式中，放矿点可以以其他布局例如交错或矩形布局布置。放矿点的实际布置取决于当地环境，例如岩体的碎裂度、放矿点的尺寸和形状、放矿钟的尺寸和形状或者所应用的放矿策略。

放矿策略被认为对控制崩落行进和方向是重要的，因为放矿策略控制着断裂岩体带下方的空隙以及采场内部的破碎岩体的开发。此外，从监测崩落后部和来自天井的破碎岩体堆获得的信息可以用于适当地、灵活地以及在短时间内采取放矿策略。

图14示意性地图示了集成式天井崩落开采基础设施902，其包括电联接至控制电路900的自动或半自动控制系统901。集成式天井崩落开采基础设施902构造成用于开采岩体10中的矿床，并且该集成式天井崩落开采基础设施902包括从位于岩体10中的巷道115沿一定方向向上开发的至少一个天井102。在岩体10中开发了放矿钟100，其中，放矿钟的至少一部分接合至所述至少一个天井102。集成式天井崩落采开采基础设施902包括底切部UC，其中，底切部UC的至少一部分形成为放矿钟100的放矿钟顶部，并且其中，所述部分已经通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生。集成式天井崩落开采基础设施902还包括接合至放矿钟100的两个放矿点106，其中，放矿点106接合至布置在不同水平上的巷道，并且集成式天井崩落开采基础设施902包括构造成将碎裂岩石从放矿钟100逐渐放出的运输设备904。

替代性地，在放矿钟100上方定位有崩落采场(未示出)。集成式天井崩落开采基础设施902的放矿钟可以具有与图中所示的形状不同的形状。

集成式天井崩落开采基础设施902可以进一步包括机械910，该机械910可以包括构造成用于在岩体10中开发天井102的钻探和/或装料设备(未示出)。机械910构造成用于在岩体10中开发放矿钟100，其中，放矿钟的至少一部分通过借助于机械910进行钻探和/或装料而从天井挖掘，由此通过底切启动崩落。机械910构造成用于通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张来开发放矿钟，并且构造成用于将至少两个放矿点106开发到放矿钟100中，其中，放矿点106从布置在不同水平上的巷道开发。机械910可以包括运输设备904，该运输设备904构造成用于从放矿钟100通过放矿点106运输碎裂岩石。

机械910可以构造成由自动或半自动控制系统901以远程控制模式和/或自动控制模式和/或半自动控制模式操作。

机械910可以构造成用于从天井102内部对岩体进行钻探和/或装料。机械910可以包括构造成用于启动所述崩落的钻孔和/或装料装置。机械910可以包括预处理装置。机械910可以包括：钻探和/或装料设备布置在可移动的平台上，该平台能够在天井102内移动，以到达用于操作钻探和/或装料设备的位置。机械910可以包括：平台构造成具有模块化设计。机械910可以包括：平台构造成通过将该平台从天井的顶部移开而被储存。布置在平台上的机械910和/或装置可以构造成具有模块化设计。机械910可以构造成用于从天井102内部安装岩石支承件和/或岩石加固件，比如岩石锚杆、网状物、喷射混凝土、线缆锚杆。机械910可以构造成用于从天井102内部水力压裂岩体。机械910可以构造成用于执行定向钻探。机械910可以构造成用于通过定向钻探来钻出弯曲的孔洞。机械910可以构造成用于启动对装料孔洞的爆破。机械910可以构造成用于从天井102内部启动爆破。机械910可以构造成用于通过有线雷管和/或远程控制雷管和/或非电雷管和/或无线雷管来启动爆破。机械910可以构造成用于通过具有输送机的连续放矿机械和/或卡车和/或装载机运输碎裂岩石101。机械910可以构造成通过远程控制来操作。机械910可以构造成半自动化或完全自动化。机械910可以构造成手动操作。

