本發(fā)明涉及一種開(kāi)采方法，尤其是涉及一種用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，屬于露天礦山開(kāi)采。

背景技術(shù)：

1、目前我國(guó)約90％大型露天鐵礦山已轉(zhuǎn)為深凹露天開(kāi)采，產(chǎn)能逐步進(jìn)入衰減期，但隨著選礦技術(shù)的進(jìn)步，提高了資源回收率，相較于原露天開(kāi)采境界圈定采用的經(jīng)濟(jì)合理剝采比將增大，以致多數(shù)露天礦山具備外擴(kuò)延伸回收掛幫礦體彌補(bǔ)產(chǎn)能衰減的條件。因受限于露天自上而下分層開(kāi)采方式，礦山若實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)擴(kuò)幫過(guò)渡保產(chǎn)，則擴(kuò)幫延伸與存在上下同時(shí)作業(yè)的空間關(guān)系，上部高陡邊坡擴(kuò)幫新水平初始采剝條帶開(kāi)溝作業(yè)，爆破下拋和鏟裝擾動(dòng)產(chǎn)生的滾石威脅下部生產(chǎn)設(shè)備及人員的安全。此外，隨著高陡邊坡擴(kuò)幫下降累積產(chǎn)生的浮渣多數(shù)堆存于擴(kuò)幫作業(yè)與生產(chǎn)作業(yè)之間的坡面和平臺(tái)上，由于大型露天礦單臺(tái)階高度一般都在15m以上，而現(xiàn)有長(zhǎng)臂挖掘機(jī)設(shè)備下挖高度最大15m左右，考慮坡面角傾斜因素，實(shí)際僅能清理邊坡坡面部分浮石，難以清理到堆積在安全平臺(tái)上的渣體，受上水平擴(kuò)幫爆破振動(dòng)影響，易產(chǎn)生浮石滾落，也威脅到下部生產(chǎn)安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種既能防止?jié)L石威脅下部正常安全生產(chǎn)，又不需要停產(chǎn)擴(kuò)幫過(guò)渡的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，所述的開(kāi)采方法在露天礦山按擴(kuò)幫境界先在高陡邊坡上沿邊坡長(zhǎng)度方向開(kāi)出寬度不低于20m的開(kāi)段溝，并在臨坡一側(cè)形成梯形巖墻，然后在開(kāi)段溝內(nèi)對(duì)非臨坡一側(cè)的礦巖進(jìn)行側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)開(kāi)采作業(yè)，待內(nèi)側(cè)礦石開(kāi)采回收完成后再回采臨坡一側(cè)的梯形巖墻，并在梯形巖墻回采完畢后對(duì)邊坡坡面的浮石和巖石進(jìn)行清理形成一個(gè)寬度不低40m的工作平臺(tái)；接著以該工作平臺(tái)為基礎(chǔ)，對(duì)工作平臺(tái)內(nèi)側(cè)的礦巖繼續(xù)進(jìn)行側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)開(kāi)采作業(yè)，以及在工作平臺(tái)臨邊坡一側(cè)重復(fù)前述步驟形成下一段的一個(gè)寬度不低于40m的工作平臺(tái)，以此類(lèi)推直到完成全部需要開(kāi)采的露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采工作。

3、進(jìn)一步的是，開(kāi)段溝形成的每個(gè)梯形巖墻的頂邊的寬度不低于5m。

4、上述方案的優(yōu)選方式是，開(kāi)段溝時(shí)，先采用挖掘機(jī)掘出雙壁溝，然后再在該雙壁溝內(nèi)進(jìn)行爆破開(kāi)采的過(guò)程中形成寬度不低于20m的開(kāi)段溝以及外側(cè)的梯形巖墻。

5、進(jìn)一步的是，每一個(gè)工作平臺(tái)開(kāi)采的礦巖的高度不超過(guò)7.5m為一段，相鄰兩個(gè)工作平臺(tái)形成的礦巖的高度不超15m為一層。

6、上述方案的優(yōu)選方式是，開(kāi)采前先以勘探數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體進(jìn)行開(kāi)采設(shè)計(jì)，按單臺(tái)階高度形成礦巖高度不超過(guò)15m的層，再將層分為單段高度不超過(guò)7.5m的至少兩段，然后再在露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體上進(jìn)行標(biāo)記作為掘進(jìn)開(kāi)采和/或爆破開(kāi)采的依據(jù)。

