專利名稱：一種銅礦的地下開采方法
一種銅礦的地下開采方法技術領域一種銅礦的地下開采方法，涉及一種金屬銅礦的開發(fā)利用方法。
技術背景銅礦山開采是銅工業(yè)生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。在銅礦開采過程中，不可避免地會產(chǎn)生大量 固體廢料(廢石和尾礦)，傳統(tǒng)的銅礦開采過程，都需要配套建設有廢石場和尾礦庫。廢石場 和尾礦壩不僅占用大量的土地，而且還嚴重破壞礦區(qū)的自然環(huán)境。同時，很多地下銅礦山由 于開采導致地表沉降或塌陷，存在重大安全隱患，直接威脅人民的生命和財產(chǎn)安全。在礦山 開采過程中，確定的合理采礦方法是影響礦山投資的效益的重要因素，而且采礦方法對礦山 投產(chǎn)后的經(jīng)濟效益、服務年限、生產(chǎn)能力、資源回收、生產(chǎn)安全和今后發(fā)展條件等產(chǎn)生重大 影響。保護土地，減少環(huán)境污染，科學有效地開發(fā)礦產(chǎn)資源已成為今后重要的研究課題。目前，由于銅礦山具有中小型礦床多，大型、超大型礦床少、貧礦多，富礦少、共伴生 礦多，單一礦少的特點，主要的采礦方法有(一)露天開采。該方法適用于埋藏較淺或地表 有露頭的礦體，其優(yōu)點是資源利用充分、回采率高、貧化率低，基建期短，生產(chǎn)能力大，勞 動生產(chǎn)率高，成本低，勞動條件好，生產(chǎn)安全。缺點是產(chǎn)生大量的剝離巖土，地表生態(tài)破壞 嚴重，初期投資大，生產(chǎn)受氣候影響比較大。(二)地下開采。該方法適用于埋藏比較深的礦 床，分為三大類①空場采礦法。適于開采礦石和圍巖均穩(wěn)固的礦體，優(yōu)點是回采工藝簡單， 容易實現(xiàn)機械化，勞動生產(chǎn)率高，采礦成本低。缺點是開采中厚層以上礦體，需留大量礦柱， 礦石回采率低。②充填采礦法。適用于開采圍巖不穩(wěn)固的高品位、稀缺、貴重礦石的礦體； 地表不允許陷落，開采條件復雜，如水體、鐵路干線、主要建筑物下面的礦體和有自然火災 危險的礦體等；也是深部開采時控制地壓的有效措施。優(yōu)點是適應性強，礦石回采率高，貧 化率低，作業(yè)較安全，能利用工業(yè)廢料，保護地表等。缺點是工藝復雜，成本高，勞動生產(chǎn) 率和礦塊生產(chǎn)能力都較低。③崩落采礦法。適用于圍巖容易崩落、地表允許塌陷的礦體。優(yōu) 點是礦塊生產(chǎn)能力大，勞動生產(chǎn)率高，采礦直接成本高。其缺點是適用條件很嚴格，方法靈 活性差，安全性相對差。(三)堆浸。適用于低品位銅礦、貧銅表外礦和銅礦石廢石。優(yōu)點是 投資少，運行費用低，不受地理位置和氣候條件的限制。其缺點是浸出周期比較長，地表生 態(tài)破壞比較嚴重
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能有效提高資源的回收率、實 現(xiàn)資源開發(fā)與環(huán)境保護相統(tǒng)一的銅礦的地下開采方法。 本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
一種銅礦的地下開采方法，其特征在于將礦體為上下兩部分，其下部分采用階段上行式 開采，礦體的上部采用原地破碎浸出采礦法。本發(fā)明的一種銅礦的地下開采方法，其特征在于其礦體的下部分采用階段上行式開采開 拓時，是將井筒一次掘至礦體最深部，使最下部階段達到回采水平，在上一個階段進行采準， 上兩個階段開拓，如此回采、采準、開拓向上階段展開。
本發(fā)明的一種銅礦的地下開采方法，其特征在于其礦體的下部分采用階段上行式開采 時，井下產(chǎn)出的廢石和選廠的尾砂充入礦體下部回采階段的采空區(qū)。本發(fā)明的一種銅礦的地下開采方法，其特征在于其礦體按銅金屬量分為上下兩部分，其 上部的銅含量為50%，下部的銅含量為50%。本發(fā)明的一種銅礦的地下開采方法，為了減少基建初期的投資，也可以采取3 5個組 合階段，實施階段上行式開采。
本發(fā)明方法的有益效果在于a) 上部礦體采用原地破碎浸出采礦法，下部礦體使用階段上行式開采，使礦山地表不受 破壞以及免除礦山生產(chǎn)期內(nèi)二次擴建的干擾，同時為廢石不出坑就地充填、實現(xiàn)無廢開采創(chuàng) 造了便利條件。b) 由于下部礦體從很大深度上開始回采，回采后的采空區(qū)又及時用強度較大的充填料進 行充填，以及上部礦體用原地破碎浸出采礦法開采，這樣完全可以避免巖體發(fā)生大規(guī)模的移 動和整體破壞，地表的破壞和塌陷可能性極小，某些井巷工程還可以靠近礦體布置，從而顯 著地節(jié)省基建工程量和采準工程量。c) 由于下部礦體從很大深度上開始回采，應力場就重新分布，對減緩硬巖深部開采誘發(fā) 的巖爆災害有積極作用。d) 能夠充分安全高效回收資源、基建期和達產(chǎn)期短、廢石不出坑、尾礦充填采空區(qū)，并 且防止地表沉降、塌陷的目的，實現(xiàn)礦山的無廢開采。
