急倾斜中厚矿体长矿房连续开采干式充填采矿法

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.05.704

摘要/Abstract

摘要：

露天转地下急倾斜中厚矿体目前主要采用空场法、崩落法和尾砂胶结充填法进行开采，然而一些特殊区域不能采用尾砂进行充填，为了提高回采效率，需结合矿山地质条件研究与之相适应的采矿方法。针对青龙沟采区北矿段露天转地下急倾斜中厚矿体，依据矿岩体工程地质条件及其稳固程度，结合矿山现有采矿装备与充填条件，在阶段空场法分段凿岩、落矿的基础上，提出了长矿房连续开采干式充填采矿方法。依据矿体形态划分阶段，在首采阶段最下分层开掘凿岩巷道，上一分层预控顶为下一分层开采提供凿岩巷道；采用中深孔连续落矿的同时，利用废石等对采空区进行干式充填。该采矿方法简化了矿块开拓设计，大大减少了采准、切割工程量，缩短了采准、切割时间；通过采用连续开采减少矿柱留设，提高矿石回采量；采用干式充填体控制采场地压。在青龙沟采区北矿段现场进行的工业试验表明：对急倾斜中厚矿体采用长矿房连续开采干式充填采矿法实现了高强度和大规模集中开采，提高了矿块的回采率，降低了矿产资源损失量。

关键词: 急倾斜, 中厚矿体, 长矿房, 连续开采干式充填, 回采工艺, 采矿方法, 青龙沟金矿

Abstract:

For many years，the open stope method，caving method and tailings cement filling method are mainly used to mine the steeply inclined medium-thick ore body from open pit to underground.For some special areas，tailings cannot be used for filling.In order to improve the recovery efficiency，it is necessary to study the mining methods in combination with the geological conditions.In view of the steeply inclined and medium thick orebody from open-pit to underground mining in the north section of Qinglonggou mining area，the continuous dry filling of long room method was put forward.The method is on the basis of sublevel drilling and ore dropping by bench open stoping method，and according to the engineering geological conditions of the ore body and its stability，combined with the existing mining equipment and filling conditions of the mine.This method mainly use the subsection development，the subsection mining cutting，the pre-control roof，the medium-deep hole continuous blasting backward mining，the scraper continuous mining and continuous dry filling goaf. Stage is divided according to the orebody shape，and the drilling tunnels is excavated at the bottom layer in the first mining stage，and the previous layer pre-control roof provides drilling tunnels for the next layer mining.Arrange the cutting slot at the end of the mine and mining from one the side of the mine to the other side.Firstly，drill parallel holes upward in the cutting roadway.The row spacing of blasting holes is 1.2～1.5 m，and the spacing of parallel blasting holes is 1.2 m.After the blasthole is completed，cutting raise with free surface blasting can form cutting slot.The amount of ore from the cutting slot should ensure sufficient compensation space for the ore blasting in the stope.Medium-deep hole continuous ore break down is adopted.The stope is mining retracted from one side to the other.After the backfilling space is formed，the waste rock is poured into the stope through the filling roadway to a sufficient height to form the initial waste rock heap.The truck in the pit discharges waste rock on the waste rock heap.In principle，the stope is ventilated by the main air flow of the mine.The fresh air enters the stope along the drift from the sectional transport roadway through the perforation roadway.The waste-air passes through the upper part along the vein filling roadway，return to the upper part，and is collected and discharged to the return air well.The goaf is filled with waste rock while the medium-deep hole continuous ore dropping.This mining method simplifies the design of ore block exploitation，greatly reduces the amount of mining and cutting，and shortens the time of mining and cutting.Continuous mining is adopted to reduce pillar setting and increase ore recovery，and dry filling body is used to controlling mining site pressure.The field test in the north section of Qinglonggou mining area shows that the high-intensity and large-scale concentrated mining can be realized by adopting the continuous dry filling mining method for the steeply inclined medium-thick orebody，which improves the recovery rate of the ore block and reduces the loss of mineral resources.

Key words: steeply inclined, medium thick orebody, long room, continuous dry filling, mining technology, mining method, Qinglonggou mining area

中图分类号:

TD853

张天航, 赵兴东, 李怀宾, 赵一凡, 张姝婧. 急倾斜中厚矿体长矿房连续开采干式充填采矿法[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(5): 704-711.

Tianhang ZHANG, Xingdong ZHAO, Huaibin LI, Yifan ZHAO, Shujing ZHANG. Continuous Dry Filling of Long Room Method for Steeply Inclined and Medium Thick Orebody[J]. Gold Science and Technology, 2019, 27(5): 704-711.

