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金属矿山采矿方法精选(五篇)

发布时间:2023-09-19 17:51:42

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇金属矿山采矿方法,期待它们能激发您的灵感。

金属矿山采矿方法

篇1

[关键词] 金属矿山 地下开采 采矿方法

中图分类号:F407.4

中图分类号:

随着矿山开采业技术的不断进步,国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展,不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展,在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升,贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小,为了在金属矿山地下开采采矿中选择最为合适的采矿方法,制定出最为合适的工艺流程,本文中对近年来我国金属矿山地下开采采用的主要采矿方法进行了分析研究。

一、常见金属矿山地下开采采矿方法

采矿方法指的是如何通过安全、经济的手段把位于矿块、矿柱以及矿房内的矿石开采出来的方法,主要包括对矿块进行的采准切割、矿石的回采以及对采空区的处理等多个方面的工作。

依照在对矿石进行回采过程中对采场进行管理的方法的差异,金属与非金属矿山的地下开采方法基本有以下几种类型。

1. 空场采矿法。这种采矿方法的主要特点就是在进行回采的过程当中,对采空区采用暂时留存或者是永久留存的矿柱进行技术性的支撑加固,采空区始终处于一种空着的状态。根据矿壁与矿块表现出来的实际结构差异以及进行回采作业的工作特点,该采矿法又能够划分成全面采矿方法、阶段性矿房采矿方法以及房柱采矿方法。

2. 崩落采矿法。这种采矿方法是通过崩落围岩的办法来使地压管理得到实现的采矿方法,也就是在崩落矿石的过程中,通过强制或者是自然的方式把围岩崩落以用来填充采空区域,通过这种方法来实现对地压的管理与控制。该采矿方法的特点就是在矿石陆续采出之后,通过有计划、有步骤的方式利用崩落的矿体中存在的上下盘岩石以及覆盖岩层来对采空区进行合理的填充,通过这种方法及时地实现对采空区地压的控制,妥善地处理好采空区,通常情况下是在矿体围岩处于一种不稳定的状态、地表情况可以承受陷落的情况下采用该种采矿方法。具体的方法包括单层、分层、分段以及阶段性崩落法。

3. 留矿采矿法。这种采矿方法是把采下的很大一部分矿石暂时留存在矿房中,采矿工人以矿石堆为作业地点进行工作,主要的开采对象是矿石及其围岩都比较稳定的中厚与急倾斜薄矿体。该采矿方法的特点就是在进行回采的过程当中,在采空区的位置暂时放置一些开采出来的矿石,借助这些矿石配合采空区的矿柱对采空区形成支撑作用,通常是在矿石条件比较稳定,不容易出现氧化、自燃以及粘连现象,且矿体的围岩情况比较稳定的情况下采用。

4.充填采矿法。这种采矿方法是在回采工作面逐步进行推进的过程中,通过填充料对矿体采空区域进行填充的一种采矿方法。它的主要特点是进行回采的过程中,矿体采空区域依靠其内部填充的充填材料、支柱以及两者配合而出现的人工支撑体对采空区进行支撑。这种采矿方法通常应用于开发具有较高价值矿石、具有较高回收率要求的矿石、能够较方便的获取充填料、地表不能够出现陷落情况以及地质情况较为复杂特殊的矿体。

从具体的统计数据来看,目前铁矿山地下开采主要仍把崩落采矿法作为主要的采矿方法,有色金属与黄金矿体的地下开采则以充填采矿法以及空场采矿法作为主要方法。

二、对采矿方法以及技术产生影响的主要因素

对采矿方法的合理选择指的是能够根据实际的地质条件,提高对矿山开采工作进行安全管理的力度,尽量降低人员伤亡事故的出现。要根据实际情况合理的选择合适的采矿方法,制定出适合当前的工艺流程,要做到这些,必要依据当前开采矿体的具体规模、价值以及赋存的具体条件来进行详细的研究,从而系统的掌握矿山地下开采的具体技术条件。

1. 金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征

金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征能够较为完整的反映出矿石岩体整体的稳定性。它能够对采矿现场的构成要素以及地压管理中包含的重要元素产生直接的影响,对采矿方案的确定以及采矿工艺的确定发挥非常重要的作用。

具体的工程地质条件主要有矿山岩体的结构、具体的岩性分布情况、破碎带的位置、断层情况、节理情况、裂隙的分布情况以及地下水的情况等等。矿体的物理力学特征主要有容重情况、实际抗拉强度值、实际抗剪强度值、空隙程度、产生声波的实际传播速度、单轴与三轴的具体抗压强度以及强度条件等等。

