極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法

209 編輯：中冶有色技術網來源：山東黃金集團有限公司, 山東黃金礦業(yè)科技有限公司深井開采實驗室分公司

2024-12-17 14:08:59

權利要求

1.一種極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其特征在于：針對極薄礦脈開采條件，包括如下步驟：

S1，貧化回采：進行采場布置，采用水平進路式回采方法進行采礦，將回采得到的礦巖混合體通過分段運輸巷道運至第一溜井;

S2，預分選：所述第一溜井的底部施工有預分選硐室，對礦巖混合體依次進行一次破碎、分選處理，再將分選后的礦石運至第二溜井，進行二次破碎工序，由此完成預分選;

S3，水力提升：將預分選后的礦石傳送至井下專用礦石倉內，采用水力提升方法將礦石經水力運輸管路輸送至地表選礦車間。

2.根據(jù)權利要求1所述的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其特征在于：步驟S1中，采場布置如下：

S11，礦塊布置：沿著礦體走向，將礦體劃分為多個采場;沿礦體垂直方向劃分為多個不同分段;

S12，采準工程：施工形成分段運輸巷、溜井、采場聯(lián)絡巷道、預分選硐室、細碎硐室、井下專用礦石倉以及豎井。

3.根據(jù)權利要求2所述的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其特征在于：步驟S1中，所述水平進路式回采方法的具體過程為：通過分段運輸巷垂直礦體施工采場聯(lián)絡巷道，當采場聯(lián)絡巷進入礦體后沿礦體走向開展下向水平進路式回采，礦體從上往下逐層回采，第一分層所有進路采完后開始第二分層進路開采，以此類推，采完整個分段礦體。

4.根據(jù)權利要求3所述的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其特征在于：步驟S1中，進路式回采過程中回采一部分上下盤圍巖以增加進路寬度，提高采場作業(yè)效率;回采上下盤圍巖的厚度以回采設備的類型為依據(jù)，其中，手持式風動鑿巖鉆機進路寬度不小于2m，鑿巖臺車不小于3.5m。

5.根據(jù)權利要求1所述的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其特征在于：步驟S2中，所述預分選硐室中設置有初碎設備和預分選設備;所述初碎設備經過一次破碎后，將礦巖混合體破碎至20～60mm。

6.根據(jù)權利要求1所述的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其特征在于：步驟S2中，所述第二溜井底部施工有細碎硐室，進行二次破碎后，將礦石破碎至20mm以下。

7.根據(jù)權利要求5所述的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其特征在于：所述預分選設備將礦石與廢石進行分離，分選能力與設備選型有關。

8.根據(jù)權利要求1所述的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其特征在于：步驟S3中，所述水力提升方法具體為：在礦石倉內注水后通過高壓水泵將礦石輸送至地表選礦車間，或輸送至上一中段礦石倉接力再輸送至地表選礦車間進行球磨工序。

9.根據(jù)權利要求2所述的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其特征在于：所述水力提升管路布置在豎井井壁上，用于實現(xiàn)水力提升的水力運輸管路的礦石輸送。

說明書

技術領域

[0001]本發(fā)明涉及金屬礦地下開采技術領域，尤其涉及一種極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法。

背景技術

[0002]我國礦產資源總體上表現(xiàn)為貧礦多、總量大、人均資源相對較少的態(tài)勢。對于有色礦產資源，尤其是黃金礦山來說，礦體賦存條件復雜，隨著中厚礦體的開采殆盡，存量礦體厚度多為薄礦脈至極薄礦脈，礦體回采過程中多采用水平進路采礦法，為了保證最小作業(yè)空間和作業(yè)效率，難以避免會回采大量廢石，造成礦石回采貧化較大。其次，隨著礦山的開采進程，有色礦山礦石品位越來越低，對于黃金礦山而言，目前礦石品位多為數(shù)克每噸，礦石需要提升至地表，經過選礦車間處理后，再經充填系統(tǒng)充填至井下采空區(qū)。提升過程中無利用價值的礦物成分占比較大，降低了有效提升礦石量，極大提高了礦山的提升成本。再次，隨著淺部礦產資源的逐漸枯竭，各礦山逐漸進入深部開采階段，豎井建設深度已突破2000米，豎井提升采用的鋼絲繩其強度多數(shù)用于抵抗其自重，導致深部礦山提升能力顯著降低。最后，礦石經選礦車間處理后，除去充填站充填至井下采空區(qū)外仍將有大量尾礦無法處理，需要排放至尾礦庫，對生態(tài)環(huán)境造成一定程度破壞。