图/表 6

图1

图2

图3

图4

图5

表1

参考文献 21

1	Yang Z Q ， Zhai S H ， Gao Q ，et al .Stability analysis of large-scale stope using stage subsequent filling mining method in Sijiaying iron mine[J].Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering，2015，7（1）：87-94.
2	张文方，王文丽 .急倾斜中厚硅石矿体采矿方法研究[J].金属矿山，2016，45（5）：1-5.
	Zhang Wenfang ， Wang Wenli .Study on mining methods for steeply inclined medium thickness ore body[J].Metal Mine，2016，45（5）：1-5.
3	吴爱祥，黄明清，王洪江 .平底结构分段空场法在倾斜中厚矿体中的应用[J].矿业研究与开发，2011，31（3）：1-3，14.
	Wu Aixiang ， Huang Mingqing ， Wang Hongjiang .Application of sublevel open caving with flat-bottom structure for inclined medium-thick ore bodies[J].Mining Research and Development，2011，31（3）：1-3，14.
4	黄明清，王贻明 .急倾斜中厚矿体阶段空场嗣后膏体充填及其稳定性模拟[J].有色金属（矿山部分），2018，70（2）：9-14.
	Huang Mingqing ， Wang Yiming .Stage open stoping with subsequent paste backfill and its stability simulation for steep inclined medium-thick deposit[J].Nonferrous Metals （Mining Section），2018，70（2）：9-14.
5	赵文利 .倾斜中厚矿体无底柱分段崩落法中深孔布置形式的安全性研究[J].化工矿物与加工，2017，46（3）：62-66.
	Zhao Wenli .Research on safety of arrangement of medium-length hole in sublevel caving without sill pillar for inclined medium thick orebody[J].Industrial Minerals and Processing，2017，46（3）：62-66.
6	赵钺 .急倾斜中厚矿体矿石损失测定及其原因相似模拟分析[J].中国矿山工程，2016，45（5）：22-25，48.
	Zhao Yue .Ore loss measurement and reason in steeply inclined medium thick orebody mining and the similar simulation analysis[J].China Mine Engineering，2016，45（5）：22-25，48.
7	原丕业，赵金先，王军英，等 .急倾斜中厚矿体无底柱分段崩落法结构参数优化研究[J].中国矿业，2004，13（5）：32-35，75.
	Yuan Peiye ， Zhao Jinxian ， Wang Junying ，et al .Study on structure parameter optimization of sublevel caving for high-dipping middle thickness ore body[J].China Mining Magazine，2004，13（5）：32-35，75.
8	陶冠，周波，伍垂志，等 .无底柱分段崩落法在那林金矿倾斜中厚矿体的应用[J].金属矿山，2013，42（10）：28-31.
	Tao Guan ， Zhou Bo ， Wu Chuizhi ，et al .Application of pillarless sublevel caving stoping method in inclined medium thick orebody in Nalin gold mine[J].Metal Mine，2013，42（10）：28-31.
9	杨清林 .改进型分段空场法在缓倾斜中厚矿体中的实践及探索[J].有色矿冶，2016，32（3）：13-15.
	Yang Qinglin .Practice and exploration of improved the sublevel open stope method used for gently inclined and medium thick orebody[J].Non-Ferrous Mining and Metallurgy，2016，32（3）：13-15.
10	石亮 .急倾斜特厚钾盐矿床开采方案选择[J].现代矿业，2018，34（10）：64-67.
	Shi Liang .Selection of the mining scheme of steeply inclined extra-thickness Potash deposit[J].Modern Mining，2018，34（10）：64-67.
11	严成涛 .中深孔高分段空场法开采急倾斜薄矿体[J].金属矿山，2009，39（增1）：196-198.
	Yan Chengtao .Mining steeply-inclined thin orebody with medium-deep hole high sublevel stoping method[J].Metal Mine，2009，39（Supp.1）：196-198.
12	周旭 .急倾斜极薄矿脉小分段分采空场法应用[J].现代矿业，2014，30（2）：11-13.
	Zhou Xu .Application of small sublevel open stope method of steeply inclined thin veins[J].Modern Mining，2014，30（2）：11-13.
13	Brady H G ， Brown E T .Rock Mechanics for Underground Mining[M].London：George Allen and Unwin，1985：212-213.
14	李国增 .急倾斜薄矿脉多矿块连续回采干式充填采矿法[J].黄金，1995，16（1）：18-21.
	Li Guozeng .Continuous stoping of multi-block of steep dip and narrow vein by dry back-filling method[J].Gold，1995，16（1）：18-21.
15	周罗中，鲁洪军，张永林，等 .倾斜复杂中厚矿体的连续采矿技术研究[J].采矿技术，2007，7（3）：1-3.
	Zhou Luozhong ， Lu Hongjun ， Zhang Yonglin ，et al .Study on continuous mining technology for inclined complex medium and thick ore bodies[J].Mining Technology，2007，7（3）：1-3.
16	吴爱祥，韩斌，古德生，等 .国内外地下金属矿山连续开采技术研究的发展[J].矿冶工程，2002，22（3）：7-10.
	Wu Aixiang ， Han Bin ， Gu Desheng ，et al .Progress in research on continuous mining technology of domestic and foreign underground metal mines[J].Mining and Metallurgical Engineering，2002，22（3）：7-10.
17	徐东升，戴兴国，廖国燕 .金属矿地下连续开采技术探讨[J].中国矿山工程，2007，36（2）：36-40.
	Xu Dongsheng ， Dai Xingguo ， Liao Guoyan .Discussion on continuous mining technology in underground metal mines[J].China Mine Engineering，2007，36（2）：36-40.
18	杨小聪，杨志强，解联库，等 .地下金属矿山新型无矿柱连续开采方法试验研究[J].金属矿山，2013，42（7）：35-37.
	Yang Xiaocong ， Yang Zhiqiang ， Xie Lianku ，et al .Experimental research on the new non-pillar continuous mining method for underground metal mines[J].Metal Mine，2013，42（7）：35-37.
19	王运敏 .“十五”金属矿山采矿技术进步与“十一五”发展方向[J].金属矿山，2007，37（12）：1-9，13.
	Wang Yunmin .Progress in mining technology for metal mines in “Tenth-five Year Plan” period and its development orientation in “Eleventh-five Year Plan” period[J].Metal Mine，2007，37（12）：1-9，13.
20	邓建，古德生，李夕兵 .无间柱连续采矿与两步骤采矿的地压规律对比研究[J].有色金属工程，2000，52（（4））：1-3.
	Deng Jian ， Gu Desheng ， Li Xibing .Contrast study of ground pressure between non-pillar mining and pillar mining[J].Nonferrous Metals，2000，52（4）：1-3.
21	袁世伦 .阶段无间柱连续采矿工艺在凤凰山铜矿的试验研究[J].黄金，2005，26（1）：27-30.
	Yuan Shilun .Experimental research on phase non-pillar long-lasting mining technique used in Fenghuangshan copper mine[J].Gold，2005，26（1）：27-30.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

