[发明专利]一种基于格宾人工矿柱的缓倾斜矿体露天转地下采矿方法

说明书

一种基于格宾人工矿柱的缓倾斜矿体露天转地下采矿方法，缓倾斜矿体露天转地下开采时，矿体在露天采坑底部已经出露地表，在露天采场底部，垂直最终边坡走向布置脉内采准斜巷，随矿块回采架设格宾人工矿柱进行临时支撑顶板，回采时同时布置护顶锚杆。矿块回采一定长度后，利用格宾人工矿柱封闭采场进行废石充填，靠近顶板部分利用胶结充填体或混凝土砂浆进行接顶充填，起到永久支护顶板作用。如此循环至矿体完全转入地下开采。本发明实现“地下开采露天化”，可利用原有露天开采设备进行凿岩、爆破、出矿，创造了露天转地下无基建时间、废石采出量低、矿体损失小、贫化低、人工矿柱安装方便且成本低、生产能力大的开采方法。

技术领域

本发明涉及一种采矿方法，特别是涉及一种基于格宾人工矿柱的缓倾斜矿体露天转地下采矿方法。

背景技术

在我国缓倾斜矿体露天转地下开采矿山中，现有的开采方法普遍存在以下的技术难点：①继续采用露天开采方式开采浅部缓倾斜矿体，可能造成生产剥采比过大，经济剥采比不合适的情况；②采用地下开采方式留有顶板永久保安矿柱，尤其针对缓倾斜矿体，矿体损失大；③常规露天转地下开采基建时间长，工序衔接复杂，组织任务重；④常规地下矿山开采设备比露天开采设备生产能力小、转运不灵活；⑤常规缓倾斜矿体采用预留矿柱矿石损失严重，另一方面采用充填工艺回收矿柱，矿柱的回采很大程度上受两侧充填体的影响，也会造成矿石贫化较大；⑥常规人工矿柱替换法，一方面人工矿柱成本高、实施工艺复杂，另一方面替换时容易产生安全问题。

针对上述问题，目前亟需一种能有效解决传统缓倾斜矿体露天转地下工程存在地下基建时间长、开采废石多、矿体损失大、矿石贫化高、人工矿柱成本高、生产能力低等问题的开采方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种露天转地下无基建时间、废石采出量低、矿体损失小、矿石贫化低、人工矿柱安装方便且成本低、机械化作业水平高、生产能力大的基于格宾人工矿柱的缓倾斜矿体露天转地下采矿方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于格宾人工矿柱的缓倾斜矿体露天转地下采矿方法，缓倾斜矿体露天转地下开采时，矿体在露天采坑底部已经出露地表，在露天采场底部，垂直最终边坡走向布置脉内采准斜巷，随矿块回采架设格宾人工矿柱进行临时支撑顶板，回采时同时布置护顶锚杆；矿块回采一定长度后，利用格宾人工矿柱封闭采场进行废石充填，靠近顶板部分利用胶结充填体或混凝土砂浆进行接顶充填，起到永久支护顶板作用；如此循环至矿体完全转入地下开采。

具体步骤如下：

（1）开采时沿矿体走向按35～50m间距划分矿块，视顶板岩石稳定性而定，每个矿块由一个矿房和一个矿柱组成，矿房宽度为20～30m，矿柱宽度为15～20m；视顶板岩石稳定性而定，矿块长度沿矿体倾向为50～100m；

（2）矿房、矿柱交替回采，从露天坑底矿体露头处开始，以临空面作为自由面前进式开采；回采5～10m后，从露头处开始施工格宾式人工矿柱，每个矿房布置宽度5～8m格宾人工矿柱两道，与矿体顶板相接，沿矿房轴线方向平行布置，与矿房边界间留出3～5m间隙，作为矿房回采时的行人、通风通道和回采矿柱时的采准巷道；矿柱回采方式同矿房回采，留有一道6～10m格宾人工矿柱；

（3）采场内采用浅孔设备凿岩爆破，采用露天开采设备—装载机（或挖掘机）配合自卸卡车出矿；开采时，视顶板稳定性条件，布置上向锚杆或长锚索进行护顶支护，同时步骤（2）中架设的格宾人工矿柱作为顶板临时支护；

（4）采用推土机推堆废石进行充填；架设格宾人工矿柱作为充填挡墙封闭空区，最后采用注浆泵向废石充填体顶部注浆接顶。

格宾人工矿柱由已充填废石的格宾网箱制成。格宾网箱尺寸长×宽×高为2m×1m×1m，露天剥离废石或井下掘进废石填至网箱内组成人工矿柱单元，人工矿柱由各单元格宾网箱堆筑而成。