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馬鞍山礦山研究院成功研發出多礦體露天地下時空同步開采方法

2015-04-21來源：環球破碎機網

　　日前，國家知識產權局授予中鋼集團馬鞍山礦山研究院王運敏、孫國權、章林、孫麗軍、劉海林、楊家冕、汪亮等研發的“多礦體露天地下時空同步開采方法”發明專利權（專利號：ZL201310462471.X），該方法是根據我國金屬礦山礦體賦存特點、充分利用礦產資源、有效提高礦山規模、密切結合采礦工藝特點、實現源頭減排和環境重構的一種新的采礦方法，為我國多礦體露天地下時空同步開采提供了一條有效途徑。

　　我國金屬礦山80%以上的礦體賦存分散、復雜，開采規模較小，無法滿足國民經濟對礦產資源的需求，因此根據我國金屬礦山礦體賦存特點，采用多區段同時開采、多種采礦方法并用、露天地下時空同步開采技術既緊迫又關鍵。

　　現有礦床的開采方式有三種：（1）單獨采用露天開采；（2）單獨采用地下開采；（3）露天地下聯合開采。

　　但是，以上三種開采方式對賦存分散、復雜的多礦體大規模開采而言顯然缺乏針對性和適應性，主要表現在以下兩點：

　　其一，以上三種開采方式未充分考慮充填法開采、充填法處理空區或塌陷區廢石回填后對圍巖穩定性的有效支撐作用，無法實現礦山露天、地下、多區段的大規模同步開采。

　　其二，單獨采用露天開采時，無法利用地下開采形成的空區或塌陷區排廢而不可避免地形成大量廢石場；單獨采用地下開采時，對賦存分散的淺部礦體極易造成永久損失；露天地下聯合開采時，僅限于礦體相隔較遠且相互毫無影響的礦體。三種開采方式存在的共同問題是礦山生產規模小、環境破壞大、未考慮不同采礦方法的相互協調和礦區環境重構。

　　本發明按經濟合理剝采比的方式，劃定淺部和深部礦體分界線，將多礦體分為淺部礦體、深部礦體；以露天開采的最大境界圈為保護線，按地下開采確定的移動角圈定露天開采保護區邊界線，保護區內的深部礦體為充填法開采區段，保護區外的深部礦體為崩落法開采區段；通過膠帶輸送方式將露天剝離的廢石回填至廢石回填區，對充填法開采區段的空區采用尾砂進行膠結充填，形成尾砂膠結充填區。

　　本發明充分考慮了不同采礦方式的工藝特點，將露天開采、充填法開采、崩落法開采不同采礦方式的工藝特點有機結合，通過各區段采用不同采礦方法和協調開采技術，將露天開采、地下開采、源頭減排和環境重構統籌考慮，將崩落法采區塌陷坑作為露天剝巖排土場、選礦尾砂用作充填法采區充填料、井下廢石不出坑轉運至采空區，實現了多礦體露天地下時空同步開采、安全開采和綠色開采。

　　本發明突破了常規的露天地下同期聯合開采或露天轉地下開采的思路，充分考慮了空場膠結充填或廢石充填處理后對圍巖的支撐作用，采用誘導崩落頂板巖體和廢石回填塌陷區，既確保了覆蓋層厚度、控制了巖移范圍，又有效解決了尾廢堆存占地及污染環境的問題。

　　本發明通過將誘導崩落構建的塌陷坑作為露天排巖場，將選礦尾砂用作充填法采區充填料，既減少了尾廢堆存征地、實現了環境重構，又控制了巖移范圍、保證了露天邊坡安全。采用本發明的方法，在昆鋼大紅山鐵礦形成淺部露天開采380萬t/a、深部礦體充填開采區上向水平分層充填法150萬t/a、深部礦體崩落開采區無底柱分段崩落法450萬t/a集于一體的開采系統，成效顯著。

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