一种井下原矿大规模分选方法

本发明涉及矿山井下开采和采空区回填，特别涉及一种井下原矿大规模分选方法。

背景技术：

1、随着浅部矿产资源的枯竭，我国已迈入深部开采阶段。深部矿体赋存条件更加复杂，矿脉脉辐变小，矿石品位下降，节理裂隙更加发育、围岩质量下降、高地应力开始显现，开采技术条件更加复杂。伴随开采深度的增加，地压活动明显，要求充填采空区控制地压；矿石提升运输难度增大、成本提高，牵引钢丝绳的安全系数降低。

2、深部开采过程中，矿石经过爆破、回采、运搬、提升、运输、破碎、磨矿、选矿等工艺环节，变成高有价金属含量的固体混合物，事实上，矿石采选就是不断剔除无价值废石、抛出尾砂的过程，而地下金属矿山采出的矿石50％以上为废石，金、银、铅、锌、镍、钨、锡等矿山的尾废含量高达90％以上，这些尾废同样经过提升、运输、破碎、选矿等大部分工艺环节，浪费了大量开采成本。“能选早选、该丢早丢”，在井下预先剔除一部分废石，减少进入下游有废石量，将有助于降低尾矿产生量和生产用水消耗量、减少地表环境污染、显著降低生产成本。

3、人们早就注意到矿石预选抛废的重要性，从人工拣选到机器全自动分拣，预选抛废技术不断发展。目前，基于人工拣选、色选、图像识别、x射线荧光、激光、x射线透射等技术的预选抛废方法与装备已在很多矿山投入使用，取得了不错的应用效果。需要注意的是，现有预选抛废工艺和装备均布设在地表，矿石和废石都需要经过溜放矿、井底运搬、提升、运输、初碎等流程。“能抛早抛”，实现井下预选抛废，剔除部分废石，将进一步降低环境污染，缩减生产成本。

4、有专利提出了井下预选抛废工艺技术的构想，专利cn112627823a公开了一种公开了一种矿山井下原矿预抛废系统及矿山采矿系统，通过筛网筛分小粒径矿石和人工拣选大粒径矿石，能够有效减少废石出窿量，但拣选精度不高，人工劳动强度大。专利cn101775985b、cn114790914a、cn110354989a、cn111057878a等提出了井下采、选、充一体化的工艺理念，设置地下选矿厂、地下充填站、地下水仓等设施，降低生产成本，但主要涉及工艺流程。目前，实现井下大规模预选抛废仍有很大限制。

技术实现思路

1、本发明的目的减少地下矿山开采对生态环境的影响，降低碳排放，降低开采成本，推进井下采选充一体化，提供一种井下原矿大规模分选方法，其技术方案如下：

2、本发明的一种井下原矿大规模分选方法，所述分选方法包括以下步骤：

3、步骤一，原矿石经过振动放矿机从溜井放出，从溜井放出的所述原矿石通过矿石筛分机筛选后按矿石粒径至少分为三级矿石，其中，一级矿石粒径＞100mm，二级矿石粒径50mm-100mm，三级矿石粒径＜50mm；

4、步骤二，经过筛分后的分级矿石分别被送入矿石分选装置，矿石分选装置按照矿石物理特性的设定阈值，分选出有价值矿石和废石；

5、步骤三，分选后的废石被返回至采空区实施回填，或者被输送至废石仓，作为填充采空区的废石原料；

6、步骤四，分选后的有价值矿石输送至分级富矿仓，各富矿仓有价值矿石分别运输提升至地面。

7、进一步地，步骤一中，所述原矿石通过矿石筛分机筛选后还包括四级矿石和五级矿石，其中，四级矿石粒径5mm-20mm，五级矿石粒径＜5mm。

8、进一步地，步骤一中，所述原矿石在进入振动放矿机之前，对所述原矿石进行远程遥控破碎，使得所述原矿石粒径＜300mm；所述原矿石在通过矿石筛分机进行筛选之前，还包括矿石初碎，经过矿石初碎的所述原矿石中90％以上的粒径＜100mm。

9、进一步地，步骤二中，采用的所述矿石分选装置包括微波诱导矿石智能分选机、x射线矿石智能分选机、机器视觉矿石智能分选机和磁共振矿石智能分选机，所述矿石分选装置分选矿石所采用的方法包括颜色识别、图像识别、x射线荧光照射、激光照射、x射线透射、磁共振以及微波探测。

10、进一步地，步骤三中，分选后的废石，作为采空区填充的废石原料，采空区填充的方式包括干式废石充填、废石胶结充填、破碎后胶结充填和膏体充填。

11、本发明提供的井下矿石分选方法的有益效果是：

12、根据矿石的属性和粒径等级划分选择矿石分选机，不指定分选机类型，能够在井下完成大规模矿石预选抛废，实现废石不出坑，减少废石出窿量，降低下游提升运输、破碎、磨矿、选矿等工艺环节生产成本，减少环境污染。

技术特征：

1.一种井下原矿大规模分选方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的井下原矿大规模分选方法，其特征在于，步骤一中，所述原矿石通过矿石筛分机筛选后还包括四级矿石和五级矿石，其中，四级矿石粒径5mm-20mm，五级矿石粒径＜5mm。

3.根据权利要求2所述的井下原矿大规模分选方法，其特征在于，步骤一中，所述原矿石在进入振动放矿机之前，对所述原矿石进行远程遥控破碎，使得所述原矿石粒径＜300mm；所述原矿石在通过矿石筛分机进行筛选之前，还包括矿石初碎，经过矿石初碎的所述原矿石中90％以上的粒径＜100mm。

4.根据权利要求3所述的井下原矿大规模分选方法，其特征在于，步骤二中，采用的所述矿石分选装置包括微波诱导矿石智能分选机、x射线矿石智能分选机、机器视觉矿石智能分选机和磁共振矿石智能分选机，所述矿石分选装置分选矿石所采用的方法包括颜色识别、图像识别、x射线荧光照射、激光照射、x射线透射、磁共振以及微波探测。

5.根据权利要求4所述的井下原矿大规模分选方法，其特征在于，步骤三中，分选后的废石，作为采空区填充的废石原料，采空区填充的方式包括干式废石充填、废石胶结充填、破碎后胶结充填和膏体充填。

技术总结
本发明公开了一种井下原矿大规模分选方法，包括以下步骤：步骤一，原矿石经过振动放矿机从溜井放出，从溜井放出的所述原矿石通过矿石筛分机筛选后按矿石粒径至少分为三级矿石；步骤二，经过筛分后的分级矿石分别被送入矿石分选装置，矿石分选装置按照矿石物理特性的设定阈值，分选出有价值矿石和废石；步骤三，分选后的废石被返回至采空区实施回填，或者被输送至废石仓，作为填充采空区的废石原料；步骤四，分选后的有价值矿石输送至分级富矿仓，各富矿仓有价值矿石分别运输提升至地面。本发明的分选方法能够在井下完成大规模矿石预选抛废，实现废石不出坑，减少废石出窿量，降低下游提升运输、破碎、磨矿、选矿等工艺环节生产成本，减少环境污染。

技术研发人员：杨春,潘征,周科平
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15