极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法

275 编辑：中冶有色技术网来源：山东黄金集团有限公司, 山东黄金矿业科技有限公司深井开采实验室分公司

2024-12-17 14:08:59

权利要求

1.一种极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其特征在于：针对极薄矿脉开采条件，包括如下步骤：

S1，贫化回采：进行采场布置，采用水平进路式回采方法进行采矿，将回采得到的矿岩混合体通过分段运输巷道运至第一溜井;

S2，预分选：所述第一溜井的底部施工有预分选硐室，对矿岩混合体依次进行一次破碎、分选处理，再将分选后的矿石运至第二溜井，进行二次破碎工序，由此完成预分选;

S3，水力提升：将预分选后的矿石传送至井下专用矿石仓内，采用水力提升方法将矿石经水力运输管路输送至地表选矿车间。

2.根据权利要求1所述的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其特征在于：步骤S1中，采场布置如下：

S11，矿块布置：沿着矿体走向，将矿体划分为多个采场;沿矿体垂直方向划分为多个不同分段;

S12，采准工程：施工形成分段运输巷、溜井、采场联络巷道、预分选硐室、细碎硐室、井下专用矿石仓以及竖井。

3.根据权利要求2所述的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其特征在于：步骤S1中，所述水平进路式回采方法的具体过程为：通过分段运输巷垂直矿体施工采场联络巷道，当采场联络巷进入矿体后沿矿体走向开展下向水平进路式回采，矿体从上往下逐层回采，第一分层所有进路采完后开始第二分层进路开采，以此类推，采完整个分段矿体。

4.根据权利要求3所述的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其特征在于：步骤S1中，进路式回采过程中回采一部分上下盘围岩以增加进路宽度，提高采场作业效率;回采上下盘围岩的厚度以回采设备的类型为依据，其中，手持式风动凿岩钻机进路宽度不小于2m，凿岩台车不小于3.5m。

5.根据权利要求1所述的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其特征在于：步骤S2中，所述预分选硐室中设置有初碎设备和预分选设备;所述初碎设备经过一次破碎后，将矿岩混合体破碎至20～60mm。

6.根据权利要求1所述的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其特征在于：步骤S2中，所述第二溜井底部施工有细碎硐室，进行二次破碎后，将矿石破碎至20mm以下。

7.根据权利要求5所述的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其特征在于：所述预分选设备将矿石与废石进行分离，分选能力与设备选型有关。

8.根据权利要求1所述的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其特征在于：步骤S3中，所述水力提升方法具体为：在矿石仓内注水后通过高压水泵将矿石输送至地表选矿车间，或输送至上一中段矿石仓接力再输送至地表选矿车间进行球磨工序。

9.根据权利要求2所述的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其特征在于：所述水力提升管路布置在竖井井壁上，用于实现水力提升的水力运输管路的矿石输送。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及金属矿地下开采技术领域，尤其涉及一种极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法。

背景技术

[0002]我国矿产资源总体上表现为贫矿多、总量大、人均资源相对较少的态势。对于有色矿产资源，尤其是黄金矿山来说，矿体赋存条件复杂，随着中厚矿体的开采殆尽，存量矿体厚度多为薄矿脉至极薄矿脉，矿体回采过程中多采用水平进路采矿法，为了保证最小作业空间和作业效率，难以避免会回采大量废石，造成矿石回采贫化较大。其次，随着矿山的开采进程，有色矿山矿石品位越来越低，对于黄金矿山而言，目前矿石品位多为数克每吨，矿石需要提升至地表，经过选矿车间处理后，再经充填系统充填至井下采空区。提升过程中无利用价值的矿物成分占比较大，降低了有效提升矿石量，极大提高了矿山的提升成本。再次，随着浅部矿产资源的逐渐枯竭，各矿山逐渐进入深部开采阶段，竖井建设深度已突破2000米，竖井提升采用的钢丝绳其强度多数用于抵抗其自重，导致深部矿山提升能力显著降低。最后，矿石经选矿车间处理后，除去充填站充填至井下采空区外仍将有大量尾矿无法处理，需要排放至尾矿库，对生态环境造成一定程度破坏。