集成式天井崩落开采基础设施902还可以包括监测系统920，该监测系统920配置成用于监测构造成用于开采岩体中的矿床的集成式天井崩落开采基础设施902。

监测系统920包括构造成用于监测在岩体10中开发的至少一个天井102、102a至102f、202、302a至302g、402a至402e的开发的监测器件。监测系统920包括构造成用于监测岩体10中的放矿钟100、100a至100c、200a至200g、300a至300f、400a至400e的开发的监测器件，其中，放矿钟的至少一部分接合至所述至少一个天井102、102a至102f、202、302a至302g、402a至402e。监测系统920包括构造成用于监测底切部UC的开发的监测器件，底切部UC构造成启动位于底切部上方的岩体的崩落，其中，所述部分已经通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生。监测系统920包括构造成用于监测崩落的启动的监测器件。监测系统920包括构造成用于监测至少两个放矿点106、206、406的开发的监测器件，其中，放矿点106接合至布置在不同水平上的巷道115、207、407。监测系统920可以配置成用于监测运输设备904，该运输设备904构造成用于将碎裂岩石101从放矿钟逐渐放出。监测系统920可以配置成用于监测崩落行进和/或崩落行进方向。监测系统920可以配置成用于通过使用布置在天井内部的远程控制监测设备来监测崩落岩体。监测系统920可以配置成用于远程监测崩落采场和/或崩落后部119和/或崩落的岩体101。监测系统920可以配置成用于监测位于崩落后部上方的前进断裂和松动带。监测系统920可以配置成用于监测其中集成式天井崩落开采基础设施902所在的矿床中的震级和/或应力。监测系统920可以配置成用于收集监测数据、分析监测数据、存储监测数据和/或经由无线通信器件将监测数据传送至集成式崩落开采基础设施902的自动或半自动控制系统901。

监测系统920除其他外包括多个监测器件、中央监测单元、数据收集单元、数据存储器件、通信设备和/或数据分析工具。监测系统920可以配置成与自动或半自动控制系统901通信，并且将由监测系统生成的数据和信息传送至自动或半自动控制系统901。监测器件包括例如地震监测系统、时域反射技术、开放孔洞、腔扫描仪、传感器、标记器或地震检波器。

图15图示了示出集成式天井崩落开采方法的示例的流程图。该方法包括开始该方法的第一步骤701。第二步骤702包括执行示例性方法。第三步骤703包括停止该方法。第二步骤702可以包括：在岩体中开发至少一个天井；在岩体中开发放矿钟，其中，放矿钟的至少一部分通过借助于操作布置在所述至少一个天井内部的机械进行钻探、装料和爆破而从所述至少一个天井挖掘；通过底切启动崩落，其中，通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张来产生底切部的至少一部分；将至少两个放矿点开发到放矿钟中，其中，放矿点从布置在不同水平上的巷道开发；将碎裂岩石从至少一个放矿钟通过放矿点逐渐放出。

图16图示了示出集成式天井崩落开采方法的另一示例的流程图。示例中指示的方法步骤可以以任意次序执行。

该方法包括开始该方法的第一步骤801。第二步骤802包括在岩体中开发至少一个天井。第三步骤803包括在岩体中开发放矿钟，其中，放矿钟的至少一部分通过借助于操作布置在所述至少一个天井内部的机械进行钻探和装料并且然后爆破而从所述至少一个天井挖掘。第四步骤804包括挖掘，以用于开发比放矿钟的底部区域大的放矿钟的顶部区域。第五步骤805包括通过底切启动崩落，其中，通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生底切部的至少一部分。第六步骤806包括将至少两个放矿点开发到放矿钟中，其中，放矿点从布置在不同水平上的巷道开发。第七步骤807包括将碎裂岩石从至少一个放矿钟通过放矿点逐渐放出。第八步骤808包括在底切部面积超过临界面积时启动崩落。第九步骤809包括使位于放矿钟上方的岩体崩落，由此形成崩落采场。第十步骤810可以包括通过操作布置在所述至少一个天井内部的机械对位于放矿钟顶部上方的岩体进行预处理。第十一步骤811可以包括通过操作布置在所述至少一个天井内部的机械对位于放矿钟顶部上方的岩体进行预破碎。第十二步骤812可以包括针对采场中的特定区域从崩落切换至钻探和爆破。第十三步骤813包括停止该方法。

图17图示了适于操作集成式崩落开采基础设施902的自动或半自动控制系统901的控制电路900(比如中央控制处理器或其他计算机装置)，该自动或半自动控制系统901配置成执行本文中所描述的任何示例性集成式天井崩落开采方法。控制电路900配置成控制本文中所公开的任何示例性的一个方法或多个方法。控制电路900包括配置成用于存储数据程序P的数据介质。数据程序P配置(编程)成用于控制自动或半自动控制系统901并且/或者用于控制机械并且/或者用于与图14中的监测系统920通信。数据介质包括能够由控制电路900读取以用于在数据介质在控制电路900上运行时执行本文中所描述的示例性方法中的任何示例性方法的程序代码。

