一种地下破碎磷矿体采矿的方法与流程

本发明涉及一种采矿技术，尤其涉及一种地下破碎磷矿体采矿的方法。

背景技术：

磷矿石的用途较多，可以制取磷肥，也可以制取纯磷(黄磷、赤磷)、磷酸及其它化工原料。含氟的磷矿石，在制肥过程中，还可以回收氟。赤磷可做火柴的原料。黄磷有剧毒，可以制造农药。磷酸是制取高效磷肥及各种磷酸盐的原料。磷酸盐用于制糖、陶瓷、玻璃、纺织等工业上。如磷酸钠，磷酸二氢钠可做净化锅炉用水的净化剂，后者还可以制造人造丝。六聚偏磷酸钠可做水的软化剂和金属防腐剂。磷的有机衍生物用于医药工业。此外，在冶金工业中炼制磷青铜等都要用磷。

磷矿大都是沉积型岩层，由于其自身成矿特性、力学性质较差等独特特征，顶板属于不稳固岩层的矿体非常多。其地下开采效率、回采率等受到一定制约。磷矿大都采用房柱法开采，人员设备直接进入采场进行采矿、运矿作业。部分磷矿由于顶板围岩成矿原因，顶板围岩稳定性极差，人员设备难以进入采场作业。就现有开采技术方案而言，地下破碎磷矿体采用房柱法开采顶板支护难度极大、成本极高，且开采过程管理复杂，矿石损失贫化率高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种回采率高、生产效率较高、生产成本较低的地下破碎磷矿体采矿的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的地下破碎磷矿体采矿的方法，包括：

针对缓倾斜薄至中厚的破碎磷矿体，采用自上而下的开采顺序，沿倾向划分一步骤与二步骤采场，一步骤采用空场法开采，二步骤采用崩落法后退式开采；

所述一步骤采场采用低贫损、高效的机械化空场法开采，用于提高采场回采技术经济指标；

所述二步骤采用后退式崩落法开采，覆岩下出矿，用于提高贫损指标；

上述两步骤综合开采能够提高技术经济指标，并能够解决采空区安全隐患。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的地下破碎磷矿体采矿的方法，回采率高、生产效率较高、生产成本较低，尤其适用于大规模破碎磷矿的高效开采。

附图说明

图1为本发明实施例提供的地下破碎磷矿体采矿的方法的一步骤开采平面布置图。

图2为本发明实施例提供的地下破碎磷矿体采矿的方法的二步骤开采平面布置图。

图中：

1-运输巷道；2-底柱；3-凿岩上山；4-一步骤矿房采场；5-炮孔；6-崩落矿石；7-二步骤矿柱采场；8-出矿进路；9-崩落矿石；10-垮落废石。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的地下破碎磷矿体采矿的方法，其较佳的具体实施方式是：

包括：

针对缓倾斜薄至中厚的破碎磷矿体，采用自上而下的开采顺序，沿倾向划分一步骤与二步骤采场，一步骤采用空场法开采，二步骤采用崩落法后退式开采；

所述一步骤采场采用低贫损、高效的机械化空场法开采，用于提高采场回采技术经济指标；

所述二步骤采用后退式崩落法开采，覆岩下出矿，用于提高贫损指标；

上述两步骤综合开采能够提高技术经济指标，并能够解决采空区安全隐患。

所述采用自上而下的回采顺序中，依次形成垮落层，沿矿体倾向划分所述一步骤与二步骤采场，采场的宽度根据顶板稳固性选择采场宽度为5～8m，采场内布置凿岩巷道，所述二步骤采场布置施工出矿进路。

所述一步骤采场采用空场法开采后的崩落矿石通过二步骤采场出矿进路出矿，所述一步骤采场回采结束后，二步骤采场采用后退式崩落的方式落矿，所述二步骤采场回采结束后，顶板垮落形成废石覆盖层，回采矿石的同时解决采空区安全隐患。

本发明的地下破碎磷矿体采矿的方法，回采率高、生产效率较高、生产成本较低，尤其适用于大规模破碎磷矿的高效开采。

具体包括：

(a)沿所开采矿体走向布置开采盘区，开采盘区内划分采区，采区内划分开采单元。开采单元分为一步骤采场和二步骤采场；

(b)开采单元的采场结构包括：一步骤凿岩进路、二步骤凿岩进路、出矿联络巷、通风联络巷、顶板崩落层等；

(c)在所述开采单元内，首先开采一步骤采场，利用浅孔凿岩，崩落矿石位于采场内，通过二步骤采场施工出矿联络巷(即二步骤采场的凿岩巷道)及出矿进路，将一步骤采场的崩落矿石运至运输巷道装车。二步骤采场采用后退式开采的方式，在采场端部形成切割巷，后退式崩落采场矿石。矿石崩落后采场暴露面积增大，顶板围岩产生冒落，通过出凿岩巷道将矿石铲运至运输巷道装车。出矿过程中控制矿石贫化及出矿品位，确保运出矿石达到工业品位。

本发明的有益效果为：

通过合理的采场布置方案，一步骤采场实现高效、低贫损开采，二步骤采场通过崩落矿石增大顶板暴露面积，崩落顶板围岩，在顶板覆岩下出矿。二步骤开采矿石损失、贫化率提高。作为总体矿块考虑，由于一步骤实现了低贫损开采，两步骤的综合指标满足工业开采的要求。同时解决了顶板不稳固条件下支护难、支护成本高的难题。与房柱法相比较，采场内不留矿柱，回采率得到大幅提高。

具体实施例：

(1)本发明所述的缓倾斜破碎磷矿开采方案如图1、图2所示。以某磷矿为例，矿体平均倾角10°，矿体厚度3m左右。顶板为破碎的碳质泥岩，岩石破碎，极易产生垮落。现有开采方案利用房柱法开采，顶板支护量非常大且成本很高。

(2)采用自上而下的开采顺序，矿块长度50m左右，采场宽度5～8m。首先利用浅孔凿岩侧向崩矿的方式回采一步骤矿房的矿石，崩落矿石通过二步骤采场内开凿的出矿联络巷以及出矿进路出矿。二步骤采场通过端部后退式崩落开采，崩落矿石通过凿岩巷道铲运。二步骤采场开采后，采场暴露面积加大，顶板碳质泥岩产生垮落，形成覆盖层。出矿过程中严格控制矿石品位，低于矿石工业品位需要停止出矿。

(3)由于一步骤采场采用高效的空场法开采，矿石回采率达到85％以上。二步骤采用后退式崩落开采，回采率达到50％左右。矿块的整体回采率达到67.5％左右，远远高于房柱法开采回采率指标(55％左右)。回采过程安全高效，可实现机械化大规模开采。

(4)矿体总体采用自上而下的开采顺序，一步骤空场、二步骤后退式崩落，顶板不稳固岩层垮落后形成覆盖层。最终形成大面积垮落体，实现矿体回采与采空区处理的目的，同时整个过程能够实现机械化，安全的同时实现规模化开采。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。