[0003]鉴于现有技术存在以上技术问题，本发明提出了一种极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，能够有效破解极薄矿脉开采难题，提高生产效率，缓解提升压力，及绿色矿山的建设问题。

发明内容

[0004]本发明的目的在于提供一种极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法。

[0005]为实现上述发明目的，本发明提供了一种极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其主要针对极薄矿脉开采条件，包括如下步骤：

[0006]S1，贫化回采：进行采场布置，采用水平进路式回采方法进行采矿，将回采得到的矿岩混合体通过分段运输巷道运至第一溜井;

[0007]S2，预分选：所述第一溜井的底部施工有预分选硐室，对矿岩混合体依次进行一次破碎、分选处理，再将分选后的矿石运至第二溜井，进行二次破碎工序，由此完成预分选;

[0008]S3，水力提升：将预分选后的矿石传送至井下专用矿石仓内，采用水力提升方法将矿石经水力运输管路输送至地表选矿车间。

[0009]作为本发明的进一步改进，步骤S1中，采场布置如下：

[0010]S11，矿块布置：沿着矿体走向，将矿体划分为多个采场，沿矿体垂直方向划分为多个不同分段;

[0011]S12，采准工程：施工形成分段运输巷、溜井、采场联络巷道、预分选硐室、细碎硐室、井下专用矿石仓以及竖井。

[0012]作为本发明的进一步改进，步骤S1中，所述水平进路式回采方法的具体过程为：通过分段运输巷垂直矿体施工采场联络巷道，当采场联络巷进入矿体后沿矿体走向开展下向水平进路式回采，矿体从上往下逐层回采，第一分层所有进路采完后开始第二分层进路开采，以此类推，采完整个分段矿体。

[0013]作为本发明的进一步改进，步骤S1中，采用风动凿岩钻机进行采场布置施工;进路式回采过程中回采一部分上下盘围岩以增加进路宽度，提高采场作业效率。回采上下盘围岩的厚度以回采设备的类型为依据，其中，手持式风动凿岩钻机进路宽度不小于2m，凿岩台车不小于3.5m。

[0014]作为本发明的进一步改进，步骤S2中，所述预分选硐室中设置有初碎设备和预分选设备;所述初碎设备经过一次破碎后，将矿岩混合体破碎至20～60mm。

[0015]作为本发明的进一步改进，步骤S2中，所述第二溜井底部施工有细碎硐室，进行二次破碎后，将矿石破碎至20mm以下。

[0016]作为本发明的进一步改进，所述预分选设备将矿石与废石进行分离，分选能力与设备选型有关。

[0017]作为本发明的进一步改进，分选能力为30～600t/h。

[0018]作为本发明的进一步改进，步骤S3中，所述水力提升方法具体为：在矿石仓内注水后通过高压水泵将矿石输送至地表选矿车间或输送至上一中段矿石仓接力再输送至地表选矿车间进行球磨工序。

[0019]作为本发明的进一步改进，所述水力提升管路布置于竖井井壁上，用于实现水力提升的水力运输管路的矿石输送。

[0020]本发明的有益效果是：

[0021]1、本发明提供的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，采用先贫化回采、预分选、水力提升三个联合工艺，能够有效破解极薄矿脉开采难题，提高生产效率，缓解提升压力，减少废石的提升及选矿车间尾矿的排出，加快绿色矿山建设。

[0022]2、本发明提供的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，预分选工序中，采用了一次破碎-分选-二次破碎联合工艺，一次破碎使得矿岩混合体达到较好的分选性能，二次破碎进一步降低了矿石的粒径，提升了水力提升过程中的矿石的提升效率。采用水力提升工序，克服了现有技术中竖井提升采用的钢丝绳其强度多数用于抵抗其自重，导致深部矿山提升能力显著降低的技术缺陷。