控制电路900电联接至包括钻探和/或装料设备(未示出)的机械(未示出)。控制电路900还配置成经由有线和/或无线通信系统与监测系统920通信，以传送和/或接收监测数据。控制电路900配置成使自动或半自动控制系统901和/或机械各自执行下述方法：在岩体中开发至少一个天井；在岩体中开发放矿钟，其中，放矿钟的至少一部分通过借助于操作布置在所述至少一个天井内部的机械进行钻探、装料和爆破而从所述至少一个天井挖掘；通过底切启动崩落，其中，通过借助于挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生底切部的至少一部分；将至少两个放矿点开发到放矿钟中，其中，放矿点从布置在不同水平上的巷道开发；将碎裂岩石从至少一个放矿钟通过放矿点逐渐放出。

控制电路900因此也可以配置成用于操纵运输设备比如远程控制装载设备或在巷道中具有输送机的连续放矿机械(未示出)。控制电路900包括计算机和非易失性存储器NVM1320，该非易失性存储器NVM 1320是即使在计算机未被供电时也能保留存储信息的计算机存储器。

控制电路900还包括处理单元1310和读/写存储器1350。NVM 1320包括第一存储器单元1330。在第一存储器单元1330中存储计算机程序(该计算机程序可以是适用于任何操作数据的任何类型)，以用于控制控制电路900的功能。此外，控制电路900包括总线控制器(未示出)、提供物理接口的串行通信单元(未示出)，信息通过该串行通信单元在两个方向上单独传递。

控制电路900可以包括提供输入/输出信号传递的任何合适类型的I/O模块(未示出)、用于转换来自控制电路900的传感器装置(未示出)的连续变化信号的A/D转换器(未示出)，该传感器装置配置成确定机械以及/或者自动或半自动控制系统901的实际状态。控制电路900配置成根据接收到的控制信号并且根据其他操作数据确定机械关于钻探和操作爆炸材料装料的位置，该位置被转换成适用于计算机的二进制代码。

控制电路900还包括用于调整时间和日期的输入/输出单元(未示出)。控制电路900包括用于对在机械以及/或者自动或半自动控制系统901的操作中的独立事件发生的事件数量进行计数的事件计数器(未示出)。

此外，控制电路900包括中断单元(未示出)，该中断单元与计算机相关联以用于提供多任务性能和实时计算。NVM 1320还包括用于传感器装置的外部传感器检查的第二存储单元1340。

用于存储程序P的数据介质可以包括程序例程，该程序例程用于根据例如与通过挖掘使放矿钟沿向上方向逐渐扩张的实际状态有关的操作数据来自动调整机械以及/或者自动或半自动控制系统901的操作。

用于存储程序P的数据介质包括存储在介质上的程序代码，该程序代码能够在计算机上读取，以用于使控制电路900执行本文中所描述的方法和/或方法步骤。

程序P还可以存储在单独的存储器1360以及/或者读/写存储器1350中。在该实施方式中，程序P以可执行或压缩的数据格式存储。

可以理解的是，当处理单元1310被描述为执行具体功能时包括处理单元1310可以执行存储在单独的存储器1360中的程序的特定部分或存储在读/写存储器1350中的程序的特定部分。

处理单元1310与数据端口1399相关联，数据端口1399适于经由第一数据总线1315进行电数据信号通信，第一数据总线1315设置成联接至机械以及/或者自动或半自动控制系统901，以用于执行本文中所描述的示例性方法步骤中的任何示例性方法步骤。

非易失性存储器NVM 1320适于经由第二数据总线1312与处理单元1310通信。单独的存储器1360适于经由第三数据总线1311与处理单元610通信。读/写存储器1350适于经由第四数据总线1314与处理单元1310通信。在接收到的数据被临时存储之后，处理单元1310将根据上面提及的方法准备执行程序代码。

优选地，(由数据端口1399接收的)信号包括关于机械以及/或者自动或半自动控制系统901的操作状态的信息。

信息和数据可以由操作者经由合适的通信设备比如计算机显示器或触摸屏被手动馈送至控制电路900。本文中所描述的示例性方法也可以借助于处理单元1310由控制电路900部分执行，该处理单元1310运行存储在单独的存储器1360或者读/写存储器1350中的程序P。当控制电路900运行程序P时，将执行本文中所公开的示例性方法中的任一个示例性方法。

