[发明专利]矿集区内矿群集约化开采的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属矿山地下开采领域，涉及一种大范围矿集区内的矿群开采方法。 

背景技术

我国有色金属资源的主要特征之一是中、小矿床多，大型矿床少。由于受分散的中、小矿体的赋存条件限制，长期以来，许多矿集区采用小矿山、小选厂的独立粗放生产方式开发经营，致使采矿系统复杂，采掘装备落后与生产技术水平低，经济效益难以提高。主要表现如下。 

(1) 矿集区内矿群的传统开采模式缺点突出体现在区域资源配置与矿山布局不合理，生产系统和工艺复杂混乱。表现在：①区内存在多个矿山开拓运输系统，缺乏多功能综合性的生产系统，运输成本高，制约了矿山生产的发展和经济效益的提高；②矿井通风系统、供电系统等复杂、线路长，能耗大，系统可靠性差，工作环境安全保障程度低。 

(2) 采矿方法与装备条件相对落后，矿产资源集约化开发程度低。矿集区内矿群的赋存条件复杂。以往多采用传统的全面法、留矿法、有底柱分段崩落法、尾砂充填法等方法开采，凿岩设备采用大量传统的7655、YT28气腿式凿岩机，采场出矿采用电耙，或者装岩机等等，同时，生产辅助系统设备老化、布局不合理、能耗高。由于采矿效率低、贫化损失大、人工成本高，安全性较差。 

(3) 传统的、独立分散的中小矿群开发模式，严重制约了采矿效率和资源综合利用率的提高，矿山工程建设重复投资，井巷开拓运输工程利用率低，并造成大量低品位资源浪费，经济效益低，发展不可持续，从而导致危机矿山的困境。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种矿集区内矿群集约化开采方法，它可解决大量小矿山、小选厂的粗放生产方式的问题，整合了资源，使生产效率大幅提高，实现资源充分回收及生产成本的降低。 

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：根据区域内中小分散矿体的赋存特征，构建贯通矿集区内各自分散矿体的中段开拓运输平台，将分散独立的各矿体联成整体；将不同矿种的矿体进行分类，根据矿种分布特征和最小费用最大流原则选择选厂地址，一个选厂集中选一种矿石；集中2~3个中段运输平台，建立区域内人员、材料与矿石的集中快速运输平台，并使其贯通井下所有子开拓运输系统；将区域矿山进行分区，建立分区相对独立的通风、供电、供水、压排气等生产辅助系统，同时又可以实现分区之间的并网联接；依据各个矿体特征，统一规划适合的采矿方法，集中配置机械化程度高的无轨采掘设备，实施矿集区内矿群的集约化开采和运输。 

在大区域、分散中小矿群开采中，根据矿集区矿体赋存特征，选择可以贯通全区的关键中段运输平台，再构建井下竖向工程，形成区域内矿山开拓运输的骨干框架。 

建立地表选厂和井下开拓运输系统的三维可视化模型，通过构建最小费用最大流模型计算出开采出的矿石到选厂之间流向的最优路径，提高选矿集中度和降低运输成本。 

将整个区域划分为3-4个片区，形成以片区为单位的通风、压气系统，供电、供排水系统。通风系统以压为主、压抽结合的机械通风、多级机站和局部通风相结合，风机远程控制。 

通过大范围区域内矿山运输提升系统的构建，采用高效率的凿岩台车和无轨设备开采，并进行采掘设备的集中调度和配置，供给不同赋存特征矿体的开采使用，提高设备利用率。 

依据关键中段运输平台为依托，构建井下窄轨快速运输专线，在各主要矿点设置站台，减少井下人员、材料等转运次数，提高效率。 

本发明的技术效果是：为了实现矿集区内相对分散的中小矿体的规模化、集约化开采，解决因受分散的中、小矿体的赋存条件限制而采用的大量小矿山、小选厂的粗放生产方式开发经营，导致的采掘装备与生产技术水平低的问题，在探明已有矿体赋存情况条件下，通过构建与贯通整个区域内的矿山开拓运输系统工程，不仅为生产探矿提供条件，而且大幅度提高井下矿石、人员运行效率，提高采选集中度。本发明适用于区域内相对分散的中小矿集区内，矿床规模化开采。可简化开拓运输系统工程，实现井下矿石和人员集中快速运输，充分发挥采掘设备运行效率，降低运营成本。同时通过构建的主干开拓运输平台，解决矿产资源勘探与复杂难采矿体的集约开采难题。 

附图说明

图1为未实施矿群集中规模化开采的开拓运输系统纵剖面示意图。 

图2为实施本发明区域内矿山实现整合后的开拓运输系统纵剖面示意图。 

图3 为本发明区域内矿山整合后的开拓运输竖向工程和主干运输平台三维示意图。