[发明专利]难采矿体机械化回采工艺

说明书

技术领域

本发明属于矿山采矿技术领域，涉及一种在上部难采矿体底柱选取合适的采场进行的难采矿体机械化回采工艺。

背景技术

申请人位于广东省韶关市东北约48km处，是我国大型铅锌生产基地，国家一级企业。目前，矿山生产能力已从投产初期的40×10⁴t/a，发展到160×10⁴t/a以上，矿山具有日产铅锌矿石5000～5500吨，年产铅锌金属含量17～18万t的采选生产能力，是我国有色金属行业的最大的铅锌采选企业之一。

矿产作为不可再生资源，在社会经济发展中占有相当重要的地位。我国拥有种类繁多的矿产资源且储量丰富，根据45种主要矿产资源的统计，我国的矿产储量总价值位居世界第3，占全世界的14.64%，仅次于美国和前苏联。虽然总量丰富，但人均矿产资源占有量却只有世界平均水平的58%，位居世界第53位。除此之外，我国矿产还存在着难选矿、贫矿多，矿床规模偏小，回收率低以及浪费严重等问题。由于受矿体赋存形态、采选方法以及人为等因素的影响，在回采过程中经常采富弃贫、采易弃难，这样以来就产生了大量的残矿资源。随着社会建设的发展，我国矿产资源的供需矛盾日益突出，有些矿山经过数十年的开采，也开始进入资源枯竭期。因此为了延长矿山的服务年限，提高矿山经济效益，必须加强对残矿资源的回收，而如何做到安全和高效的回收残矿资源仍是当今采矿界的一大难题。

凡口铅锌矿位于广东省韶关市仁化县镜内，隶属于中金岭南有色金属股份有限公司。该矿1958年开始建设，1968年正式投产。经过40多年的开采，已成为中度危机矿山。受早期勘探条件以及开采技术水平的限制，在各个中段留下了一大批难采（顶底柱）矿体，根据凡口铅锌矿提供的2011年一季度末矿量报表统计，共有453条底柱矿体可以回采，保有矿量350多万t，金属量Pb为18万t、Zn为34万t。这些难采顶底柱矿体具有品位高、总量大的特点，尽可能的回收这些残矿，对补充矿山日益减少的资源、增加矿山经济效益、提高资源利用率、延长矿山开采年限有着不可替代的作用。

难采顶底柱矿体具有分布零散、规模小、形态多变的特点。其作为滞后开采资源，地质条件复杂，且部分地质条件已经发生了较大变化，同时周边工程的复杂性也使得回采条件受到较大限制，这些都增大了顶底柱矿石回采的难度。凡口铅锌矿目前采用传统的条带式方法回采顶底柱矿体，即先在待回采顶底柱矿体内掘进一条拉底巷道，拉底巷道的位置分两种，一是靠底柱边帮掘进、二是在底柱中间掘进。拉底巷道施工完毕后开始后退式找边回采，第一层回采过程中要保证第二层实体部分厚度3.0m以上，第一层回采完毕后开始接顶充填，然后开始回采第二层，第二层由原进路挑顶垫坡进入，坡度小于20%，第二分层采用分条掘进式回采，即把底柱矿体分左右两部分，第一部分回采完毕充填接顶后再进行第二部分掘进式回采。凡口铅锌矿上部存有较多难采顶底柱矿体采场，若采用常规方法回采，安全难度很大，工效很低，贫化损失大。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种难采矿体机械化回采工艺，实现了难采矿体金属最大化回收，而且其安全、高效、采切工程简单，装药结构和起爆顺序技术先进。

同时配合凡口铅锌矿18万t扩产需要，平衡区域回采，增大上部中段回采量，减轻下部中段矿体提升压力；针对原回采方法存在生产效率低，劳动强度大，安全性差等缺点。凡口铅锌矿联合中南大学发明这种难采矿体机械化回采工艺。该工艺在凿岩平巷中使用瑞典Atlas Copco公司生产的BoomerK41X小型中深孔凿岩台车钻凿上向扇形中深孔，炮眼一次打完，采用小型装药台车装药，侧向崩矿，遥控铲运机和遥控破碎台车出矿，采场回采完毕后立即立模充填。目前该回采工艺已经在凡口铅锌矿试验成功，该工艺大大的提高了机械化程度，生产效率高，作业安全，作业环境也有了很大改善，充分发挥了安全高效的特点。

通过进一步研究该采矿方法的工艺过程，优化矿块结构参数及凿岩爆破参数，将使得该方法更具有适应性，并最终在凡口矿推广应用，这对凡口矿凡口铅锌矿的难采（顶底柱）矿体资源回收及凡口铅锌矿的可持续回采具有十分重要的意义，推动凡口矿的可持续发展。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

难采矿体机械化回采工艺：

首先，在采场的底部设计一凿岩出矿硐室，凿岩出矿硐室高为2.8～3m，宽为3m；