露天转地下开採 _生活百科

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露天转地下开採【露天转地下开採】露天转地下开採是指当矿床覆盖层转薄而延伸较大时，上部先用露天开採，下部转用地下开採的方法。露天转地下开採，存在露天产量逐渐减少，地下产量逐渐增加，直至露天矿结束，地下矿达到设计规模，这段时间称为过渡期。过渡期的开採方案和技术，要求保持矿山继续生产，安全开採，过渡周期短和投资省。露天转地下开採，要考虑过渡期回採方案，露天转地下的开拓系统和开採技术。
基本介绍中文名：露天转地下开採
外文名：Underground mining
学科：开採工程
领域：能源
範围：地下开採
重点：过渡期回採方案
过渡期回採方案露天转地下开採期间，在露天开採的同时，可选用空场採矿法，充填採矿法和崩落採矿法进行地下开採，充填採矿法和胶结充填採矿法回採方案日益获得广泛套用，并向联合採矿法回採方案发展。1.空场法回採方案分暂留境界顶柱和不留境界顶柱的方案。中国凤凰山铁矿在露天坑底留7-10m厚的境界顶柱。地下用深孔留矿法回採矿房，暂留间柱露天开採结束后，从露天坑底向下穿孔爆破境界矿柱和崩落上盘围岩，以形成覆盖层。再套用崩落法回採，金岭铁矿不留境界顶柱。用分段空场法回採矿房，顶柱和间柱强制崩落后甲顶盘围岩随之冒落充填採空区，以后用崩落法回採，20世纪90年代初。有些国家的露天转地下开採的矿山，採用VCR採矿法从露天坑底向下凿大直径深孔分段落矿。这种方法，效率高，成本低。2.充填法回採方案对开採矿石品位高或贵重金属矿床，为了保证露天转地下安全过渡。70年代以来，广泛採用充填法回採方案口一般採用尾砂、废石和胶结充填採矿法。3.崩落法回採方案套用分段崩落採矿法在回採前需形成覆盖层，阶段崩落採矿法在回採过程中形成覆盖层。分段崩落採矿法在回採前留15-20m的覆盖岩石或矿石、不留境界顶柱，连续回採其覆盖岩以满足安全和挤压崩矿的要求。4.联合採矿法回採方案随着採矿科学技术的发展，在露天转地下回採方案中发展了联合採矿法，如房柱式崩落法等。露天转地下开拓系统根据矿床赋存条件和过渡期存在联合开採的特点，选择露天采场与地下开拓系统方案，包括露天场内开拓、场外开拓和联合开拓。1.露天场内开拓地下开拓工程布置在露大采场内，适用于深部矿体储量不多，地下开採规模小的矿床。2.露天场外开拓地下开拓工程布置在露天采场外，它适用于深部矿体储量大，服务年限长的矿山。过渡期露天转地下相互干扰小，露采结束后边坡不再维护，但基建工程量大。地下工程需提前进行。3.联合开拓适用于上部露天服务年限长、边坡较稳固的矿山。採用联合开拓应综合考虑露天与地下开採的工艺特点，统一地下井巷开拓。利用地下井巷的联合开拓系统，可减少基建投资，当露天深度超过100-150m时。用井下运输矿石较地面汽车运输费用低50%左右，可利用地下排水疏乾，改善露天矿的生产条件，缩短过渡期地下开採的建设周期。採用联合开拓的经验表明，充分利用露天与地下联合开拓。基建投资减少25%-50%，可保持矿山持续生产，是广泛採用的露天转地下开採的开拓方法。露天转地下的开採技术主要研究最佳的过渡方案、境界顶柱厚度、露大边坡与地下井巷工程的稳定性。1.研究最佳的过渡方案露天转入地下开採过渡期，露天开採和地下开採同时存在，从而增加了过渡期开採技术的複杂性和难度。因此，研究最佳的过渡方案，以保证矿山持续均衡生产，安全过渡。首先要掌握和运用露天与地下联合开採方法，在一个矿床内同一个垂直面上同时进行露天与地下开採。过渡期内进行科学研究、勘察、设计和基建工作的综合研究分析、统筹规划过渡方案。一般矿山的过渡期少则3-5a，多则10-15a 。因此对地下工程应提前进行开採和采準。对有条件的矿山，可以採用分区、分期交替过渡，做好生产衔接。2.境界顶柱的厚度由露天转地下过渡方案、地下採矿方法和露天与地下开採的下降速度等所决定。通常用两步骤回採的方法，要留临时境界顶柱，採用崩落法回採时。露天矿开採结束可以不留境界顶柱，但要形成一定厚度的岩石或矿石覆盖层。境界顶柱的安全厚度与矿岩的稳固性、地下与露天的开採範围和爆破技术等有关，其安全厚度可以通过物理力学模型试验确定，计算机数学模拟分析等理论计算。不少矿山仍用类比经验选取，其厚度一般10-40m不等。而缩短採空区的暴露时间，减少矿房的跨度和控制露天爆破，是提高境界顶柱安全的有效措施。3.露天边坡与地下井巷工程的稳定性过渡期内露天边坡和地下空区的暴露面积逐步加大，暴露形态複杂。边坡失稳滑落和采场并巷获程位移错动，会影响生产和导致灾害的发生。因此必须进行工程地质调查，边坡稳定性分析，开展岩体位移、变形监测和预报，掌握地压活动规律，採取边坡加固和有效地地压控制等措施，使露天转地下安全过渡。露天转地下开採，要避免露天爆破对地下井巷和采场的破坏，而地下开採不影响露天安全生产，要充分研究通风、排水、防洪和环境保护等措施，防止通风短路和暴雨期间泥砂突然溃入井下。