2. 地应力状态

这里提到的地应力指的是导致地下采矿结构以及采矿岩体出现变形以及被破坏的最为根本的一种作用力。可以说,只要在掌握了金属矿山开采工程地区的具体地应力情况之后,才能够对矿山区域整体的分布有完整的认识,确定出适合当前工程条件的矿山开采方法,通过技术观测,确定出金属矿山采场以及巷道的最合理的断面形状与尺寸、矿体开挖的具体步骤、进行支护的具体形式、支护结构的具体参数以及形成支护时间等等,在确保围岩具有稳定性的前提下,极可能多的提高矿石的开采量,增加矿山开采的经济效益与收益。例如根据物理学上的弹性力学理论,矿山采场与巷道的最为理想的形状是由四周应力集中在一起形成的一种现象,最合理的断面形状呈现为椭圆,并且该椭圆形在位于垂直与水平两个方向上的两个半轴具有的长度的比值应该等同于断面水平方向的应力与垂直方向的应力的比值。在这种条件下,矿体的采场及巷道周边位置处于一种均匀等压力的状况之下,可以说这是最为稳定的一种受力状态。此外,在确定出矿体采场以及巷道具体的走向之后,同样要考虑地应力最好的走向应该同最大主应力所处的方向相平行。此外,在实际的采矿工作中,采场及巷道具体走向以及断面具体形状的选择仍要与工程需求相结合,并综合考虑经济性以及其他方面的条件。

3. 矿体的具体种类与质量

金属矿的种类主要有三种,第一种黑色金属矿,主要代表有铁矿等;第二种是有色金属矿,主要代表有铜、铅、锌、钨、钼、铝、镍等;第三种是贵金属矿(主要代表有金、银等)与铀矿。因为铁矿的价值相对比较低,通常情况下只能选择露天开采的方法,即便因为矿体埋藏过深需要进行地下开采,这时候也只能采取空场采矿法或崩落采矿法。如果通过胶结充填法进行铁矿的开采,那么所产生充填与回采成本可能比矿石自身的价值还要高,从经济角度来讲是不可行的。相反,在进行有色金属矿山以及贵重金属矿山的开采工作时,则很多采用了充填开采法,通过这种采矿方法才能尽可能的降低矿石的贫化率与损失率,这主要是因为有色金属矿与贵重金属矿自身所具备的价值已经远远超过了进行充填的成本。此外,还要看金属矿石的质量,不仅要看矿石品位的高低,还要看矿石杂质的数量。

4. 矿体赋存的环境与状况

这里所提到的矿体的赋存环境指的是矿体同围岩的具体接触情况、稳定情况与具体的埋藏深度。

金属矿体的埋藏深度同矿体具体的赋存条件有着非常巨大的关系,通常情况下,在矿体埋藏深度不断增加的情况下,矿体与围岩的破碎程度会越来越严重,同样,其具有的稳定性也会不断降低,再加上越深的位置地应力越大、温度越高,工作面以及通风条件都在不断的恶化,导致了开采困难程度出现了很大的提高。这些实际情况全部对处于较深位置开采设计的通风降温、减小生产的成本以及控制地压等各个方面提出了更为严峻的要求。

矿体的具体赋存情况有矿体的具体厚度与倾向。可以说,厚度和倾向不相同的矿体选择的开采方法以及布置的采场都是有差异的。例如针对厚底很小的矿脉,进行采矿方法选择时要尤其关注矿石方面的变化情况。而针对厚度中上的矿体,进行采矿方法的选择时要保证能够提升矿石开采的力度与矿厂的实际生产能力,并使机械化作业方便展开。金属矿体的厚度存在差别,进行采场布置方式的选择时同样存在差异,通常情况下,针对厚底较低的矿体,采场一般沿着矿体的走向方向进行布置,而针对厚度较大的矿体,进行采场布置时一般垂直走向方向进行布置,这是由于厚矿体的最大应力通常是一种垂直走向,所以采场进行垂直方向的布置,这样就保证了采场长轴所呈现的方向同最大应力所呈现的方向是相同的,这样有利于矿体采场的稳定。

5. 矿山地下开采的技术条件与经济指标

(1) 矿山地下开采的技术条件

首先,环境条件,例如地表能不能允许塌陷情况出现,如果允许塌陷,那么就可以采取崩落采矿法;如果不允许塌陷,那么就可以采取充填采矿法或空场采矿法。矿体开采的具体技术装备条件以及材料的供应情况会对采矿方法的整个过程产生直接的制约作用,进而对采矿工艺具体实施过程产生影响,影响矿石开采设计优化目标的顺利实现。所以金属矿山的开采设计当中需要根据具体的技术条件与材料实际供应状况做出最为合理的矿体采矿方案。最后,技术管理的具体水平条件。当前技术管理的实际水平能不能符合采矿方法规定的技术管理的具体水平对能不能达到矿体采矿方法中所列出的目标有着非常大的关系。例如针对规模中小型的矿山、地方性的矿山,进行开采方法的选择时应注重选择技术上简单,能方便工人掌握,以及方便管理的矿体开采方法。长时间的时间证明:要做好一个金属矿山,不但要靠技术,也要靠管理,两者都很重要,缺一不可。因此,努力提升当前矿山开采的技术管理水平,毫无疑问的已经成为了实现金属矿山进行设计优化的最为关键的一个环节。