[0003]鑒于現(xiàn)有技術存在以上技術問題，本發(fā)明提出了一種極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，能夠有效破解極薄礦脈開采難題，提高生產效率，緩解提升壓力，及綠色礦山的建設問題。

發(fā)明內容

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法。

[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其主要針對極薄礦脈開采條件，包括如下步驟：

[0006]S1，貧化回采：進行采場布置，采用水平進路式回采方法進行采礦，將回采得到的礦巖混合體通過分段運輸巷道運至第一溜井;

[0007]S2，預分選：所述第一溜井的底部施工有預分選硐室，對礦巖混合體依次進行一次破碎、分選處理，再將分選后的礦石運至第二溜井，進行二次破碎工序，由此完成預分選;

[0008]S3，水力提升：將預分選后的礦石傳送至井下專用礦石倉內，采用水力提升方法將礦石經水力運輸管路輸送至地表選礦車間。

[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S1中，采場布置如下：

[0010]S11，礦塊布置：沿著礦體走向，將礦體劃分為多個采場，沿礦體垂直方向劃分為多個不同分段;

[0011]S12，采準工程：施工形成分段運輸巷、溜井、采場聯(lián)絡巷道、預分選硐室、細碎硐室、井下專用礦石倉以及豎井。

[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S1中，所述水平進路式回采方法的具體過程為：通過分段運輸巷垂直礦體施工采場聯(lián)絡巷道，當采場聯(lián)絡巷進入礦體后沿礦體走向開展下向水平進路式回采，礦體從上往下逐層回采，第一分層所有進路采完后開始第二分層進路開采，以此類推，采完整個分段礦體。

[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S1中，采用風動鑿巖鉆機進行采場布置施工;進路式回采過程中回采一部分上下盤圍巖以增加進路寬度，提高采場作業(yè)效率?；夭缮舷卤P圍巖的厚度以回采設備的類型為依據(jù)，其中，手持式風動鑿巖鉆機進路寬度不小于2m，鑿巖臺車不小于3.5m。

[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S2中，所述預分選硐室中設置有初碎設備和預分選設備;所述初碎設備經過一次破碎后，將礦巖混合體破碎至20～60mm。

[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S2中，所述第二溜井底部施工有細碎硐室，進行二次破碎后，將礦石破碎至20mm以下。

[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述預分選設備將礦石與廢石進行分離，分選能力與設備選型有關。

[0017]作為本發(fā)明的進一步改進，分選能力為30～600t/h。

[0018]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S3中，所述水力提升方法具體為：在礦石倉內注水后通過高壓水泵將礦石輸送至地表選礦車間或輸送至上一中段礦石倉接力再輸送至地表選礦車間進行球磨工序。

[0019]作為本發(fā)明的進一步改進，所述水力提升管路布置于豎井井壁上，用于實現(xiàn)水力提升的水力運輸管路的礦石輸送。

[0020]本發(fā)明的有益效果是：

[0021]1、本發(fā)明提供的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，采用先貧化回采、預分選、水力提升三個聯(lián)合工藝，能夠有效破解極薄礦脈開采難題，提高生產效率，緩解提升壓力，減少廢石的提升及選礦車間尾礦的排出，加快綠色礦山建設。

[0022]2、本發(fā)明提供的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，預分選工序中，采用了一次破碎-分選-二次破碎聯(lián)合工藝，一次破碎使得礦巖混合體達到較好的分選性能，二次破碎進一步降低了礦石的粒徑，提升了水力提升過程中的礦石的提升效率。采用水力提升工序，克服了現(xiàn)有技術中豎井提升采用的鋼絲繩其強度多數(shù)用于抵抗其自重，導致深部礦山提升能力顯著降低的技術缺陷。

附圖說明

[0023]圖1為本發(fā)明提供的極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法的系統(tǒng)示意圖。

