(1)成果簡介
地下礦山厚大金屬礦體常規(guī)多采用大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦法開采,該方法須留設(shè)階段間水平礦柱,弊端較多,主要體現(xiàn)在:水平礦柱未來回采難度大、效率低、資源損失大;預(yù)留水平礦柱導(dǎo)致上下階段可同時作業(yè)的采場數(shù)量少,生產(chǎn)銜接問題大,難以形成連續(xù)開采;水平礦柱下采場難接頂,二步驟采場懸頂面積大,安全風(fēng)險高等。因此,地下礦山厚大金屬礦體的豎向連續(xù)開采是世界性難題。礦冶集團(tuán)研發(fā)了“多中段盤區(qū)化組合連續(xù)開采方法”,該工藝技術(shù)提出在開采范圍縱向空間內(nèi)劃分多中段多盤區(qū)采場的連續(xù)開采模式,利用充填體隔離層替代原巖水平礦柱,大幅提高資源的高效回采率、源頭上消除采場充填接頂難題,實現(xiàn)厚大礦體不分上下采區(qū)模式的大規(guī)模組合連續(xù)開采。同時根據(jù)組合開采順序,建立大結(jié)構(gòu)參數(shù)采場數(shù)量及組合開采的邏輯順序,匹配研究盤區(qū)回采單元生產(chǎn)能力及效率,優(yōu)選確定多中段盤區(qū)單元內(nèi)采場的大能力高效率采充時序方案,實現(xiàn)可直接支撐礦山采場、掘進(jìn)、鑿巖、充填等生產(chǎn)計劃的便捷高效開采規(guī)劃方案。該技術(shù)體系解決了基于階段空場嗣后充填采礦法的厚大金屬礦體全礦段無礦柱連續(xù)開采難題,為地下厚大金屬礦體開采提供更高效、更安全的解決方案。
(2)主要性能指標(biāo)及適用條件范圍
1)厚大穩(wěn)固礦體豎向連續(xù)開采,不留設(shè)階段間原巖水平礦柱,礦體資源的一次性高效回采率達(dá)90%以上;2)單采場綜合生產(chǎn)能力≥1000 t/d、損失率和貧化率均小于8%;3)兩步驟階段空場嗣后充填采場不存在接頂問題;4)實現(xiàn)充填體直接頂板下的階段空場嗣后充填采礦。
(3)成果應(yīng)用情況
該技術(shù)在銅陵有色安慶銅礦、銅冠廬江礦業(yè)沙溪銅礦、安徽金安礦業(yè)草樓鐵礦、大中礦業(yè)重新集鐵礦、首鋼馬城鐵礦等多個礦山實現(xiàn)應(yīng)用,效果良好。
(4)成果展示

圖1 多中段盤區(qū)化組合連續(xù)開采采場布置示意圖

圖2 充填體隔離層替代原巖水平礦柱力學(xué)機(jī)理圖
圖3 連續(xù)開采過程中鑿巖硐室轉(zhuǎn)為受礦硐室示意圖

圖4 三面充填體環(huán)境下多中段采場布置模式示意圖