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地下矿山采矿方法优选九篇

时间:2023-09-19 18:33:49

地下矿山采矿方法

地下矿山采矿方法第1篇

关键词:地下开采 采矿方法 石灰石矿

一、地下开采采矿方法影响因素和选择

1.影响采矿方法选择的因素分析

影响石灰石地下矿山采矿方法选择的关键因素主要有:矿区石灰石资源地质情况,比如矿体厚度、倾角、矿岩稳固性等;市场销售价格对生产成本的限制;采掘工人技术水平对采矿方法选择的影响;采矿作业的安全性、对环境的影响等等。

2.矿区石灰石地下开采采矿方法的选择

按照采矿过程中的地压管理方式,地下开采采矿方法分为空场法、充填法与崩落法三大类。

由于充填法采矿后需要对空区进行充填,而充填作业需要建立相应的充填系统;相对而言,充填系统投资较大,采矿成本较高,而石灰石属于低价值矿产,其售价低,故在石灰石地下开采矿山应用充填法进行采矿是不经济合理的。

崩落法采矿大多应用于厚度较大的矿体,采矿工艺技术要求较高,多采用大型设备,以提高生产效率;而本文所列矿山规模均不大、矿体厚度较薄,矿山企业规模也属小型,技术力量薄弱,对投资控制也比较严格;因此,本文所列小型地下开采石灰石矿山选用崩落法采矿也不可取。

从本文所列小型地下开采石灰石矿山的矿床开采技术条件来看,适宜的采矿方法只能从投资较小、经营成本较低、技术成熟、管理简单方便的空场采矿法中进行选取。空场采矿法又可细分为全面法、房柱法、留矿法、分段矿房法阶段矿房法5类;根据矿体厚度、倾角、矿岩稳固性等,结合矿山实际情况,综合考虑后认为房柱法与留矿法应是较好的选择,房柱法主要应用于缓倾斜-倾斜薄矿体,留矿法主要应用于急倾斜薄矿体。

房柱法与留矿法均是矿柱支护类型的采矿方法,两种采矿方法在具体应用时的难点是采空区处理问题。从矿床地质条件和采矿经济效益两方面来看,只采矿房不回收矿柱,实行一步骤回采,留设足够矿柱,采用矿柱永久支撑法处理空区。该方法利用石灰石矿岩稳固的特点,适当降低回采率,节省采空区处理所需巨大费用,以适合当前矿区各小型石灰石地下矿山的实际。

二、小型地下开采石灰石矿山存在的问题

通过对进20个小型地下开采石灰石矿山的调查统计发现,目前小型地下开采石灰石矿山在开采过程中存在以下两个问题:

1.回采率低。据所调查的矿山发现,由于为保证安全,各矿山回采过程中均不回收矿柱,部分矿段回采不充分形成悬空矿等,导致各矿山实际回采率较低;资源回收状况较好的矿山其实际回采率约为百分之三十五,大部分小型地下开采石灰石矿山的实际回采率在百分之三十以内。

2.地压危害。小型石灰石矿山企业规模小,技术力量薄弱,矿山在生产过程中,对矿柱的留取完全依靠经验判断:对品质较好的矿段尽可能多采,使预留的矿柱不足、甚至被破坏;容易造成矿柱支撑体系不完整;若某个矿柱破坏受损引起单个空区垮落,可能连带引起空区群大面积垮落,造成冲击地压危害。

三、石灰石地下开采采矿方法的改进

针对小型地下开采石灰石矿山存在的问题,在采矿方法选择的基础上进行适当改进,以解决回采率和原采空区处理两个核心问题。

1.原采空区的处理办法

采空区处理方法归纳起来有崩落法、充填法、支撑法、封闭隔离法和联合法5类。就调查的20个小型石灰石地下矿山现状来看,各矿山原回采率低,实际采出后遗留空间占井下体积比不大,单个空区暴露面积也不是非常大,主要还是采空区群的问题。利用石灰石矿岩稳固性好的特点,结合井下现状,各矿原采空区有2种处理办法可以选择。

方法一是人工砌筑假柱完善矿柱支撑体系,矿柱永久支撑法。即通过人工砌筑假柱使不同中段之间间隔矿柱做到上下对应,在悬空矿柱下方砌筑假柱,完善矿柱支撑体系。同时在相对较大暴露面积的空区内人工砌筑假柱,增强矿柱支撑体系强度,提高空区稳定性。人工砌筑假柱大小根据所需强度计算确定,高度必须接顶,砌筑假柱材料可采用毛石钢筋混凝土等。