参数	数值	参数	数值
采场生产能力/（t·d^-1）	307	损失率/%	9.6
生产效率/（t·班^-1·d^-1）	1 000	贫化率/%	7.5
凿岩工效/（m·台班^-1）	100	作业成本/（元·t^-1）	33.7
采切比/（m³·kt^-1）	89.5	充填成本/（元·t^-1）	13.6

[1]	邓龙鑫, 陈建宏. 基于博弈论的主客观组合权重TOPSIS采矿方法优选[J]. 黄金科学技术, 2022, 30(2): 282-290.
[2]	赵兴东,曾楠,陈玉民,魏慧,王成龙,侯成录,杜云龙,范纯超. 三山岛金矿井下无人开采区域中深孔落矿嗣后充填连续采矿工艺设计[J]. 黄金科学技术, 2021, 29(2): 200-207.
[3]	苏怀斌, 张钦礼, 张德明, 曾长根, 朱晓江. 穰家垅银矿大规模充填采矿采场结构参数优化研究[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(4): 550-557.
[4]	张钦礼,赵宇飞,荣帅,康虔. 基于变权重理论和TOPSIS的缓倾斜薄矿脉采矿方法优选[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(6): 844-850.
[5]	金家聪,陈庆发. 协同采矿方法的创新思维与创新技法[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(5): 712-721.
[6]	邬书良,杨珊,黄温钢. 基于概念格粗糙集的采矿方法优选研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(2): 181-188.
[7]	王卫华, 戴怡文, 李坤, 唐修, 刘田. 基于Fuzzy-AHP的采矿方法优选辅助系统开发与应用[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(3): 312-317.
[8]	胡华瑞, 李旭东, 陈庆发, 高飞红. 金属矿床地下采矿方法分类表的修订[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(3): 387-394.
[9]	陈毅，陈建宏*. 基于博弈论与相对熵TOPSIS的采矿方法优选[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(6): 75-82.
[10]	王久玲，李国清，胡乃联，陈博宇. 基于熵权—CTODIM模型的“三下”矿体采矿方法优选[J]. 黄金科学技术, 2016, 24(4): 81-86.
[11]	陈建宏，邹哲，任聪亚. 基于AHP-VIKOR法的采矿方法优选研究[J]. 黄金科学技术, 2015, 23(3): 50-54.
[12]	于常先，付其锐，刘成鹏，吴若菡. 全充填嗣后连续采矿法在缓倾斜薄矿脉矿柱回采中的应用[J]. 黄金科学技术, 2014, 22(2): 51-54.
[13]	王力群，孙利，赵志强，李远，张京涛. 进路分步放顶采矿方法的研究与应用[J]. 黄金科学技术, 2012, 20(6): 76-78.
[14]	王大为，王卓，李磊，李伟宁，秦伟利，刘洪伟，李伟国. 上向水平扇形进路采矿方法的研究及应用[J]. J4, 2012, 20(2): 67-70.
[15]	刘涛，高龙涛，隋永乐，宋林夫. 山东胡八庄金矿围岩破碎矿体采矿方法[J]. J4, 2011, 19(5): 29-32.