[发明专利]一种地下矿山点柱矿体的原地溶浸采矿法

说明书

本发明公布了一种地下矿山点柱矿体的原地溶浸采矿法，适用于地下水不发育或水文条件简单、且可使用溶浸回采的铜、金、铀、锰等矿物地下金属矿山高大点柱的回采。首先在采空区内构筑人工假巷，在点柱的表面施工防渗层，并对采空区胶结充填接顶，然后在点柱底部施工形成积液巷道、积液钻孔和集液池并做防渗处理，在点柱上部施工形成通风孔、溶浸药剂添加孔并安装溶浸药剂添加管，自溶浸药剂添加管向点柱内添加溶浸药剂，浸出液通过下部的积液钻孔、积液巷道汇入集液池中，集液池中的浸出液通过自流或泵送进入下一步生产环节。本发明具有作业安全、地压控制效果好、成本低等优点。

技术领域

本发明属于地下采矿领域，特别涉及一种地下矿山点柱矿体的原地溶浸采矿法，特别适用于地下水不发育或水文条件简单，且可使用溶浸回采的铜、金、铀、锰等矿物地下金属矿山高大点柱的回采。

背景技术

目前，国内矿山针对缓倾斜矿体的常用采矿方法主要有全面法、房柱采矿法、点柱式上向水平封层充填采矿法，这些采矿方法要求在回采过程中，要求在采场内滞留一定比例的点柱矿体作为采场顶板支撑，而这些点柱矿体一般做永久损失处理，因而在开采过程中，采矿损失率指标较高。

不少采矿工作者，为提高矿石资源利用率，针对这些点柱矿柱的回采进行了一定研究，目前较为常用的回采方法有：抽采法、削柱法、人工支柱替换法、全面充填嗣后回采法等，但在实际应用过程中，因人员设备作业安全、顶板地压管理，爆破自由面控制、充填体混入等等因素，造成实施效果较差，回收率指标偏低。

有鉴于此，当前仍有必要对点柱矿体的回采方案进行继续研究，直到提供一种能够安全、高效、低成本的回采方法，以解决上述问题。

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种地下矿山点柱矿体的原地溶浸采矿法，即采用化学试剂对矿物进行浸出的方式，对矿物进行回收。该方法，区别与穿孔的钻爆式回采，除掘进作业外，正常生产过程中不涉及火工品使用，并且在正式生产过程中，人员设备在充填体覆盖条件下的人工假巷内活动，不必进入采场，安全性好。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种地下矿山点柱矿体的原地溶浸采矿法，其包括以下步骤：

步骤a、在采空区中构筑人工假巷至待回采点柱的边界，人工假巷的路线以保证施工安全和尽可能多回收点柱为原则；

步骤b、在点柱的表面施工防渗层，防渗层由混凝土喷层和防渗土工膜构成，首先在点柱表面喷射一层混凝土，喷浆厚度满足预支护强度要求并尽量多抹平超采凹坑，然后再在混凝土喷层外敷设防渗土工膜；

步骤c、采用胶结充填体对采空区进行充填，充填体须保证接顶；

步骤d、自人工假巷端部掘进积液巷道到达点柱边界，在积液巷道两侧边壁和顶部施工积液钻孔，在积液巷道端部构筑集液池，并在积液巷道和集液池的边壁铺设防渗层；

步骤e、自点柱上方的中段巷道或地表向下施工钻孔，首先在靠近积液巷道尽头一侧施工数个通风孔并在孔内安装防渗套管作为采场回风通道，通风孔孔口采用风管与风机连接，形成机械抽出式通风回路；然后向点柱内施工与积液巷道未贯通的溶浸药剂添加孔，溶浸药剂添加孔孔口与溶浸药剂添加管连接，溶浸药剂添加管上设有开关阀门；

步骤f、打开开关阀门，自溶浸药剂添管向点柱内添加溶浸药剂，浸出液通过下部的积液钻孔、积液巷道汇入集液池中，集液池中的浸出液通过自流或泵送进入下一步生产环节。

上述技术方案的一种实施方案中，所述人工假巷为混凝土假巷，三心拱断面，通过架设模板浇筑成型，混凝土厚度为300mm，混凝土强度大于等于C20。

上述技术方案的一种实施方案中，所述防渗土工膜具备抗腐蚀特性，且铺设层数应不小于2层。

上述技术方案的一种实施方案中，所述胶结充填体28天单轴抗压强度大于等于1.5Mpa。