方法二是避开法,也属封闭隔离法。即按照允许老空区垮落,但垮落的冲击波不会进入今后开采的新区域思路来考虑,将采空区可能塌陷造成危害的区域与今后开采区域分开来。在新区域与老采空区现有相通或可能相通处采用强密闭以隔断冲击波进入新区域,利用释放口释放冲击波压力。即在采空区群下方布置巷道,避开原空区群对开采的影响,若需要在采空区正下方开采,则保留较厚的隔离板作保护矿柱;若需要在空区群邻近开采,则留设较宽间隔矿柱隔开,以减少岩层移动对其上部的影响,即使上部空区塌陷,产生的冲击波也不会进入今后开采的新区域。

2.采矿方法的改进

采矿实践表明,采空区暴露面积越大,对矿柱产生作用的应力也越大;间柱越大,间柱强度越大,间柱高度的增大对强度的影响是减弱,顶柱厚薄对矿柱支护体系的影响有限,矿柱支护体系中间柱的稳定性是关键。据矿柱支护采矿法岩体控制理论,所调查的20个石灰石地下矿山现房柱采矿法的应用是不科学的,中段高度、矿房高度、顶柱厚度三者明显不合理,顶住在矿柱支护体系中作用有限,却占用了很大的矿量。因此要改进采矿方法,减小顶柱,适当增大间柱,提高回采率。

四、结语

我国地下矿山采矿方法在不断改进、完善和发展,但我国地下开采采矿方法的应用与研究多是在金属矿山领域进行。石灰石地下开采起步晚,采矿方法的应用与研究历史也较短。由于石灰石售价低、经济价值有限,矿柱支护类型的空场采矿法是小型地下开采石灰石矿山较适宜的采矿方法。从开采技术条件来看,只采矿房不回收矿柱,实行一步骤回采,采用矿柱永久支撑法处理空区,对这类小型地下开采石灰石矿山来说,是一种技术成熟、经济合理、应用简单方便的空区处理方法;而避开和人工砌筑假柱完善矿柱支撑体系是石灰石地下矿山老采空区处理较适宜的办法;此外,相比较而言,留矿法开采可以充分利用矿石自重进行放矿,运营成本更低,回采率也更高,比房柱法开采优势明显。

参考文献:

地下矿山采矿方法第2篇

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.

地下矿山采矿方法第3篇

【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.

地下矿山采矿方法第4篇

关键词:磁铁矿山;回采率;具体措施

中图分类号:C35文献标识码: A

通过对磁铁矿山的实际生产过程了解后发现,磁铁矿山在开采过程中,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,提高磁铁矿山的回采率。对于磁铁矿山的开采来讲,回采率是磁铁矿山开采的重要生产指标,回采率的高低关系到磁铁矿山的整体开采效益和开采效果。因此,我们应正确认识磁铁矿山回采率问题,结合磁铁矿山的具体生产情况和实际影响因素,全面提高磁铁矿山的回采率。

一、 磁铁矿山地质因素、采矿方法与损失贫化的关系

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. 采矿石方法与损失贫化率相关

根据境内地下磁铁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(主要指一些磁铁经营、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,磁铁矿山的损失贫化主要和地质因素与采矿方法有关,为了保证磁铁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,努力提高磁铁矿山的回采率,满足磁铁矿山的实际开采需要。

二、 磁铁矿山提高回采率的具体措施分析

从目前磁铁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,提高磁铁矿山的回采率,就要采取以下措施:

1. 加强地质勘探,矿体圈定和储量计算

为了保证磁铁矿山的回采率能够得到持续提高,应在磁铁矿山的开采过程中,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,提高对磁铁矿山的了解,以及增加对磁铁矿山中矿藏种类的认识。通过采取多种地质勘探手段,能够有效圈定磁铁矿山的矿体资源。同时,还应该对圈定的矿体资源的储量进行计算,达到全面掌握磁铁矿山矿藏蕴藏量的目的。

2. 合理选择采矿方法

在目前的磁铁矿山的开采过程中,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,提高磁铁矿山的整体采收率。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. 提高采矿工程的设计和施工质量

在磁铁矿山的开采过程中,需要配套的采矿工程辅助才能保证磁铁矿山的有效开采。要想提高磁铁矿山的回采率,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,达到保障磁铁矿山有效开采的目的。基于这一认识,在磁铁矿山开采过程中,应不断提高采矿工程的设计和施工质量。

4. 放矿控制

在磁铁矿山的开采过程中,放矿工序是决定矿石贫化的重要因素。磁铁矿山在开采中,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,可以有效提高磁铁矿体的采收率,避免更多的岩石混入矿体中。同时,做好放矿控制,还有利于减少磁铁矿石的贫化,有利于全面提高磁铁矿山的回采率。因此,为了有效提高磁铁矿山的回采率,应重视放矿控制的作用,认真做好放矿控制工作。

5. 矿山企业应搞好技术改造

在磁铁矿山的开采过程中,开采技术是提高回采率的关键。基于这种认识,在磁铁矿山的开采过程中,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,保证磁铁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。