(2)经济指标

矿山开采的经济指标主要有:采场的实际生产能力,金属矿石的贫化率与损失率,采矿工人及矿区机械设备的劳动生产率,材料的消耗以及矿石的具体成本。经济指标的差异将决定矿体开采方法与工艺的差异。

总结:

在矿山开采业技术不断进步的过程中,国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展,不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展,在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升,贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小。本文介绍了四种我国金属矿山常用的地下采矿方法:空场采矿法、崩落采矿法、留矿采矿法、充填采矿法,并重点从金属矿体的整体规模、价值、赋存的具体条件与状况等几个方面来进行分析,希望对大家有所帮助。

参考文献:

[1] 韦业东;;环江新发矿区Ⅲ号矿带采矿方法的探讨与研究[J];大众科技;2008年01期

[2] 张成良;侯克鹏;李克钢;;硐室爆破法处理采空区的应用实践[J];工程爆破;2008年04期

[3] 李艳;王恩德;鲍玉斌;沈丽霞;;基于OpenGL的可视化矿产资源经济评价系统开发[J];地质与资源;2005年03期

篇2

关键词:金属矿山;大水矿床;地下采矿;点柱充填式采矿法

前言

大水矿床是我国金属矿山当中较为常见的一种类型,其虽在我国分布广泛,但由于开采难度较大,以至于该类型矿山资源并非开采首选。随着社会需求的不断增大,越来越多的金属矿山被开采枯竭,从我国目前的大水矿床开采效果来看,点柱充填式采矿法是较有成效的开采方法之一,做好对此方法的分析对于我国金属矿山大水矿床的地下采矿方法进步具有重要意义。

1 大水矿床的充水类型

大水矿床是指矿坑涌水量每日达到数万立方米以上的矿床,这类矿床在我国分布较为广泛,其虽具有一定的开采难度,但从效益方面还是具有重大开采意义的。我国大水矿床的充水条件较为复杂,这与我国水文地质条件有着直接的关系,多种水源共同补给矿坑,其类型不仅包括岩溶水、孔隙水、裂隙水等,还有地表水和大气降水等。其中孔隙水为矿床的主要充水类型,根据不同充水类型可以将大水矿床分为岩溶含水层充水和孔隙含水层充水两种矿床冲水类型。

1.1 岩溶含水层充水

此类充水岩层根据不同的层次有着不同的特点,其中充水层具有含水性不均的特点,这与其无统一含水层和地下水位有直接关系,此类充水层的充水流量与大气降水强度有直接关联,易出现大溶洞库存泥沙的情况,威胁生产安全。覆盖及埋藏充水层则都具有统一含水层和地下水位,但覆盖充水层具有严重的地面谈下井下泥沙,其地下水对安全生产有所威胁。同时埋藏充水层则具有丰富的高压岩溶水,此类充水层的井下泥沙对生产安全有所威胁。

1.2 孔隙含水层充水

此类充水岩层具有埋藏浅的特点,矿坑内涌水量受大气降水影响明显,上部松散沉积物较多,多以富有水的沙砾石层为主,同时掺有细粉砂含水层与弱透水的亚粘土、粘土层交互成层,此类岩层具有极强的不稳定性,工程地质条件也较为复杂。

2 大水矿床的开采方法分析

大水矿床的地下采矿方法一直是采矿企业研究的重点内容,在我国当下的矿山开采水平上,大水矿床的地下采矿方法也呈现出了百花齐放的现象,例如留隔水矿柱的房柱法(谷家台铁矿、业庄矿区、泗顶铅锌矿),可超前疏干的崩落法(西石门铁矿、北 河铁矿、程潮铁矿)、空场嗣后充填采矿法(南 河铁矿、草楼铁矿)等等,都取得了一定的效果,并获得了成功,但从开采效率、经济效益、生产安全角度分析,还是点柱式充填采矿法最为有效,因此该方法成为了我国目前使用最为广泛的大水矿床的地下采矿方法。

3 点柱充填法的应用优势

(1)点柱充填法能够在一定数量的矿柱支持下实现对矿体上盘的支撑,避免海水深入坑内,对矿山的海地部分产生破坏与不利影响;(2)使用点柱充填法可以实现全尾砂充填,这样有利于提升回采矿石的回收率;(3)点柱充填法的机械化程度较高,因此其劳动生产率也交稿,而且无轨生产设备的灵活应用,还可以保障设备安全,如果出现海水浸入井下的情况,可以实现对设备的随时撤离;(4)点柱充填法可以实现对采场内的分选,实现对开采品位的灵活控制。