附图说明

[0023]图1为本发明提供的极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法的系统示意图。

[0024]附图中标记

[0025]1、矿体;2、围岩;3、分段运输巷道;4、第一溜井;5、矿岩混合体;6、预分选硐室;61、初碎设备;62、预分选设备;7、细碎硐室;8、第二溜井;9、井下专用矿石仓;10、地表选矿车间;11、水力运输管路。

具体实施方式

[0026]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

[0027]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

[0028]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0029]请参阅图1所示，本发明提供了一种极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，其主要针对极薄矿脉开采条件，包括如下步骤：

[0030]S1，贫化回采：进行采场布置，采用水平进路式回采方法进行采矿，将回采得到的矿岩混合体通过分段运输巷道运至第一溜井;

[0031]S2，预分选：所述第一溜井的底部施工有预分选硐室，对矿岩混合体依次进行一次破碎、分选处理，再将分选后的矿石运至第二溜井，进行二次破碎工序，由此完成预分选;

[0032]S3，水力提升：将预分选后的矿石传送至井下专用矿石仓内，采用水力提升方法将矿石经水力运输管路输送至地表选矿车间。

[0033]优选的，步骤S1中，采场布置如下：

[0034]S11，矿块布置：沿着矿体走向，将矿体划分为多个采场，沿矿体垂直方向划分为多个不同分段;

[0035]S12，采准工程：施工形成分段运输巷、溜井、采场联络巷道、预分选硐室、细碎硐室、井下专用矿石仓以及竖井。

[0036]优选的，步骤S1中，所述水平进路式回采方法的具体过程为：通过分段运输巷垂直矿体施工采场联络巷道，当采场联络巷进入矿体后沿矿体走向开展下向水平进路式回采，矿体从上往下逐层回采，第一分层所有进路采完后开始第二分层进路开采，以此类推，采完整个分段矿体。

[0037]优选的，步骤S1中，采用风动凿岩钻机进行采场布置施工;进路式回采过程中回采一部分上下盘围岩以增加进路宽度，提高采场作业效率。

[0038]优选的，回采上下盘围岩的厚度以回采设备的类型为依据，其中，手持式风动凿岩钻机进路宽度不小于2m，凿岩台车不小于3.5m。

[0039]优选的，步骤S1中，采用风动凿岩钻机进行采场布置施工;其中，回采部分上下盘围岩，使得进路式采场宽度增加至2.0m。

[0040]优选的，步骤S2中，所述预分选硐室中设置有初碎设备和预分选设备;所述初碎设备经过一次破碎后，将矿岩混合体破碎至20～60mm。

[0041]优选的，步骤S2中，所述第二溜井底部施工有细碎硐室，进行二次破碎后，将矿石破碎至20mm以下。

[0042]优选的，所述预分选设备将矿石与废石进行分离，分选能力与设备选型有关。

[0043]优选的，步骤S3中，所述水力提升方法具体为：在矿石仓内注水后通过高压水泵将矿石输送至地表选矿车间进行球磨工序。

[0044]优选的，步骤S3中，所述水力提升方法具体为：在矿石仓内注水后通过高压水泵将矿石输送至上一中段矿石仓接力，再经上一中段矿石仓接力输送至地表选矿车间进行球磨工序。

[0045]优选的，所述水力提升管路布置在竖井井壁上，用于实现水力提升的水力运输管路的矿石输送。

[0046]实施例1

[0047]请参阅图1所示，本发明实施例1提供了一种极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，包括如下步骤：主要包含先贫化回采、预分选、水力提升三个主要环节。

[0048]S1，贫化回采：进行采场布置，采用水平进路式回采方法进行采矿，将回采得到的矿岩混合体5通过分段运输巷道3运至第一溜井4。

[0049]采场布置如下：

[0050]S11，矿块布置：沿着矿体1走向，每50m划分一个采场，将矿体1划分为多个采场;沿矿体1垂直方向每15m划分为一个分段，划分为多个不同分段;

