一种矿石开采的过渡方法

本公开涉及矿山开采的，尤其涉及一种矿石开采的过渡方法。

背景技术：

1、随着露天开采深度的增加，生产剥采比逐渐增加，矿石开采成本、运输成本及高陡边坡滑坡风险不断加大，对于露天境界以之外的矿体资源，应计划转为地下进行开采。

2、目前常用的露天转地下过渡模式有境界矿柱过渡模式、覆盖层的过渡模式和楔形过渡模式，不同过渡模式具有不同的适用条件和特点。如地下开采选用崩落法开采，可以采用覆盖层过渡方法和楔形转接过渡方法，可实现露天转地下的快速转接过渡；如地下开采选用充填法开采，一般选择采用设置境界矿柱和人工境界顶柱的方法进行转接过渡，然而这种过渡模式不利于产能的衔接，并且充填采矿需要提前规划、同时建设充填站，不仅增加了矿山基建投入和基建时间，不利于露天转地下的产能过渡和矿山企业的生产运营。

3、随着绿色开采及相关政策的出台，大部分地区限制崩落法开采，必须采用充填法开采，但崩落法开采在碳排放指标、采矿成本和生产效率等方面又具有明显优势，同时露天开采形成大面积的露天坑，造成对地表的破坏，因此需要既能符合目前政策要求，又能将露天坑快速填埋转接的过渡方法。

技术实现思路

1、本公开所要解决的一个技术问题是：现有的过渡模式无法既能满足环保政策的需要和快速完成模式转换操作的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种矿石开采的过渡方法，其包括以下步骤：

3、s1、确定露天矿坑上不同开采位置的上盘岩石移动角、下盘岩石移动角和两个端部岩石移动角；

4、s2、确定各个开采位置中崩落法开采区的区域深度；

5、s3、根据露天矿坑的实际情况确定过渡方式；

6、s4、计算单个开采位置中崩落开采区与充填开采区之间间隔矿柱的厚度；

7、其中，上盘岩石角与下盘岩石角位于露天矿坑的宽度方向，两个端部岩石角位于露天矿坑的长度方向。

8、在一些实施例中，前述的一种矿石开采的过渡方法，其中s2中的区域深度的计算方法，包括以下步骤：

9、s21、确定露天矿坑中不同开采位置的上盘平台和下盘平台，以及露天矿坑的两个侧平台；

10、s22、以上盘平台和下盘平台的位置作为起始点分别沿上盘岩石移动角和下盘岩石移动角与矿体上盘边界和矿体下盘边界的交点作为上开采点和下开采点，通过两个侧平台以上开采点和下开采点的计算方法得到两个侧开采点；

11、s23、依次计算不同开采位置崩落法开采区的区域高度；

12、s24、对比各个上开采点和下开采点以及两个侧开采点相对于露天坑底的距离，以最小距离作为崩落法开采区的区域深度。

13、在一些实施例中，前述的一种矿石开采的过渡方法，其中s21中的上盘平台和下盘平台以及两个侧平台的位置均朝露天矿坑的中心延伸5-10m。

14、在一些实施例中，前述的一种矿石开采的过渡方法，其中s4中间隔矿柱的厚度计算方法，包括如下步骤：

15、s41、以露天矿坑内的崩落或者回填废石散体吸水饱和后的重力作用作为上载荷，建立力学模型；

16、

17、其中，δ为间隔矿柱的厚度；

18、w为充填开采区的跨度长度，跨度长度为露天矿坑的宽度大小；

19、σ许为间隔矿柱允许的拉应力；

20、q为间隔矿柱上的荷载大小；

21、γ为间隔矿柱矿岩容重；

22、b为间隔矿柱单位计算宽度，其宽度为1m。

23、5.根据权利要求4的一种矿石开采的过渡方法，其特征在于，

24、s41中的σ许的计算方法为：

25、

26、其中，σt为间隔矿柱矿岩的抗拉强度；

27、k为安全系数范围为1.5-3；

28、kc为结构面削弱系数范围为7～10。

29、在一些实施例中，前述的一种矿石开采的过渡方法，其中s3中的过渡方式包括回填覆盖层法和崩落边坡覆盖层法。

30、在一些实施例中，前述的一种矿石开采的过渡方法，其中

31、还包括：

32、s5、将充填开采区产生的废石提升输送至露天矿坑，以支撑露天矿坑的围岩。

33、通过上述技术方案，本公开提供的一种矿石开采的过渡方法，充分利用地表已经破坏的现有条件，以边坡与地表的岩石移动角确定各个开采位置崩落法的开采深度，上部崩落法开采充分利用现有环境，实现成本低，效率高的特点，节省前期露天转地下基建投资，缓解露天转地下产能衔接压力；下部采用充填法开采，符合开采政策要求；从井下采出废石充填至露天坑，节省废石场地，控制地表移动范围的扩展。

技术特征：

1.一种矿石开采的过渡方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种矿石开采的过渡方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的一种矿石开采的过渡方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种矿石开采的过渡方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的一种矿石开采的过渡方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种矿石开采的过渡方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种矿石开采的过渡方法，其特征在于，

技术总结
本公开提供一种矿石开采的过渡方法，属于矿山开采技术领域，矿石开采的过渡方法包括以下步骤：S1、确定露天矿坑上不同开采位置的上盘岩石移动角、下盘岩石移动角和两个端部岩石移动角；S2、确定各个开采位置中崩落法开采区的区域深度；S3、根据露天矿坑的实际情况确定过渡方式；S4、计算单个开采位置中崩落开采区与充填开采区之间间隔矿柱的厚度；本发明充分利用地表已经破坏的现有条件，上部崩落法开采充分利用现有环境，实现成本低，效率高的特点，节省前期露天转地下基建投资，下部采用充填法开采，符合开采政策要求；从井下采出废石充填至露天坑，节省废石场地，控制岩移范围的扩展。

技术研发人员：何荣兴,张星宇,章雅雯,张智源
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17