4 以点柱充填法的大水矿床开采

4.1 工程实例

某矿区位置在海湾部分,其矿体由陆地向太平洋倾斜延伸,由于矿体断层较多,故将其分为三个主要开采矿段,矿段代号分别为A、B、C。在三个开采矿段当中,C矿段为充水矿床,其矿体与海底的最近距离仅为40m,垂直延伸高度可达300m,矿体走向全长为300~400m,厚度为5~50m,倾角度数为30°~45°。在该矿段中,有矿体赋存于矽卡岩中,围岩为大理岩和角页岩,框体直接顶板处有宽度较大的主断层,矿体和围岩的节理发育较好,属于中等稳固情况。在矿体当中地下涌水量不打,与海水无直接联系。

4.2 采场构成要素

海床底部留60m的护顶柱;采场尺寸及分割后的矿体自然尺寸长度在50~100m之间,宽度在5~50m之间。方形点柱断面为6m×6m,不留间柱,回采10年后,可将点桩面改为5m×5m。点柱之间的净宽度应控制在8~9m质检,点柱中心距为14m。阶段顶底柱高在为15~20m之间,段高75m。回采分层高度为4m,分段充填时,高度为12.5m。

4.3 采场的系统设置

根据对大水矿床的实际情况分析与了解,可以不对其进行运输阶段和溜矿井的设置,与此同时也不设置回采分段平巷,取而代之的是露天矿用的改装铲运机和卡车。其中铲运机的规格为6.5m3,卡车的规格为35~40吨。在生产过程中,卡车可直接经由斜坡道进入到采场当中进行装车,撞车后将矿产运往地表卸矿站进行卸矿。其中矿床中的阶段高为75m,且每一阶段仅作回采开始时的切割分层用,在运输水平上不使用阶段高。

4.4 回采工作

根据矿床的实际情况分析,其回采工作可以从斜坡道的采场联络道开始,其中第一层的回采切割层高为4.5~5m,充填高度为3m,预留空顶高度为1.5~2m,这样设置的目的是为了保证下一层分层回采时,能够有效的出矿和通风。第二层的回采切割高度为4m,充填高度为3m,预留空顶高度为1~1.5m。在此种回采模式设计下,所有采场在无干扰情况下可以实现同时凿岩和出矿,实现6个采场的同时工作,日出矿量可达1500吨,实现回采工作的全面拉开。根据矿区实际情况的分析,生产过程中的凿岩设备应选择双臂台车,对于部分矿体较薄的小采场,可以选择使用手持式凿岩机,保证凿矿的精准性,避免对山体造成伤害。

4.5 经济技术指标

在上述生产模式下,矿产掌子面工人的工班平均劳动生产率可达48吨左右,采场的平均生产能力根据采场的实际大小有所差异,其中日生产量最高的可达600吨,日生产量最低的也有300吨左右。通过对点柱矿石的损失率计算,其理论损失率约为18.5%。

5 结束语

综上所述,点柱充填式采矿法作为当下较为成熟的矿山开采方法,其对于金属矿山大水矿床的开采具有非常重要的意义,国内多个以此为主要技术的大水矿床金属矿山开采,也客观证明了其在大水矿床的开采方面的先进性与效果。随着金属矿产资源量的日趋减少,今后的金属矿山开采难度必然还会增大,因此我们必须要在以点柱充填式采矿法有效完成当下的大水矿床开采工作基础上,加大对点柱充填式采矿法的技术深入研究,实现对该技术的进一步完善,让其能够更好地适用于难度更大的技术矿山大水矿床的地下开采工作,为保证我国资源的有效开采提供坚实、有利的支持。

参考文献

[1]马俊.金山店铁矿塌陷区回填体移动规律与回填措施研究[D].武汉科技大学,2012.

[2]陆玉根.大佛岩缓倾斜薄矿脉原生铝土矿地下开采综合技术研究[D].中南大学,2012.

[3]林吉飞.基于三维可视化技术的淌塘铜矿开采方法优化研究[D].昆明理工大学,2012.

[4]孙豁然,毛凤海,安龙,等.论金属矿床地下开采采矿方法称谓[J].金属矿山,2010,2:13-17.

篇3

【关键词】黄金矿山;地下;采矿技术;现状;发展方向

1 黄金矿山采矿简介

矿山地下开采工作在我国金属矿山中占着非常重要的地位,有色金属和黄金矿山90%以上均采用地下开采工艺。由此可见,地下采矿技术在我国的黄金矿产开发方面有着重要的作用。

我国的黄金矿产资源种类齐全、类型繁多。黄金矿床有岩金矿床、砂金矿床和伴生金矿床三种。主要工业类型有:矽卡岩型、微细粒浸染型、糜棱岩型、蚀变岩性、石英脉型、破碎带蚀变岩性等矿床。尽管黄金矿产的资源种类、数量较多,但是随着开采时间的持续,开采速度与数量的不断增加,造成砂金资源量已经在不断的缩减,而岩金在我国的资源处于贫矿多,富矿少、小矿多,大型、特大型矿较少,缺少世界级大型矿床的局面,同时有些资源因为种种原因难以充分利用,这一系列原因给我国黄金矿山的发展造成较大的阻碍。如果以后黄金矿山地下采矿技术得不到发展与提高,那么未来的黄金矿业发展将会举步维艰。