7、進(jìn)一步的是，沿工作平臺(tái)長(zhǎng)度方向，在每個(gè)工作平臺(tái)上順序設(shè)置的開(kāi)采區(qū)可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)，相鄰兩個(gè)開(kāi)采區(qū)之間的距離不小于100m；沿邊坡寬度方向向露天礦山巖體內(nèi)回收設(shè)置的開(kāi)采層和/或開(kāi)采段均可以為一個(gè)或多個(gè)。

8、上述方案的優(yōu)選方式是，掘雙壁溝后，在采用側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)方式進(jìn)行擴(kuò)幫開(kāi)采作業(yè)形成的開(kāi)段溝溝幫一側(cè)的坡面角≤75°。

9、進(jìn)一步的是，梯形巖墻回采時(shí)也采用側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)方式進(jìn)行。

10、上述方案的優(yōu)選方式是，梯形巖墻回采完成后邊坡坡面的浮石和巖石采用挖掘機(jī)進(jìn)行清理并堆積至靠幫邊坡上。

11、進(jìn)一步的是，梯形巖墻形成的過(guò)程中，在外側(cè)預(yù)留或形成與開(kāi)段溝底面同一平面或低一級(jí)的平面的寬度不低于5m的安全平臺(tái)，浮石和巖石堆積在靠幫邊坡處的安全平臺(tái)上。