[0024]附圖中標記

[0025]1、礦體;2、圍巖;3、分段運輸巷道;4、第一溜井;5、礦巖混合體;6、預分選硐室;61、初碎設備;62、預分選設備;7、細碎硐室;8、第二溜井;9、井下專用礦石倉;10、地表選礦車間;11、水力運輸管路。

具體實施方式

[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。

[0027]在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與本發(fā)明的方案密切相關的結構和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關系不大的其他細節(jié)。

[0028]另外，還需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。

[0029]請參閱圖1所示，本發(fā)明提供了一種極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，其主要針對極薄礦脈開采條件，包括如下步驟：

[0030]S1，貧化回采：進行采場布置，采用水平進路式回采方法進行采礦，將回采得到的礦巖混合體通過分段運輸巷道運至第一溜井;

[0031]S2，預分選：所述第一溜井的底部施工有預分選硐室，對礦巖混合體依次進行一次破碎、分選處理，再將分選后的礦石運至第二溜井，進行二次破碎工序，由此完成預分選;

[0032]S3，水力提升：將預分選后的礦石傳送至井下專用礦石倉內，采用水力提升方法將礦石經水力運輸管路輸送至地表選礦車間。

[0033]優(yōu)選的，步驟S1中，采場布置如下：

[0034]S11，礦塊布置：沿著礦體走向，將礦體劃分為多個采場，沿礦體垂直方向劃分為多個不同分段;

[0035]S12，采準工程：施工形成分段運輸巷、溜井、采場聯(lián)絡巷道、預分選硐室、細碎硐室、井下專用礦石倉以及豎井。

[0036]優(yōu)選的，步驟S1中，所述水平進路式回采方法的具體過程為：通過分段運輸巷垂直礦體施工采場聯(lián)絡巷道，當采場聯(lián)絡巷進入礦體后沿礦體走向開展下向水平進路式回采，礦體從上往下逐層回采，第一分層所有進路采完后開始第二分層進路開采，以此類推，采完整個分段礦體。

[0037]優(yōu)選的，步驟S1中，采用風動鑿巖鉆機進行采場布置施工;進路式回采過程中回采一部分上下盤圍巖以增加進路寬度，提高采場作業(yè)效率。

[0038]優(yōu)選的，回采上下盤圍巖的厚度以回采設備的類型為依據(jù)，其中，手持式風動鑿巖鉆機進路寬度不小于2m，鑿巖臺車不小于3.5m。

[0039]優(yōu)選的，步驟S1中，采用風動鑿巖鉆機進行采場布置施工;其中，回采部分上下盤圍巖，使得進路式采場寬度增加至2.0m。

[0040]優(yōu)選的，步驟S2中，所述預分選硐室中設置有初碎設備和預分選設備;所述初碎設備經過一次破碎后，將礦巖混合體破碎至20～60mm。

[0041]優(yōu)選的，步驟S2中，所述第二溜井底部施工有細碎硐室，進行二次破碎后，將礦石破碎至20mm以下。

[0042]優(yōu)選的，所述預分選設備將礦石與廢石進行分離，分選能力與設備選型有關。

[0043]優(yōu)選的，步驟S3中，所述水力提升方法具體為：在礦石倉內注水后通過高壓水泵將礦石輸送至地表選礦車間進行球磨工序。

[0044]優(yōu)選的，步驟S3中，所述水力提升方法具體為：在礦石倉內注水后通過高壓水泵將礦石輸送至上一中段礦石倉接力，再經上一中段礦石倉接力輸送至地表選礦車間進行球磨工序。

[0045]優(yōu)選的，所述水力提升管路布置在豎井井壁上，用于實現(xiàn)水力提升的水力運輸管路的礦石輸送。

[0046]實施例1

[0047]請參閱圖1所示，本發(fā)明實施例1提供了一種極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，包括如下步驟：主要包含先貧化回采、預分選、水力提升三個主要環(huán)節(jié)。

[0048]S1，貧化回采：進行采場布置，采用水平進路式回采方法進行采礦，將回采得到的礦巖混合體5通過分段運輸巷道3運至第一溜井4。

[0049]采場布置如下：

[0050]S11，礦塊布置：沿著礦體1走向，每50m劃分一個采場，將礦體1劃分為多個采場;沿礦體1垂直方向每15m劃分為一個分段，劃分為多個不同分段;