优选实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的而提供的。前述描述并不意在是穷举的或将实施方式限制于所描述的变型。许多改型和变型对于本领域技术人员而言将显然是明显的。已经选择和描述了各实施方式，以最好地解释原理和实际应用，并且因此使专业人员能够针对各种实施方式并且通过适用于本发明的预期用途的各种改型来理解本发明。

当然，本发明不以任何方式受限于上面所描述的示例，而是在不背离本发明的如所附权利要求中限定的基本构思的情况下，本发明的所描述的实施方式的改型或组合的许多可能对于本领域技术人员而言应当是明显的。

Claims (88)

1.一种用于开采岩体中的矿床的集成式天井崩落开采方法，包括：

-在所述岩体(10)中开发至少一个天井(102，102a至102f，202，202a，202b，302e至302g，402a至402e)，

-在所述岩体(10)中开发放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)，其中，所述放矿钟的至少一部分从至少一个所述天井(102，102a至102f，202，202a，202b，302e至302g，402a至402e)挖掘，

-通过底切启动崩落，其中，通过借助于挖掘使所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)沿向上方向逐渐扩张来产生底切部的至少一部分，

-将至少两个放矿点(106，206，406)开发到所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)中，其中，所述放矿点(106，206，406)布置在不同的水平上，

-将碎裂岩石(101)从至少一个所述放矿钟通过所述放矿点(106，206，406)逐渐放出。

2.根据权利要求1所述的集成式天井崩落开采方法，包括使位于所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)上方的所述岩体崩落，由此形成崩落采场(110，310a至310e，410a至410e)。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)的所述部分通过下述方式挖掘：借助于操作布置在所述天井内部的机械(120)在所述天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)周围的所述岩体(10)中钻出爆破孔(105，205)，并且借助于在这些爆破孔(105，205)中装填并引爆炸药来爆破所述岩体使得所述放矿钟的所述部分被爆破。

4.根据权利要求1或2所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过操作布置在至少一个所述天井(102，102a至102f，202a至202g，302a至302g，402a至402e)内部的所述机械(120)来对位于放矿钟顶部(118)上方的岩体进行预处理。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括开发构造成具有大于放矿钟底部面积的放矿钟顶部面积的放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，所述底切部的至少一部分通过在不增加所述放矿钟顶部的周缘的长度的情况下使所述放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井开采方法，其中，对所述放矿钟的所述部分的挖掘通过爆破岩体切片来执行。

8.根据权利要求8所述的集成式天井崩落开采方法，其中，调整各个爆破切片的形状，以便形成具有特定形状的放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，完整的放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)通过从至少一个所述天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)进行挖掘来开发。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，所述放矿钟构造为倒棱锥形(200a)、槽形(200b)或倒圆锥形(200c)。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，至少一个所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)的形状构造成能够根据矿体几何形状和/或岩体性质和/或矿石流动因素和/或应力情况进行调整。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)构造成被定向成使得生产水平基础设施有利地与主要的应力相关。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)构造成被定向成使得崩落启动由所述主要的应力促进。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，所述放矿钟(200g)从多于一个的天井(202a，202b)挖掘。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，至少一个所述天井(102，102a至102f，202a至202b，402a至402e)位于放矿钟顶部(118，201)的周缘内的岩体中。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，至少一个所述天井(102，102a至102f，202，402a至402e)位于放矿钟顶部(118，201)的中央。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，至少一个所述天井被开发成相对于放矿钟顶部(201a)的中央偏移。

18.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，所述放矿钟至少部分地从位于放矿钟顶部(201b)的周缘之外的岩体中的天井(202)挖掘。

19.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，至少一个所述天井是竖向(202)或倾斜的(202a)。

20.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，至少一个所述天井(402a，402b，402e)被开发成仅在所述放矿钟(400a，400b，400e)上方的采场高度的一部分上延伸。

21.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，至少一个所述天井被开发成在整个采场高度上延伸。

22.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，通过将先前爆破的岩石(101)从所述放矿钟放出以产生空隙(109)而在无约束环境中发生爆破。

23.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，通过将先前爆破的岩石(101)从所述放矿钟放出但不产生空隙而在半约束环境中发生爆破。

24.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括在所述放矿钟顶部上方的特定区域(150，411)中并且根据需要执行预处理。

25.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括根据需要从崩落切换至钻探和爆破。

26.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过操作布置在所述天井内部的所述机械在采场的一部分中的特定区域中从崩落按计划切换至钻探和爆破有限时间段。