2 黄金矿山地下采矿技术的现状分析

目前,我国黄金矿山中,砂金矿的开采开发已经接近尾声,黄金矿产资源开采以岩金开采为主,主要还是地下开采。随着科学技术的不断进步,特别是近几年来,由于数字化、自动化设备的不断开发与应用,我国黄金矿山地下采矿技术和装备水平也得到了较大程度的提高,采矿的效率以及采矿回收率等采矿技术的指标也呈现出同步增长的态势,工人的安全保障也得以进一步加强。这样的发展状态使得我国黄金矿山地下采矿技术水平达到了一个新的阶段。我国的岩金矿山当前使用的采矿方法有三大类:空场法、充填法、崩落法。进入21世纪后,在三大类采矿方法基础上,大约扩展到了30多种回采工艺,其中主要是以浅孔留矿法为主的与多种方法相结合的采矿方法。每种方法都有其不同的优缺点。

如:浅孔留矿法,所需要的采切工程量小,设备少,投资低,工艺简单,出矿效率高,达到产量标准的速度相对较快,所以这种采矿方法适合在中小型的矿山,但是浅孔留矿法在操作过程中也有着不少缺点亟待改正,像采场回采时平场和二次破碎的工作量较大、工人劳动强度高、难以实现机械化,采空区需要及时处理等等。充填采矿法,黄金矿山由于力求提高回收黄金资源,所以充填法所占的比重较其他类型矿山高,类型亦较多,主要有上向水平分层胶结充填、缓倾斜的垂直分条充填、削壁充填、点柱尾砂充填采矿法,它是采矿工艺技术中采矿损失率最少,矿石贫化率最低的一种采矿工艺,这种采矿方法也被我国黄金领导部门所大力提倡。但是,美中不足的是其工艺较为复杂,生产成本较高,基建投资较大。崩落采矿法,是以崩落围岩实现采场地压管理的一种采矿法,贫化率高,需要地表允许塌落,使得采矿方法的应用受到局限,如地面有重要设施或有河流、铁路、公路、输电线路经过,以及覆盖层中有流砂、未经疏干的砂层等其它不适地层,皆不宜采用此类采矿方法。三种采矿方法各有千秋,在实际工作中选择何种方法,视具体条件而定。

3 黄金矿山地下采矿技术的发展方向

在和平与发展的21世纪,黄金矿业也必须承担可持续发展的责任。优质黄金矿产资源越来越少,复杂、低品位矿石资源将逐步成为开采主体,同时由于浅部矿体的逐渐消耗,深部开采是不少黄金矿山企业开采主流,这样黄金矿山地下采矿技术将面临深部高应力、高地压、高地温等不利因素的干扰。黄金矿山采选行业是废料产出较多的行业之一,在利用其资源的过程中会产生许多尾矿,其工业废弃物所占比例较大,同时,这些废料(包括堆存的尾矿与废石)需要占用很多的土地资源,其中还有很大一部分占用的是耕地。所以,在黄金矿产开采的过程中,会给环境带来许多不利影响,例如:泥石流、尾砂污染、废水污染、水土流失等等问题。

所以未来黄金矿业的发展,必须坚持可持续发展方向,现在提倡建设绿色矿山,是矿山发展必走之路。在采矿技术方面,充填采矿方法将会得以发展,作为深部开采的首选方法,新的充填技术、工艺和设备能够更好地降低充填采矿成本,提高效率,目前各国都在加大对新型的充填技术、工艺和设备的研发力度,我国在加大自身研发力度的同时,也可以从国外矿山的发展趋势中得到借鉴和启发。同时随着黄金矿山地下开采技术的不断发展,无废开采技术等符合可持续发展战略的开采技术也将成为地下黄金矿山采矿技术的更高追求。无废开采技术的应用解决了日益严重的环境问题,同时也延长了黄金矿产资源的利用年限,提高矿山的综合效益,使得黄金矿产开采行业逐步走上循环、可持续发展的轨道。

随着信息技术的发展,数字化管理模式将会日益受到黄金矿山企业的重视,生产过程自动控制、集成化生产调度、数字化资源管理、智能化技术装备的应用将会越来越广泛,在矿山生产安全、高效方面,发挥出重要的作用。

另外,未来为满足对黄金物质经济的需求,黄金矿产开采技术在其它方面将会有不断的创新发展,例如:加大海洋资源的利用、二次资源综合利用、尾矿资源的再次利用、替代资源的开发以至宇宙资源开发等等,随着不同类别黄金矿产资源的开发利用,黄金开采行业也会根据资源类别,采取不同的方法,采矿技术也会得到创新、发展。