[0051]S12，采準工程：施工形成分段運輸巷道3、溜井(第一溜井4、第二溜井8)、采場聯(lián)絡巷道、預分選硐室6、細碎硐室7、井下專用礦石倉9以及豎井(圖中未標記);

[0052]S13，回采：所述水平進路式回采方法的具體過程為：通過分段運輸巷垂直礦體1施工采場聯(lián)絡巷道，當采場聯(lián)絡巷進入礦體1后沿礦體1走向開展下向水平進路式回采，礦體1從上往下逐層回采，第一分層所有進路采完后開始第二分層進路開采，以此類推，采完整個分段礦體1。

[0053]其中，先貧化回采是指針對極薄礦脈，選用水平進路式，礦體1厚度為0.5m，在上盤回采1.5m的圍巖2，下盤回采0.5m的圍巖2，增加進路寬度，提高機械設備作業(yè)效率。

[0054]所述進路采場回采過程中采用風動鑿巖鉆機進行施工，進路總寬度為3m。

[0055]不同分段采場回采的礦巖混合體5通過分段運輸巷道3運至第一溜井4。

[0056]S2，預分選：所述第一溜井4的底部施工有預分選硐室6，對礦巖混合體5依次進行一次破碎、分選處理，再將分選后的礦石運至第二溜井8，進行二次破碎工序，由此完成預分選。

[0057]具體為：第一溜井4底部施工預分選硐室6，溜井下口安裝礦石初碎設備61，礦巖混合體5經初步破碎后經礦石預分選設備62進行分選。

[0058]所述初碎設備61能夠將礦巖混合體5破碎至20～60mm。

[0059]所述預分選設備62選用K108型礦用智能分選機能夠將礦石與廢石進行分離，該型號設備能夠對20～60mm碎石進行礦石與廢石進行分選，分選能力為30～600t/h。

[0060]所述礦巖混合體5分選后得到的廢石用于回采后采場充填。

[0061]所述礦巖混合體5分選后得到的礦石運至第二溜井8進行二次破碎，所述第二溜井8底部施工有細碎硐室7，將礦石破碎至20mm以下，將礦石破碎至更小粒徑。

[0062]S3，水力提升：將二次破碎后的礦石傳送至井下專用礦石倉9內，采用水力提升方法將礦石經水力運輸管路11輸送至地表選礦車間10。

[0063]具體為：破碎后的礦石經傳送帶傳送至井下專用礦石倉9內，在井下專用礦石倉9內注水通過高壓水泵經水力運輸管路11輸送至地表選礦車間10球磨流程，進行選礦處理。

[0064]在其他一些實施方式中，當井下專用礦石倉9距離地表選礦車間10較遠(距離大于200米)時，采用分段水力提升的方式進行礦石運輸。具體設置為：在預定高度的中段位置設置有中段礦石倉，分段水力提升的管路均通過豎井實現(xiàn)。采用分段水力提升的運輸方式能夠實現(xiàn)提升水力提升效率與降低管路爆管的風險的技術效果。

[0065]具體來講，步驟S3中，所述水力提升方法具體為：在井下專用礦石倉9內注水后通過高壓水泵經水力運輸管路11將礦石輸送至上一中段礦石倉接力，再經上一中段礦石倉接力輸送至地表選礦車間10進行球磨工序。

[0066]綜上所述，本發(fā)明提供了一種極薄礦脈井下先貧化預分選水力提升綠色采礦方法，涉及金屬礦地下開采技術領域，其主要針對極薄礦脈開采條件，包括如下步驟：S1，貧化回采：進行采場布置，采用水平進路式回采方法進行采礦，將回采得到的礦巖混合體通過分段運輸巷道運至第一溜井;S2，預分選：所述第一溜井的底部施工有預分選硐室，對礦巖混合體依次進行一次破碎、分選處理，再將分選后的礦石運至第二溜井，進行二次破碎工序，由此完成預分選;S3，水力提升：將預分選后的礦石傳送至井下專用礦石倉內，采用水力提升方法將礦石經管路輸送至地表選礦車間。該方法采用先貧化回采、預分選、水力提升三個聯(lián)合工藝，能夠有效破解極薄礦脈開采難題，提高生產效率，緩解提升壓力，以及綠色礦山的建設問題。

[0067]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍。

說明書附圖(1)