12、本發(fā)明的有益效果是：本申請(qǐng)?zhí)峁┑拈_(kāi)采方法在露天礦山按擴(kuò)幫境界先在高陡邊坡上沿邊坡長(zhǎng)度方向開(kāi)出寬度不低于20m的開(kāi)段溝，并在臨坡一側(cè)形成梯形巖墻，然后在開(kāi)段溝內(nèi)對(duì)非臨坡一側(cè)的礦巖進(jìn)行側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)開(kāi)采作業(yè)，待內(nèi)側(cè)礦石開(kāi)采回收完成后再回采臨坡一側(cè)的梯形巖墻，并在梯形巖墻回采完畢后對(duì)邊坡坡面的浮石和巖石進(jìn)行清理形成一個(gè)寬度不低40m的工作平臺(tái)；接著以該工作平臺(tái)為基礎(chǔ)，對(duì)工作平臺(tái)內(nèi)側(cè)的礦巖繼續(xù)進(jìn)行側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)開(kāi)采作業(yè)，以及在工作平臺(tái)臨邊坡一側(cè)重復(fù)前述步驟形成下一段的一個(gè)寬度不低于40m的工作平臺(tái)，以此類(lèi)推直到完成全部需要開(kāi)采的露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采工作。這樣，由于本申請(qǐng)的開(kāi)采方法在大面積開(kāi)采前，先在露天礦山的高陡邊坡上掘出一條開(kāi)段溝并在臨坡一側(cè)形成梯形巖墻，然后再在開(kāi)段溝非臨邊坡一側(cè)開(kāi)采時(shí)通過(guò)梯形巖墻來(lái)阻擋開(kāi)段溝作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的作業(yè)滾石，并通過(guò)梯形巖墻阻擋并限制其跌落至深凹露天采礦作業(yè)區(qū)或相鄰的工作平臺(tái)上，達(dá)到既能防止?jié)L石威脅下部正常安全生產(chǎn)，又不需要停產(chǎn)擴(kuò)幫過(guò)渡的目的，進(jìn)而達(dá)到簡(jiǎn)化作業(yè)流程、提高生產(chǎn)效率，保證安全生產(chǎn)的目。采用本申請(qǐng)的開(kāi)采方法，由于調(diào)整了開(kāi)溝方式，有效降低上部高陡邊坡擴(kuò)幫作業(yè)中滾石數(shù)量，通過(guò)創(chuàng)造清渣條件恢復(fù)安全平臺(tái)的接渣能力，消除了上部擴(kuò)幫對(duì)下部生產(chǎn)的滾石隱患，提高了大型深凹露天礦山的高陡邊坡擴(kuò)幫與下部生產(chǎn)協(xié)同作業(yè)下安全性，確保了礦山安全高效生產(chǎn)作業(yè)的連續(xù)性和高效性，作業(yè)流程簡(jiǎn)便，生產(chǎn)效率高，安全性好，適用范圍廣，值得大范圍推廣應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：所述的開(kāi)采方法在露天礦山按擴(kuò)幫境界先在高陡邊坡上沿邊坡長(zhǎng)度方向開(kāi)出寬度不低于20m的開(kāi)段溝(1)，并在臨坡一側(cè)形成梯形巖墻(2)，然后在開(kāi)段溝(1)內(nèi)對(duì)非臨坡一側(cè)的礦巖進(jìn)行側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)開(kāi)采作業(yè)，待內(nèi)側(cè)礦石開(kāi)采回收完成后再回采臨坡一側(cè)的梯形巖墻(2)，并在梯形巖墻(2)回采完畢后對(duì)邊坡坡面的浮石和巖石(3)進(jìn)行清理形成一個(gè)寬度不低40m的工作平臺(tái)(4)；接著以該工作平臺(tái)(4)為基礎(chǔ)，對(duì)工作平臺(tái)內(nèi)側(cè)的礦巖繼續(xù)進(jìn)行側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)開(kāi)采作業(yè)，以及在工作平臺(tái)臨邊坡一側(cè)重復(fù)前述步驟形成下一段的一個(gè)寬度不低于40m的工作平臺(tái)(4)，以此類(lèi)推直到完成全部需要開(kāi)采的露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：開(kāi)段溝形成的每個(gè)梯形巖墻的頂邊(5)的寬度不低于5m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：開(kāi)段溝(1)時(shí)，先采用挖掘機(jī)掘出雙壁溝，然后再在該雙壁溝內(nèi)進(jìn)行爆破開(kāi)采的過(guò)程中形成寬度不低于20m的開(kāi)段溝以及外側(cè)的梯形巖墻(2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：每一個(gè)工作平臺(tái)(4)開(kāi)采的礦巖的高度不超過(guò)7.5m為一段，相鄰兩個(gè)工作平臺(tái)(4)形成的礦巖的高度不超15m為一層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：開(kāi)采前先以勘探數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體進(jìn)行開(kāi)采設(shè)計(jì)，按單臺(tái)階高度形成礦巖高度不超過(guò)15m的層，再將層分為單段高度不超過(guò)7.5m的至少兩段，然后再在露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體上進(jìn)行標(biāo)記作為掘進(jìn)開(kāi)采和/或爆破開(kāi)采的依據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：沿工作平臺(tái)(4)長(zhǎng)度方向，在每個(gè)工作平臺(tái)(4)上順序設(shè)置的開(kāi)采區(qū)可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)，相鄰兩個(gè)開(kāi)采區(qū)之間的距離不小于100m；沿邊坡寬度方向向露天礦山巖體內(nèi)延伸設(shè)置的開(kāi)采層和/或開(kāi)采段均可以為一個(gè)或多個(gè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：掘雙壁溝后，在采用側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)方式進(jìn)行擴(kuò)幫開(kāi)采作業(yè)形成的開(kāi)段溝溝幫一側(cè)的坡面角≤75°。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：梯形巖墻(2)回采時(shí)也采用側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)方式進(jìn)行。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：梯形巖墻(2)回采完成后邊坡坡面的浮石和巖石(3)采用挖掘機(jī)(6)進(jìn)行清理并堆積至靠幫邊坡(7)上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，其特征在于：梯形巖墻(2)形成的過(guò)程中，在外側(cè)預(yù)留或形成與開(kāi)段溝底面同一平面或低一級(jí)平面的寬度不低于5m的安全平臺(tái)(8)，浮石和巖石(3)堆積在靠幫邊坡(7)處的安全平臺(tái)(8)上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法，屬于露天礦山采工藝技術(shù)領(lǐng)域。提供一種既能防止?jié)L石威脅下部正常安全生產(chǎn)，又不需要停產(chǎn)擴(kuò)幫過(guò)渡的用于露天礦山外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采方法。所述的開(kāi)采方法在露天礦山按擴(kuò)幫境界先在高陡邊坡上開(kāi)出寬度不低于20m的開(kāi)段溝，并在臨坡一側(cè)形成梯形巖墻，然后在開(kāi)段溝內(nèi)對(duì)非臨坡一側(cè)的礦巖進(jìn)行側(cè)向爆破和擴(kuò)幫鏟運(yùn)開(kāi)采作業(yè)，對(duì)臨坡一側(cè)的梯形巖墻進(jìn)行回采，并對(duì)邊坡坡面的浮石和巖石進(jìn)行清理形成一個(gè)寬度不低40m的工作平臺(tái)；接著對(duì)工作平臺(tái)內(nèi)側(cè)的礦巖繼續(xù)進(jìn)行側(cè)向爆破和開(kāi)采作業(yè)，以及在工作平臺(tái)臨邊坡一側(cè)形成下一個(gè)寬度不低于40m的工作平臺(tái)，直到完成全部外擴(kuò)回收掛幫礦體的開(kāi)采工作。

技術(shù)研發(fā)人員：李翠,帥培,張良兵,張俊,羅少琛,張肖,胡麗麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：攀鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9