总之,将来黄金矿山地下采矿技术的发展方向主要是向着可持续发展和保护环境、充分利用资源、生产安全和高效的方向发展。通过加大对科技的投入,不断的开拓创新,将会在黄金矿山地下采矿技术方面创造出成本更少、效率更高、自动化程度更高、生产更安全的采矿技术。同时相信未来的黄金矿产开采行业也一定会为企业、为国家创造出更多的价值。

4 总结

本文通过对我国黄金矿山地下采矿技现状与发展方向的全面论述,总结出黄金矿山地下采矿技术应当向着安全、高效、低成本、充分利用资源并且有利于保护环境和矿业可持续发展的方向发展。黄金矿产开采行业作为我国国民经济中重要的一部分,将会担当起自己应有的社会责任。

【参考文献】

[1]崔岱.我国黄金和有色金属地下矿山采矿工艺现状及其发展趋势[J].黄金,冶金工业部长春黄金研究院:TD863.1998(04).

[2]郭金峰.我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势[J].中钢集团马鞍山矿山研究所,2005,9:增刊.

[3]王晓秋,郭冬岩,吕广忠.我国地下金属矿山采矿技术的发展与展望[D].河北理工大学资源与环境学院.

[4]王福财,宋建.斜长工作面浅孔留矿法在急倾斜极薄矿脉开采中的应用[C]//2005年全国金属矿山采矿学术研讨与技术交流会论文集,2005.

篇4

[关键词]新疆;有色金属矿山;开采技术;发展方向

中图分类号:P547 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)09-0276-01

前言

进一步明确新疆有色金属矿山的开采工作,才能够更好地利用该方面的资源,目前在技术的应用方面,还存在许多不足,所以明确这些不足的地方,采取更好的技术方法,明确它的发展方向,也是极为必要的工作。

1 我国有色金属矿藏总况

我国的矿产资源丰富,在华夏大地上均能找到世界上已发现的矿产资源种类,已探明的矿种就有148种,大大小小共计一万六千多处矿产地,是世界第三大矿产大国。相对于其他国家而言,我国的铅、锌、锑、镍、锡、镁、汞以及稀土等有色金属在质量、产量上有相对优势;部分有色金属矿藏则处于劣势,如铜铝资源量不足、质不好,开采出的有色金属不能满足冶炼的需要,因此我国每年的有色金属产品生产有四分之一需要依靠原材料的进口。

我国有色金属矿山的分布不均衡,中小型居多、大型矿少;贫矿多、富矿少;边远山区多、沿海地区少;矿产资源共生矿多、单一矿产少,这些资源的分布特征使得我国的矿业开采难度大。

2 有色金属矿产资源和勘查开发现状

新疆国土面积166万km2,约占全国陆地总面积的六分之一。与俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙古等八个国家接壤,地跨中亚、特提斯两大成矿域。与周边国家对比分析,在32个成矿区带中有16个延伸到新疆境内,成矿条件较为有利。自20世纪80年代以来,国家加大了对新疆矿产资源的勘查力度,在天山造山带、准噶尔北缘等重点成矿区带开展了成矿预测和找矿勘查工作,获得了一批有重要价值的成矿远景区、矿化点和物化探异常,在铜、镍、金等有色金属矿产找矿方面取得了一系列重大突破,先后发现并评价了喀拉通克铜镍矿、阿舍勒铜锌矿、可可塔勒铅锌矿、铁木尔特铜多金属矿等一批大中型矿床。

到2000年底,全区已发现有色金属矿产13种,其中探明储量的有铜、铅、锌、铝、镍、钴、铋、钼、锡等,探明有储量的矿产地80处。铜、镍是新疆有色金属矿产中的优势矿产,其次是铅、锌、锑等。自20世纪80年代阿舍勒铜矿、喀拉通克及黄山铜镍矿床发现后,新疆铜矿产地大大增加,已发现铜矿床、矿点和矿化点271处,包括大中型矿产地8处、小型矿床30处,探明铜储量近500万t,是我国北方铜保有储量超过百万吨的三个省区之一,阿舍勒铜矿是国内罕见的大型富铜矿。正在进行勘查的东天山土屋、延东等地铜矿床控制资源量在700万t以上,预计全疆铜矿潜在资源量接近6000万t,居全国第一。新疆已探明镍矿储量120万t,仅次于甘肃,居全国第二位,已发现矿床8处,包括超大型矿床1处,大中型矿床4处。预计全疆镍矿潜在资源量达1750ft。新疆铅锌矿自80年代中期相继发现可可塔勒铅锌矿、阿舍勒铜锌矿等一批大中型矿床后,目前已控制储量600多万t,主要集中分布在阿尔泰南缘、西南天山、西昆仑北缘3个成矿带上。由于新疆铅锌矿地质工作程度低,资源潜力尚未查清,从已有资料分析,铅锌矿成矿条件好,有大的找矿远景。新疆的铜、镍、铅、锌等有色金属矿产具有矿点多、分布广、成矿条件好,成矿类型齐全的特点,已圈出了部分成矿带和成矿远景区,但目前探明储量只要潜在资源量极少的一部分。矿产勘查和开发利用前景较为广阔。