27.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括在崩落停止的情况下通过借助于操作布置在所述天井内部的所述机械从所述天井内部在采场的一部分中在特定区域(150)中进行钻探、装料和爆破来进行预破碎而重新启动所述采场的崩落。

28.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括与放矿钟挖掘并行地执行从所述天井对岩体的预处理。

29.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括与在所述天井下方进行崩落采场的崩落并行地执行从所述天井内部对岩体的预处理。

30.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过执行从所述天井内部布置的控制措施器件来控制崩落行进。

31.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过执行从所述天井内部布置的控制措施器件来控制崩落行进方向。

32.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过操作布置在所述天井内部的机械并且/或者通过放矿策略和/或放矿控制来控制崩落行进。

33.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过操作布置在所述天井内部的机械并且/或者通过放矿策略和/或放矿控制来控制崩落行进方向。

34.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过对具体选定体积的岩体进行预处理来控制崩落行进方向。

35.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括将至少一个附加放矿点(106，406)开发到放矿钟(100，400a至400e)中，并且在与预先存在的放矿点相同的水平上或者在与预先存在的放矿点不同的水平上开发所述至少一个附加放矿点，以刺激所述放矿钟中的材料流动。

36.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括将至少一个放矿点(106，406)开发到布置在所述放矿钟上方的采场(110，410a至410e)中。

37.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括将所述附加放矿点(106，406)从一个方向开发到所述放矿钟(100，400a至400e)和/或采场中。

38.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括将所述附加放矿点(106，406)从不同方向开发到所述放矿钟(100，400a至400e)和/或采场中。

39.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括将至少一个放矿钟设置成具有分布在至少两个水平上的多个放矿点，并且均匀地分布所述放矿点使得实现有利的放矿点间距，并且使所述放矿点交互地放矿使得实现隔离放矿带之间的交互。

40.所述集成式天井崩落开采方法包括以交错、方形或矩形布局开发放矿点(106，406)。

41.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括接合至少两个放矿钟并且在所述放矿钟上方形成连贯采场，并且使所述连贯采场崩落。

42.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过在靠近崩落采场的位置处开发附加放矿钟并将所述附加放矿钟接合至所述崩落采场来使所述崩落采场沿侧向方向扩大。

43.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括监测崩落行进和/或崩落行进方向。

44.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过使用布置在天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)内部的远程控制监测设备来监测崩落岩体。

45.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过远程控制监测器件监测崩落采场和/或崩落后部(119)和/或崩落岩体(101)，所述远程控制监测器件通过所述天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)下降并下降到所述崩落采场中。

46.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括从所述天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)在所述岩体中钻出孔洞并且将传感器放置在所述孔洞中。

47.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括基于对崩落采场和/或崩落后部和/或崩落岩体的监测在生产水平处调整放矿策略和/或放矿控制和/或崩落岩体。

48.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过使用布置在所述天井内部的监测器件来减轻采场(110)中的空气爆破和/或崩落停止的风险。

49.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括通过操作布置在所述天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)内部的机械(120)并且/或者通过放矿策略并且/或者通过放矿控制来减轻采场(110)中的空气爆破和/或崩落停止的风险。

50.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，包括基于对各个地层和带的空间分布和/或行为的监测来确定预处理需求。

51.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，开采顺序适应生产和/或矿体几何形状和/或岩石力学因素和/或矿石流动因素并且由生产和/或矿体几何形状和/或岩石力学因素和/或矿石流动因素确定。

52.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，矿井布局和基础设施位置适应生产和/或矿体几何形状和/或岩石力学因素和/或矿石流动因素并且由生产和/或矿体几何形状和/或岩石力学因素和/或矿石流动因素确定。

53.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，矿井布局和/或基础设施位置和/或开采顺序在短时间内被调整。

54.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，采场(310a至310d)在邻近采场(310a至310d，410a至410e)的特定位置处产生应力阴影(320)，其中，所述应力阴影减轻了岩体的应力，由此产生了有利的应力环境。

55.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，至少两个相邻采场(310a至310d，410a至410e)之间的交互产生了用于开采基础设施的区域性的有利应力环境。

56.根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法，其中，在邻近于放矿钟和/或采场的特定位置处在有利应力环境中开发天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)、巷道(115，207，407)、放矿点(106，206，406)和其他基础设施。

