内蒙古拟建大型自然崩落法矿山(Panel Caving)

1 引言

2022年2月8日国家矿山安全监察局正式下发的《关于加强非煤矿山安全生产工作的指导意见》中关于地下开采有个技术性的规定：新建金属非金属地下矿山应当采用充填采矿法，

不能采用的要进行严格论证。过去几年里，内蒙古自治区几乎没有使用任何崩落法开采的新建矿山【自然崩落法的应用考虑】，经过2年多的严格论证，内蒙古即将建造一座大型自然崩落法矿山，设计采矿规模为每年825万吨，仍由恩菲设计，目前正处于项目核准阶段。在此之前，恩菲设计了两个成功使用自然崩落法的矿山，一个是位于山西省的铜矿峪铜矿，另一个是位于云南省的普朗铜矿。

2 开拓系统

3 采矿方法

根据矿体赋存情况,在矿区南部矿脉较为集中的区域拟使用自然崩落法，北部矿体拟使用浅孔留矿嗣后充填法(矿体厚度小于 5m,倾角大于 50°的矿段)和分段空场嗣后充填法(矿体厚度大于 5m,倾角大于 50°的矿段)，当自然崩落法投产后，空场嗣后充填采矿法开采崩落法影响范围之外的矿体，阶段高度40m，共设12个阶段，利用自然崩落法的有轨运输水平。回采的矿石进入自然崩落法的运输、溜破系统，再统一通过胶带斜井提升至地表。

4 开采顺序

矿床总的开采顺序如下：提前开采紧邻自然崩落法开采区域的外围矿体，防止自然崩落法开采形成错动区后而无法开采这部分矿体。其余矿体开采顺序分中段由上而下按中段依次开采；每个中段由远而近后退式回采；平行矿脉先采上盘矿体，后采下盘矿体。对于距离较近开采时互相有影响的平行矿体同时进行回采。

5 回采工艺

使用盘区崩落法(Panel Caving)进行回采，回采工艺包括：(1) 拉底切割; (2) 出矿; (3) 采场二次破碎; (4) 掘进和出渣; (5) 支护; (6) 放矿；(7) 采区通风。

6 盘区崩落法

世界上一些著名的大型自然崩落法的矿山使用了盘区崩落法，例如Chuquicamata mine【SSGeotech数据集的使用---Chuquicamata mine】，Creighton mine【深部地下采矿的岩石力学问题---Creighton mine】,El Teniente mine【全球最大地下铜矿El Teniente矿的岩石力学研究】和Resolution Copper mine【Itasca(2017) Assessment of Surface Subsidence Associated with Caving Resolution Copper Mine Plan of Operations. 44p. 】