3 我国有色金属矿产资源开采技术可持续发展对策和建议

3.1 提升装备水平,加快信息化建设步伐

加大技术装备研发投入,研发适合我国国情及资源赋存条件的采矿装备、采矿过程控制设备、安全监控检测装备及信息化管理系统,淘汰一批落后的采矿装备,使采矿装备机械化、自动化和大型化,矿山规划管理动态化、信息化、专业化,矿山安全监测监控智能化、日常化,进而提高矿山旷工劳动生产率。

3.2 实行分级分层次管理

针对我国有色矿山大型矿山少,小型矿山多的现状,建议实行分层次管理,提出不同要求及政策。对大型矿山要尽快实行信息化、自动化建设,保障资源供给;对资源禀赋较好的中型矿山,要鼓励其向信息化、自动化方向发展;对其他中小型矿山,要进一步推进整合重组步伐,实现集中化管理,同时鼓励科研单位、矿业装备研发机构,为这些矿山量身定制切实可行、投入较少的信息化、自动化整体解决方案。

3.3 建立完备的评价管控体系

为实现资源的有效利用,应制定相应的指标门槛。目前“三率”指标、能耗指标等标准体系正在建立,该工作非常重要,有必要进一步补充使其更加完善(如可补充贫化率、劳动生产率等指标),根据矿山规模、资源禀赋进行分级分层次管理,提出不同要求,同时应与环保、安全等其他指标相结合,进行综合评判,融入到项目审批、建设、年审、后评价等全过程,实现对资源利用全过程、矿山寿命全周期的全程管控,同时建立与指标配套的奖惩机制。

3.4 进一步推动科研攻关工作

应进一步推动难采资源、特殊环境资源开采的技术装备研究工作,鼓励科研院所对残矿资源、低品位资源、深井资源及高海拔高寒地区资源等进行深入研究,开发复杂环境下的高效安全开采技术与装备,开发绿色、清洁的无废害采矿工艺技术,提升技术装备水平,扩大可利用资源量。

4 结束语

综上所述,在明确了新疆有色金属矿产开采的技术状况之后,我们要进一步研究更好的技术方法,并对技术的研究状况进行分析,才能够为今后更好地发展有色金属矿山的开采工作带来参考和借鉴。

参考文献

[1] 高玉宝,余斌,龙涛.有色矿山低品位矿床开采技术进步与发展方向[J].有色金属(矿山部分).2015(02):89.

篇5

【关键词】金属矿山;回采率;具体措施

1 前言

通过对金属矿山的实际生产过程了解后发现,金属矿山在开采过程中,必须要对地质因素和采矿方法引起足够的重视,要正确分析地质因素和采矿方法与矿石损失贫化的关系,减小矿石损失贫化,提高金属矿山的回采率。对于金属矿山的开采来讲,回采率是金属矿山开采的重要生产指标,回采率的高低关系到金属矿山的整体开采效益和开采效果。因此,我们应正确认识金属矿山回采率问题,结合金属矿山的具体生产情况和实际影响因素,全面提高金属矿山的回采率。

2 金属矿山地质因素、采矿方法与损失贫化的关系

2.1 地质因素的影响

影响因素较多,如矿体的产状、品位分布、断层大小及密度、开采深度、围岩性质等,对于一个矿山来说,可以分中段(水平),按矿体(可采场)为前提,列出上述地质因素,从已获得相应的贫化损失率值中剔除因经营、决策造成不合理的贫化损失部分,然后用统计的方法求地质因素与贫化、损失之间的相互关系。这就在一定程度上(由相关系数大小决定)反映了地质因素与贫化损失的函数关系,从而可用来作后续开采中确定贫损指标的依据之一。

2.2 采矿石方法与损失贫化率相关

根据境内地下金属矿山损失贫化指标统计空场采矿法矿石损失率一般为15%~25%,贫化率约为10%,留矿法的矿山矿石损失率为3.5%~19%,贫化率为6%~28%,崩落法的矿山矿石损失率为15%~30%,贫化率为10%~30%,削壁充填法的矿山矿石损失率5%~10%,贫化率10%~20%,这些数据虽然包括了不合理的贫化损失部分(主要指一些属经营、决策、管理明显有误而带来的),但还是说明了不同的采矿方法,矿石的损失贫化是不相同的,一般来说,削壁充填法矿石的损失,贫化较低。

