专利名称：倾斜、厚大矿床的露天地下三阶段开采方法
技术领域：
本发明属于露天转地下开采技术领域，特别适合中厚或厚大的倾斜、急倾斜矿床的开采，可在黑色、有色、煤炭、化工等行业的类似矿山开采中广泛应用。
背景技术：
我国是一个矿产资源严重短缺的国家，特别是战略性金属矿产资源供需矛盾突出。以铁矿资源为例，我国铁矿资源对外依存度高达71%，严重威胁着我国钢铁工业经济安全。当前，占我国铁矿产量60%以上的大型露天铁矿都已进入中晚期开采，生产能力快速衰减，有的已停产闭坑，这进一步加剧了我国铁矿供给的紧张局面。而其境界外底部保有 70 80亿吨以上的资源，因此，这些大型露天铁矿都亟待转入深部地下开采，以确保深部资源的有效、合理利用。因此，必须加快露天转地下开采所涉及到的关键技术攻关研究，以满足我国钢铁工业可持续发展对铁矿石的需求。露天转地下开采的矿山，通常是矿体延伸较深、覆盖层不厚、多为中厚或厚大的急倾斜矿床，由于这类矿床上部适宜采用露天开采，具有投产快、初期建设投资少、生产能力大、开采成本低、贫损指标优等优点，但当露天开采不断延深后，这些矿山逐步由露天开采向地下开采过渡最终全面转向地下开采。因此，要求露天转地下开采的矿山，在进行露天转地下开采的设计时，对前(露天)后(地下)期开采应统一全面规划，露天开采后期的开拓系统既要考虑后续地下巷道的利用，同时在向地下开采过渡时，地下开采也应尽可能利用露天开采的相关工程和设施等有利因素，使露天开采平稳地过渡到地下开采，并使矿山产量和经济效益保持稳定。露天转地下开采的矿山，整个矿山的开采期一般要经过露天开采期、露天与地下联合开采的过渡期和地下开采期三个阶段，在这三个阶段中，矿山的开采强度和矿山企业的生产能力各不相同，因此，在考虑露天转地下开采的开采工艺及工程布置时，必须研究与矿床赋存条件及开采技术条件相适应的开采强度和生产能力，以求获得经济效益的最大化。国内外露天转地下开采矿山的经验表明，当矿山充分利用了露天与地下开采的有利工艺特点时，统筹规划露天与地下开采的工程布置，可以使矿山的基建投资减少25 % 50 %，生产成本降低25 %左右。而我国大多数露天转地下的矿山在设计时没有对矿床进行统筹规划，确定露天开采与地下开采的界线时，既没有考虑露天开采成本随开采深度的变化，也没有考虑矿石品质随深度的变化，露天下部的矿体何时开始向地下开采过渡？露天地下产能怎么衔接？露天地下采矿开拓系统如何相互利用？如何实现平稳过渡？针对这些问题，目前矿山并没有一套可以有效应对的方法。本发明对此特别提出矿山露天转地下三阶段开采的设计方法， 将矿床开采的生命周期进行整体规划、设计，这种方法能有效的避免露天转地下的矿山在露天地下过渡时期遇到的如产量衔接、过渡时机、投资浪费等问题
发明内容
本发明的目的就是针对我国露天转地下的矿山在开采设计时没有对矿床进行统筹规划，造成了矿山重复投资，矿床开发利用率低，露天矿难以向地下开采平稳过渡，开采效能降低等难题，而提出的将大型矿床开采的生命周期作为整体规划设计，提供一种倾斜、 厚大矿床的露天地下三阶段开采方法，该方法提出了露天地下开采三阶段的技术思想，即以整个矿床开采获取最大效益为目标，将矿床开采划分为露天开采阶段、露天转地下过渡阶段和地下开采阶段。为实现本发明的上述目的，本发明倾斜、厚大矿床的露天地下三阶段开采方法通过以下两个步骤来实现
I)创立露天地下开采界线划分公式，根据境界剥采比函数与经济合理剥采比函数的关系确定露天地下开采界线，判别矿山开采生命周期的划分
权利要求
1.一种倾斜、厚大矿床的露天地下三阶段开采方法，将矿床开采的生命周期分为露天开采阶段、露天转地下过渡阶段和地下开采阶段，其特征在于通过以下两个步骤来实现(I)创立露天地下开采界线划分公式，根据境界剥采比函数与经济合理剥采比函数的关系确定露天地下开采界线，判别矿山开采生命周期的划分
2.如权利要求I所述的倾斜、厚大矿床的露天地下三阶段开采方法，其特征在于所述的境界剥采比函数与在经济合理剥采比函数存在交点。
全文摘要
本发明公开了一种倾斜、厚大矿床的露天地下三阶段开采方法，将矿床开采的生命周期分为露天开采阶段、露天转地下过渡阶段和地下开采阶段，通过以下两个步骤来实现创立露天地下开采界线划分公式，根据境界剥采比函数与经济合理剥采比函数的关系确定露天地下开采界线，判别矿山开采生命周期的划分;在划分露天地下开采界线的基础上，确定矿山三阶段开采各阶段的开采时机。本发明方法三阶段开采统一全面规划设计，这样露天开采阶段设计时，就考虑其开拓系统要为后续地下开采阶段所利用,同时在露天向地下开采过渡时,地下开采也尽可能利用露天开采的相关工程和设施等有利因素。这样就有效地减少了矿山开拓系统建设的重复投资。可在黑色、有色、煤炭、化工等行业的中厚或厚大的倾斜、急倾斜矿床开采中广泛应用。
文档编号E21C47/00GK102606161SQ201210082858
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者代碧波, 李家泉, 汪为平, 王运敏, 章林 申请人:中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司