[0051]S12，采准工程：施工形成分段运输巷道3、溜井(第一溜井4、第二溜井8)、采场联络巷道、预分选硐室6、细碎硐室7、井下专用矿石仓9以及竖井(图中未标记);

[0052]S13，回采：所述水平进路式回采方法的具体过程为：通过分段运输巷垂直矿体1施工采场联络巷道，当采场联络巷进入矿体1后沿矿体1走向开展下向水平进路式回采，矿体1从上往下逐层回采，第一分层所有进路采完后开始第二分层进路开采，以此类推，采完整个分段矿体1。

[0053]其中，先贫化回采是指针对极薄矿脉，选用水平进路式，矿体1厚度为0.5m，在上盘回采1.5m的围岩2，下盘回采0.5m的围岩2，增加进路宽度，提高机械设备作业效率。

[0054]所述进路采场回采过程中采用风动凿岩钻机进行施工，进路总宽度为3m。

[0055]不同分段采场回采的矿岩混合体5通过分段运输巷道3运至第一溜井4。

[0056]S2，预分选：所述第一溜井4的底部施工有预分选硐室6，对矿岩混合体5依次进行一次破碎、分选处理，再将分选后的矿石运至第二溜井8，进行二次破碎工序，由此完成预分选。

[0057]具体为：第一溜井4底部施工预分选硐室6，溜井下口安装矿石初碎设备61，矿岩混合体5经初步破碎后经矿石预分选设备62进行分选。

[0058]所述初碎设备61能够将矿岩混合体5破碎至20～60mm。

[0059]所述预分选设备62选用K108型矿用智能分选机能够将矿石与废石进行分离，该型号设备能够对20～60mm碎石进行矿石与废石进行分选，分选能力为30～600t/h。

[0060]所述矿岩混合体5分选后得到的废石用于回采后采场充填。

[0061]所述矿岩混合体5分选后得到的矿石运至第二溜井8进行二次破碎，所述第二溜井8底部施工有细碎硐室7，将矿石破碎至20mm以下，将矿石破碎至更小粒径。

[0062]S3，水力提升：将二次破碎后的矿石传送至井下专用矿石仓9内，采用水力提升方法将矿石经水力运输管路11输送至地表选矿车间10。

[0063]具体为：破碎后的矿石经传送带传送至井下专用矿石仓9内，在井下专用矿石仓9内注水通过高压水泵经水力运输管路11输送至地表选矿车间10球磨流程，进行选矿处理。

[0064]在其他一些实施方式中，当井下专用矿石仓9距离地表选矿车间10较远(距离大于200米)时，采用分段水力提升的方式进行矿石运输。具体设置为：在预定高度的中段位置设置有中段矿石仓，分段水力提升的管路均通过竖井实现。采用分段水力提升的运输方式能够实现提升水力提升效率与降低管路爆管的风险的技术效果。

[0065]具体来讲，步骤S3中，所述水力提升方法具体为：在井下专用矿石仓9内注水后通过高压水泵经水力运输管路11将矿石输送至上一中段矿石仓接力，再经上一中段矿石仓接力输送至地表选矿车间10进行球磨工序。

[0066]综上所述，本发明提供了一种极薄矿脉井下先贫化预分选水力提升绿色采矿方法，涉及金属矿地下开采技术领域，其主要针对极薄矿脉开采条件，包括如下步骤：S1，贫化回采：进行采场布置，采用水平进路式回采方法进行采矿，将回采得到的矿岩混合体通过分段运输巷道运至第一溜井;S2，预分选：所述第一溜井的底部施工有预分选硐室，对矿岩混合体依次进行一次破碎、分选处理，再将分选后的矿石运至第二溜井，进行二次破碎工序，由此完成预分选;S3，水力提升：将预分选后的矿石传送至井下专用矿石仓内，采用水力提升方法将矿石经管路输送至地表选矿车间。该方法采用先贫化回采、预分选、水力提升三个联合工艺，能够有效破解极薄矿脉开采难题，提高生产效率，缓解提升压力，以及绿色矿山的建设问题。

[0067]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

说明书附图(1)