基于以上分析,金属矿山的损失贫化主要和地质因素与采矿方法有关,为了保证金属矿山的采收率得到持续提高,降低矿石在开采过程中的损失贫化,我们应正确分析地质因素和采矿方法的影响,努力提高金属矿山的回采率,满足金属矿山的实际开采需要。

3 金属矿山提高回采率的具体措施分析

从目前金属矿山的实际开采来看,要想消除地质因素和采矿方法的不利影响,提高金属矿山的回采率,就要采取以下措施:

3.1 加强地质勘探,矿体圈定和储量计算

为了保证金属矿山的回采率能够得到持续提高,应在金属矿山的开采过程中,增加地质勘探手段,可以采用航空勘探、地球物理勘探等多种手段,提高对金属矿山的了解,以及增加对金属矿山中矿藏种类的认识。通过采取多种地质勘探手段,能够有效圈定金属矿山的矿体资源。同时,还应该对圈定的矿体资源的储量进行计算,达到全面掌握金属矿山矿藏蕴藏量的目的。

3.2 合理选择采矿方法

在目前的金属矿山的开采过程中,采矿方法的选择十分关键,选对了采矿方法不但能够提高采矿效率,还能够降低矿石贫化,提高金属矿山的整体采收率。目前来看,采矿方法主要可以采用中段式留矿崩落法,解决了原来中段采矿法中块度大,废石从大块间隙混入的缺点。还可以采用削壁法充填法,整个矿体自上而下回采。将矿体周边围岩削壁充填,作为上分层回采的工作底板,矿石回采率在90%以上,

3.3 提高采矿工程的设计和施工质量

在金属矿山的开采过程中,需要配套的采矿工程辅助才能保证金属矿山的有效开采。要想提高金属矿山的回采率,就要从提高采矿工程的设计和施工质量入手,全面提升采矿工程设计和施工的合理性,认真做好采矿工程的设计和施工工作,保证采矿工程的设计和施工满足实际需要,达到保障金属矿山有效开采的目的。基于这一认识,在金属矿山开采过程中,应不断提高采矿工程的设计和施工质量。

3.4 放矿控制

在金属矿山的开采过程中,放矿工序是决定矿石贫化的重要因素。金属矿山在开采中,放矿的范围和规模是控制的重点,控制好了放矿的范围和规模,可以有效提高金属矿体的采收率,避免更多的岩石混入矿体中。同时,做好放矿控制,还有利于减少金属矿石的贫化,有利于全面提高金属矿山的回采率。因此,为了有效提高金属矿山的回采率,应重视放矿控制的作用,认真做好放矿控制工作。

3.5 矿山企业应搞好技术改造

在金属矿山的开采过程中,开采技术是提高回采率的关键。基于这种认识,在金属矿山的开采过程中,应认真做好技术改造工作,应充分认识到技术改造的必要性,并积极引入先进的采矿技术,保证金属矿山的开采技术改造能够取得积极效果,达到提高回采率的目的。目前来看,矿上企业在技术改造过程中,不但要从技术层面进行全面创新,还要考虑成本因素、环境因素等多种因素,保证技术改造的有效性。

3.6 地压控制监测研究

为了保证金属矿山的开采既能满足安全要求,又能达到有效开采的目的,应对金属矿山的地压进行准确监测。目前来看,在对金属矿山的地压监测中,不但要进行局部重点监测,还要进行矿山整体监测,从根本上保证金属矿山的地压满足实际需求,提高对金属矿山地压的掌握。从金属矿山的实际生产来看,地压控制监测对提高回采率有着现实的影响,是提高回采率的有力保证。

3.7 积极开展资源综合利用研究

目前金属矿山中除了主要的矿产之外,都存在伴生矿,如何实现对伴生矿的勘探和开采,成为了金属矿山生产中的重要内容。在研究金属矿山的回采率问题时,提高伴生矿的采收率也成为了保证金属矿山回采率满足要求的重要指标。基于这一认识,在金属矿山的开采过程中,应利用现有开采方法,积极开展资源综合利用研究,提高金属矿山伴生矿的开采,促进金属矿山的发展。

4 结论

通过本文的分析可知,在金属矿山的开采过程中,回采率是影响金属矿山开采有效性的重要因素之一,为了保证金属矿山的回采率满足要求,应重点做好地质勘探,矿体圈定和储量计算、合理选择采矿方法、提高采矿工程的设计和施工质量、放矿控制、地压控制监测研究、技术改造、地压控制监测研究和资源综合利用研究,提高金属矿山的整体开采效果。

参考文献:

[1]陈林杰.成本上升背景下我国金属矿业发展的战略研究 [J].金属矿山,2008(03).

[2]陈林杰.我国金属矿业经济增长影响因素分析与发展战略[J].科技和产业,2009(02).

[3]刘尧.我国金属矿山绿色发展指标研究[D].中国地质大学(北京),2012.

[4]廉婕.我国金属矿产海外投资相关问题研究 [D].天津大学,2010.