具體實施方式
一種銅礦的地下開采方法，其礦體按銅金屬量分為上下兩部分，其上部的銅含量為50%，
下部的銅含量為50%;其下部分采用階段上行式開采開拓，礦體的上部采用原地破碎浸出采 礦法開拓，階段上行式開采開拓時，將井筒一次掘至礦體最深部，使最下部階段達到回采水 平，在上一個階段進行采準，上兩個階段開拓，如此回采、采準、開拓向上階段展開，井下 產(chǎn)出的廢石和選廠的尾砂充入礦體下部回采階段的采空區(qū)。首先將礦體按銅金屬量(上部的銅含量為50%，下部的銅含量為50%)分為上下兩部分，分界線作為基準面。根據(jù)礦體地質(zhì)條件、賦存條件以及地表的工業(yè)場地情況，選擇下部礦體 的開拓方法，當井筒開拓到該基準面時，對上部礦體進行原地破碎浸出開拓及生產(chǎn)，主要包括在基準面上視礦體形態(tài)布置集液巷，在每條集液巷兩邊布置水平孔注漿防滲、布置v型引流孔，集液巷道底部進行防滲處理。將基準面以上的各階段水平布置布液巷道，在布液巷道內(nèi)采用下向扇形中深孔布液；利用導流孔和集液小井導液至基準面水平的集液巷集液；采用 上向扇形中深孔小補償空間一次擠壓爆破落礦，在礦塊內(nèi)完成原地破碎工作。上部礦體先行 投產(chǎn)以減少前期投資。下部礦體的開采在上部礦體的開拓及生產(chǎn)的同時，井筒一次開拓到經(jīng)濟上最優(yōu)和技術 上可能的最大深度，在已開拓的最深水平進行回采，同時，在其上的1 2個水平進行開拓和 采準，那么，以上階段以及上部礦體開拓及生產(chǎn)產(chǎn)生的廢石，可以通過廢石溜井排放到下階 段己回采結束的采空區(qū)中，進行塊石充填或塊石尾砂膠結充填，形成強度較大的充填體，實 現(xiàn)廢石不出坑。廢石溜井按一定的間距布置在沿脈巷道旁邊，采空區(qū)上一階段的廢石可用無 軌自卸車直接卸入采空區(qū)，其它階段的廢石通過在采空區(qū)上一階段的廢石溜井旁布置的給料 點，經(jīng)過無軌自卸車轉(zhuǎn)運至采空區(qū)。礦坑水設計綜合利用于選廠和礦體上部的原地破碎浸出 的生產(chǎn)用水。根據(jù)地表地形和礦體賦存情況，合理布置充填井、通風井等輔助開拓巷道。在 下部礦體生產(chǎn)還沒有形成足夠的采空區(qū)之前，稱為礦山前期生產(chǎn)，需在地表建臨時的廢石場 和尾礦堆放點。等有足夠采空區(qū)后，這些廢石可以運至井下卸入采空區(qū)進行充填，尾礦可以 運至充填站進行消納。為了減少基建初期的投資，也可以采取3 5個組合階段，實施階段上 行式開采。
權利要求
1.一種銅礦的地下開采方法，其特征在于將礦體為上下兩部分，其下部分采用階段上行式開采，礦體的上部采用原地破碎浸出采礦法。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種銅礦的地下開采方法，其特征在于其礦體的下部分采用階 段上行式開采開拓時，是將井筒一次掘至礦體最深部，使最下部階段達到回采水平，在上一 個階段進行采準，上兩個階段開拓，如此回采、采準、開拓向上階段展開。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種銅礦的地下開采方法，其特征在于其礦體的下部分采用階 段上行式開采時，井下產(chǎn)出的廢石和選廠的尾砂充入礦體下部回采階段的采空區(qū)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種銅礦的地下開采方法，其特征在于其礦體按銅金屬量分為 上下兩部分，其上部的銅含量為50%，下部的銅含量為50%。
全文摘要
一種銅礦的地下開采方法，涉及一種金屬銅礦的開發(fā)利用方法。其特征在于將礦體分為上下兩部分，其下部分采用階段上行式開采，礦體的上部采用原地破碎浸出采礦法。本發(fā)明的方法，可以改善采場受力狀態(tài)，防止地表沉降、塌陷，安全、低成本、充分地利用銅礦資源，實現(xiàn)無廢開采，可以給銅礦山企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號E21C41/22GK101158285SQ20071017811
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權日2007年11月27日
發(fā)明者斌 余, 濤 龍 申請人:北京礦冶研究總院