[发明专利]区域矿山集约化开采技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属矿山地下开采，特别是涉及一种大范围内矿集区多、小、散矿床集约化开采技术。

背景技术

我国金属矿床赋存的主要特点是大型矿床少，中、小矿床多（＞80%）；单金属矿少，伴生、多金属矿多。由于受分散的“多、小、散”的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，致使机械化水平低，采选技术落后，安全事故频发，后备资源紧缺，经济效益差，矿山发展处于不可持续状态。主要表现在：

(1)建矿模式粗放。矿集区内赋存的多、小、散矿床，都采用分散的传统小规模粗放生产模式，其缺点突出体现在：区域内存在多个小而全的生产系统，缺乏多功能综合性的开拓运输平台，导致提升运输效率低；通风系统复杂能耗高、可靠性差；采掘设备和工艺落后，生产安全得不到保障，事故频发；矿区域资源配置不合理，采选不匹配，存在大量中小选厂，选矿能力小，技术落后，资源浪费严重；粗放开采同时导致生态环境破坏和污染严重。

(2)采矿技术落后。长期沿用小矿开采方式，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。受我国资源禀赋条件限制，矿集区内矿群的赋存条件均比较复杂，以往多采用传统的全面法、留矿法、有底柱分段崩落法等方法开采，凿岩设备主要还是传统的气腿式浅孔凿岩机，采场出矿采用电耙，或者装岩机等等，机械化水平很低。同时，生产辅助系统布局不合理、能耗高。由于采矿效率低、劳动强度大、贫化损失大、采矿和人工成本高。

(3)发展不可持续。传统的、独立分散的中小矿体开发模式，严重制约了采矿效率和资源综合利用率的提高，矿山工程建设的重复投资，井巷开拓运输工程利用率低，造成大量低品位资源浪费。由于资源深度勘探很差，许多矿山成为资源危机矿山，发展不可持续。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种将大幅度提高井下矿石、人员运行效率，大大提高采选集中度，实现扩能增效，还为生产探矿拓展空间和创造了条件的区域矿山集约化开采技术。

为了解决上述技术问题，本发明提供的区域矿山集约化开采技术，首先根据区域内大量中小分散矿体的赋存特征，构建贯通矿集区的井下中段开拓运输平台，将分散独立的各矿体联成整体；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；根据需要，将区域矿山进行分区，建立分区相对独立的通风、供电、供水、压排气生产辅助系统，同时又实现分区之间的并网联接；资源整合及区域开拓运输系统形成后，依据各矿体特征，设计高效率采矿方法，集中配置和共享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。

构建纵贯全区的开拓运输系统，在大区域、分散中小矿群的开采设计中，根据矿集区矿体赋存特征，优化选择贯通全区的关键中段运输平台，重新构建或延伸井下竖向工程，形成区域内矿山开拓运输系统的主体框架。

采选产能配置，重组区域内矿山与选厂，根据资源的分布包括储量、矿种、品位及位置等、矿石的运输网络系统包括平巷、竖井、斜井及溜井和选矿系统包括选厂规模、所选矿种、排尾和选矿的技术指标三者之间的最优匹配关系，实施资源、技术和运营等多重约束条件下的矿石流向及选厂布局优化，通过采选产能配置，进而简约选厂数量，提高选矿集中度和降低运输成本。

创建分区共享、远程控制的集约化生产辅助系统，将整个区域以片区为单位进行划分，形成以片区为单位并兼顾整个区域矿山的供电、通风、压气、供排水集约化生产辅助系统。

变革原有或设计新的高效采矿方法，以采用高效率的凿岩台车和无轨设备开采为主要技术特征，大幅度提高采矿强度，减少作业人员；同时对井下采掘设备进行集中调度和配置，供给不同赋存特征矿体的开采使用，提高设备利用率。

实施井下快速运输。以关键中段运输平台为依托，采用快速运输机车，构建井下快速运输专线，实施矿石与人员的快速运输，减少井下人员、材料等转运次数，提高效率。

采用上述技术方案的区域矿山集约化开采技术，依据区域内分散矿体的具体分布情况，打破以矿体或矿田为单元的传统矿山建设模式，从整体出发，重构或连接已有各个矿区的关键阶段运输平台，并衔接各主要矿点的竖向工程，形成区域内矿山的主干框架，形成全区的矿石运输、矿井通风和坑内供排水等多功能的综合性的开拓运输系统平台。