57.一种根据前述权利要求中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法用于从矿床开采矿石的用途，其中应用了崩落开采方法比如矿块崩落法、盘区崩落法、倾斜崩落法或天井崩落法。

58.一种集成式天井崩落开采基础设施(902)，构造成用于开采岩体(10)中的矿床，所述集成式天井崩落开采基础设施(902)包括：

-至少一个天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)，所述至少一个天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)在所述岩体(10)中被开发；

-放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)，所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)在所述岩体(10)中被开发，其中，所述放矿钟的至少一部分接合至所述至少一个天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)；

-底切部(UC)，所述底切部(UC)构造成启动位于所述底切部上方的岩体的崩落，其中，所述底切部的至少一部分形成为所述放矿钟的局部(201，401a至401e，118)；其中，所述部分已经通过借助于挖掘使所述放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生；

-至少两个放矿点(106，206，406)，所述放矿点(106，206，406)接合至所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)，其中，所述放矿点(106)接合至布置在不同水平上的巷道(115，207，407)；以及

-运输设备(904)，所述运输设备(904)构造成将碎裂岩石(101)从所述放矿钟逐渐放出。

59.根据权利要求58所述的集成式天井崩落开采基础设施(902)，其中，在所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)上方定位有崩落采场。

60.一种监测系统(920)，配置成用于监测构造成用于开采岩体中的矿床的集成式天井崩落开采基础设施(902)，所述监测系统包括：

-用于监测在所述岩体(10)中开发的至少一个天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)的开发的监测器件；和/或

-用于监测在所述岩体(10)中开发的放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)的开发的监测器件，其中，所述放矿钟的至少一部分接合至至少一个所述天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)；和/或

-用于监测底切部(UC)的开发的监测器件，所述底切部(UC)构造成启动位于所述底切部上方的岩体的崩落，其中，所述底切部的至少一部分形成为所述放矿钟的局部；其中，所述部分已经通过借助于挖掘使所述放矿钟沿向上方向逐渐扩张而产生；和/或

-用于监测接合至所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)的至少两个放矿点(106，206，406)的开发的监测器件，其中，所述放矿点(106)接合至布置在不同水平上的巷道(115，207，407)；和/或

-构造成用于监测所述岩体的崩落启动的监测器件；和/或

-构造成将碎裂岩石(101)从所述放矿钟逐渐放出的运输设备(904)的监测器件；和/或

-构造成用于监测活动开采区域中的所述岩体的监测器件；和/或

-构造成用于监测崩落采场的监测器件。

61.根据权利要求60所述的监测系统(920)，其中，所述监测系统配置成用于通过使用布置在所述天井内部的远程控制监测设备来监测崩落岩体。

62.根据权利要求60或61所述的监测系统(920)，其中，所述监测系统配置成用于监测所述集成式天井崩落开采基础设施(902)所在的岩体中的震级和/或应力和/或变形。

63.根据权利要求60至62中的任一项所述的监测系统(920)，其中，所述监测系统配置成用于收集监测数据、分析监测数据、存储监测数据并且/或者经由无线和/或有线通信设备将监测数据传送至集成式崩落开采基础设施的自动或半自动控制系统。

64.一种机械(910)，包括钻探和/或装料设备，所述机械构造成用于：

-在岩体(10)中开发至少一个天井(102，102a至102f，202，302a至302g，402a至402e)；和/或

-在所述岩体(10)中开发放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)，其中，所述放矿钟的至少一部分通过借助于所述机械进行钻探和/或装料从所述天井挖掘，由此通过底切启动崩落；

-通过借助于挖掘使所述放矿钟沿向上方向逐渐扩张来开发所述放矿钟；和/或

-将至少两个放矿点(106，206，406)开发到所述放矿钟(100，100a至100c，200a至200g，300a至300f，400a至400e)中，其中，所述放矿点(106)从布置在不同水平上的巷道(115，207，407)开发；和/或

-从所述放矿钟通过所述放矿点(106，206，406)运输碎裂岩石(101)。

65.根据权利要求64所述的机械(910)，其中，所述机械(910)构造成用于从所述天井(102)内部对所述岩体进行钻探和/或装料。

66.根据权利要求64或65所述的机械，其中，所述钻探和/或装料设备包括构造成用于启动所述崩落的钻孔和/或装料装置。

67.根据权利要求64至66中的任一项所述的机械，其中，所述机械还包括预处理装置。

68.根据权利要求64至67中的任一项所述的机械(910)，其中，所述钻探和/或装料设备布置在可移动的平台上，所述平台能够在所述天井(102)内移动，以到达用于操作所述钻探和/或装料设备的位置。

