[发明专利]一种矿产资源安全绿色开采方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿产资源安全绿色开采方法，属于矿产开采技术领域。

背景技术

由于经济的不断发展，对矿产资源的需求不断的增加，尤其是对于煤炭和金属矿产资源的需求不断加剧，经济发展的压力时常导致矿产进入掠夺性的无序开采境地，这更进一步的恶化了矿区的环境，导致了矿产资源的严重浪费，使得地质灾害频发。虽然近几年我国出台了很多相关法律法规，矿产回采率正在逐步提高，但与发达国家相比还是有很大的差距。就以煤炭为例，发达国家煤炭资源的总体回收率达60%至70%，而我国的回采率平均只有20-30%左右，有些地方甚至还不到10%。大量地存在着“采一丢一”、“采一丢二”、“吃肥丢瘦”、“有水快流”只吃“白菜心”现象，造成每年浪费的煤炭达10亿吨之多。在我国造成回采率低的原因除了矿主为了追求短期经济利益，采厚弃薄，采易弃难；一些小型煤矿的非法滥采；国家法律法规的不完善以外；主要原因还是我们房柱式、打眼放炮式的落后、危险的开采工艺造成的。即使发达国家煤炭资源的总体回收率比我国高出一倍左右，但也不能做到地下矿产资源开采利用最大化，同样也存在安全隐患，也会造成地质灾害。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种矿产资源安全绿色开采方法。将粉煤灰、煤矸石、钢渣以及建筑垃圾深度资源化回收利用后的残渣恢复地质结构强度，以提高采矿过程中的安全系数，达到提高矿产资源的开采率，使矿产资源得到充分的开采利用，既可以使过去废弃的矿洞重新焕发生命的光辉，也可以保证现今正在开采的矿山在保证安全的前提下充分开发利用地下矿产资源，同时还不会产生新的采空区和塌陷区，大幅减少矿产资源的浪费，杜绝了地质灾害。真正实现矿区的生产与安全同步，矿产开发与绿色同步。

本发明的技术方案。矿产资源安全绿色开采方法，包括下述步骤：

a、将粉煤灰配浆，配浆以后进行过筛，过筛粒度为24-300目，再将浆料进行磁选，选出粉煤灰中的铁矿，磁选后的粉煤灰浆料进行浮选，选出粉煤灰中的铝土矿、锌矿、铜矿、钼矿和锡矿，得到以硅、钙为主体的粉煤灰尾渣；

b、将钢渣磨粉，进行配浆，过24-300目筛，进行磁选，选出钢渣中的铁矿，得到钢渣尾渣；

c、将煤矸石磨粉，过24-300目筛，进行配浆，进行磁选，选出煤矸石中的铁矿，然后将浆料进行浮选，选出煤矸石中的铝土矿、锌矿、铜矿、钼矿、锡矿和碳，得到以硅、钙为主体的煤矸石尾渣；

d、对矿山采空区进行地质勘探，根据地质情况，对采空区进行打孔，铺设管道，将粉煤灰尾渣30-70份、钢渣尾渣10-50份、煤矸石粉尾渣10-20份、石灰1-10份、石膏粉1-10份和发泡剂0.0001-0.0003份兑水调匀，制备得到浆料，通过管道和孔洞注入废弃关闭的矿洞内，凝固得到浇注石，对采空区地质进行支撑，再对采空区周围的余矿进行开采。

上述的矿产资源安全绿色开采方法，步骤d中，所述浇注石，按重量组分计，由粉煤灰尾渣40-60份、钢渣尾渣22-40份、煤矸石粉尾渣12-18份、石灰2-6份、石膏粉2-6份、发泡剂0.0001-0.0003份制备而成。

上述的矿产资源安全绿色开采方法，所述发泡剂为铝粉、碳酸氢无机盐、茶皂素或松香皂。

上述的矿产资源安全绿色开采方法，所述发泡剂为铝粉。

上述的矿产资源安全绿色开采方法，所述洼地用浇注石，还加入5-15份的建筑垃圾残渣。

本发明将深度资源化回收后的粉煤灰、煤矸石、钢渣、建筑垃圾残渣以及一些微量的发泡剂按一定比例混合、搅拌制浆，利用管道从预先打好的灌浆口逐步灌入矿洞、采空区，待浆料完全膨胀后，使其与矿洞四周紧密粘连，特别是矿洞的顶部以及缝隙得到良好地粘连和填实，待其完全固化后，地质结构的稳定性就可得到彻底恢复。就可以使地下矿产资源重新得到充分开发利用，可使原来废弃、关闭的矿区重新焕发生机。本发明涉及的安全、绿色开采新技术，使资源绿色开发利用与生态修复珠联璧合，使整个矿产资源在一个安全的环境中得到充分开发利用的同时，推进绿色发展、循环发展、低碳发展，而且整个填实工艺在经济上廉价、技术上可靠、环保性能优良。最重要的是本发明可使地下矿产资源的开发利用达到最大化，矿产资源的总体回收率达80%至90%，给社会带来极大的社会效益、经济利益和环境效益。