69.根据权利要求64至68中的任一项所述的机械(910)，其中，所述平台构造成具有模块化设计。

70.根据权利要求64至69中的任一项所述的机械(910)，其中，布置在所述平台上的机械和/或装置构造成具有模块化设计。

71.根据权利要求64至70中的任一项所述的机械(910)，其中，所述平台构造成移动至所述天井的顶部处的一侧，以被储存在储存位置中。

72.根据权利要求64至71中的任一项所述的机械(910)，其中，所述机械构造成通过远程控制并且/或者通过手动控制来操作。

73.根据权利要求64至72中的任一项所述的机械(910)，其中，所述机械构造成半自动化或完全自动化。

74.根据权利要求64至73中的任一项所述的机械(910)，其中，所述机械(910)构造成用于从所述天井(102)内部安装岩石支承件，比如岩石锚杆、网状物、喷射混凝土或线缆锚杆。

75.根据权利要求64至74中的任一项所述的机械(910)，其中，所述机械(910)构造成用于从所述天井(102)内部水力压裂所述岩体。

76.根据权利要求64至75中的任一项所述的机械(910)，其中，用于钻探的所述机械(910)构造成用于执行定向钻探。

77.根据权利要求64至76中的任一项所述的机械(910)，其中，用于钻探的所述机械(910)构造成用于通过定向钻探来钻出弯曲的孔洞。

78.根据权利要求64至77中的任一项所述的机械(910)，其中，所述机械(910)构造成用于对装料的孔洞启动爆破。

79.根据权利要求64至78中的任一项所述的机械(910)，其中，所述机械(910)构造成用于从所述天井(102)内部启动爆破。

80.根据权利要求64至79中的任一项所述的机械(910)，其中，所述机械(910)构造成用于通过有线雷管和/或远程控制雷管和/或非电雷管和/或无线雷管来启动爆破。

81.根据权利要求64至80中的任一项所述的机械(910)，其中，所述机械构造成用于通过装载机和/或卡车装载机和/或具有输送机的连续放矿机械从所述放矿点装载和运输碎裂岩石(101)。

82.根据权利要求58至59中的任一项所述的集成式天井崩落开采基础设施(902)，其中，所述集成式崩落开采基础设施(902)包括根据权利要求62至81中的任一项所述的机械(910)。

83.根据权利要求58至59中的任一项所述的集成式天井崩落开采基础设施(902)，其中，所述集成式崩落开采基础设施(902)包括根据权利要求60至63中的任一项所述的监测系统(920)。

84.一种根据权利要求58至59所述的集成式崩落开采基础设施的自动或半自动控制系统(901)，其中，所述自动或半自动控制系统(901)电联接至控制电路(900)，所述控制电路(900)配置成控制根据权利要求1至56中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法。

85.根据权利要求84所述的自动或半自动控制系统(901)，其中，所述自动或半自动控制系统(901)包括根据权利要求64至81中的任一项所述的机械(910)，其中，所述机械(910)构造成由所述自动或半自动控制系统(901)以远程控制模式和/或自动控制模式和/或半自动控制模式和/或手动控制模式操作。

86.根据权利要求84或85所述的自动或半自动控制系统(901)，其中，所述自动或半自动控制系统(901)包括根据权利要求60至63中的任一项所述的监测系统(920)，其中，所述监测系统(920)配置成与所述自动或半自动控制系统(901)通信并且由所述自动或半自动控制系统(901)以远程控制模式和/或自动控制模式和/或半自动控制模式和/或手动控制模式操作。

87.根据权利要求58或59中的任一项所述的集成式天井崩落开采基础设施(902)，其中，所述集成式崩落开采基础设施(902)包括根据权利要求84至86中的任一项所述的自动或半自动控制系统(901)。

88.一种数据介质，配置成用于存储数据程序(P)，所述数据程序(P)配置成用于控制根据权利要求84至86中的任一项所述的自动或半自动控制系统(901)并且/或者配置成用于控制根据权利要求64至81中的任一项所述的机械(910)，所述数据介质包括能够由控制电路(900)读取以用于在所述数据介质在所述控制电路(900)上运行时执行根据权利要求1至56中的任一项所述的集成式天井崩落开采方法的程序代码。

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