6. 地压控制监测研究

为了保证磁铁矿山的开采既能满足安全要求,又能达到有效开采的目的,应对磁铁矿山的地压进行准确监测。目前来看,在对磁铁矿山的地压监测中,不但要进行局部重点监测,还要进行矿山整体监测,从根本上保证磁铁矿山的地压满足实际需求,提高对磁铁矿山地压的掌握。从磁铁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。

7. 积极开展资源综合利用研究

目前磁铁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,成为了磁铁矿山生产中的重要内容。在研究磁铁矿山的回采率问题时,提高伴生矿的采收率也成为了保证磁铁矿山回采率满足要求的重要指标。基于这一认识,在磁铁矿山的开采过程中,应利用现有开采方法,积极开展资源综合利用研究,提高磁铁矿山伴生矿的开采,促进磁铁矿山的发展。

三、 结论

通过本文的分析可知,在磁铁矿山的开采过程中,回采率是影响磁铁矿山开采有效性的重要因素之一,为了保证磁铁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,提高磁铁矿山的整体开采效果。

参考文献:

1.谢开维,何哲祥;张马屯铁矿全尾砂胶结充填的试验研究[J];矿业研究与开发;1998年04期。

地下矿山采矿方法第5篇

【关键词】金属矿山;地下开采;高产高效;采矿工程

1、前言

在我国全部的地下矿山中,地下金属矿山大约占到90%左右,随着一些露天矿山转入地下开采,这一比例还在逐步的增加,那么地下金属矿山的开采技术的发展显得至关重要[1]。随着我国机械化技术的发展和管理水平的提高,需要新机械、新材料和新工艺开始在地下矿山得到应用,主要表现为大型的、先进的机械设备的研发,高产高效采矿方法的采用以及数字化电气设备的使用等技术的发展。

2、地下开采技术发展现状

目前所采用的开采方法主要有以下几种,如空场法、充填采矿法、崩落采矿法,也存在一些其它方法,但是应用范围较少[2]。随着新设备、新工艺的实施,这么开采方法与以前相比也发生了很大的不同。

2.1 空场法

2.1.1 VCR法

20世纪8年代,VRC采矿方法在我国的铅锌矿进行了实验,并成功应用。后来,这种先进的采矿方法先后在金川矿业公司、安庆矿业公司、狮子山矿、金山矿进行了大范围的推广应用。20世纪80年代中期,在凡口矿进行了阶段台阶采矿法实验,把露天采矿工艺成功的应用到了地下矿山的开采之中,就是首先在采场上进行割槽,利用这一割槽作为补偿空间和自由面,采用深孔大直径爆破技术进行台阶崩落,并从采场下部进行崩落矿石的运输。

2.1.2 连续开采技术

地下矿山的连续开采方法主要是矿床的连续开采、矿石连续运输以及矿房连续回采,就是说所有的采矿工艺都实行工艺连续化。我国在这方面做过大量的重点项目科技攻关,如在“六五”到“八五”期间,就做过大量的连续开采项目,进行了大量的科研工作的现场试验,并在一些矿山进行了应用,取得了很好的开采效果。

2.2 充填采矿法

机械设备的大型化和机械化是实现充填采矿法的必要条件,不管是国外还是国内这方面都进行快速的发展,主要表现为支护设备、落煤割煤设备以及运输矿石设备方面。在充填技术方面,发展最快的是胶结性充填,从最初实行的尾砂胶结充填工艺发展到了高浓度胶结物充填技术以及目前比较流行的不收缩、不脱水的沙胶充填技术。矿石的回采工艺也得到了快速的发展,从最初的分层开采、分段开采,发展到了大孔落矿开采,阶段全高开采工艺也到了很大的发展;通过改良采场的布置参数,来进行采区机械化充填开采;并对充填系统实行自动化控制,最近新发明的泵送胶结膏体充填工艺,大大提高了工作效率,促进了充填开采工艺的高效开采。

在我国先后实行过干式胶结充填、分级胶结充填、尾矿胶结充填、水泥碎石胶结充填等先进的充填技术和充填工艺[3]。最近几年,有研制成功了具有世界领先的充填开采工艺,最具有代表性的是:粗粒级水砂充填新工艺、高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺、高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺、膏体泵送充填工艺与技术等。在20世纪90年代,在金川矿区进行了我国第一个泵送充填实验,后来相继又在铜绿矿进行第二个泵送充填试验,获得了成功。安庆矿泵送的材料主要是尾砂和水泥,运用高阶段深孔大直径的充填方法,取得了很好的充填效果,这一技术也填补了我国充填采矿方面的空白,改变了我国多年地下采用多中段作业的落后局面,实现了地下矿山高产、高效、安全开采,并且也标志着我国大直径深孔采矿技术已经步入世界采矿的先进行列。

2.3 崩落采矿法

在我国实行分段崩落开采工艺面临着很多问题,例如怎么加大断面和怎么优化结构布置参数等问题。通常对结构参数的优化主要是通过扩大进路的间距。只有扩大间距才能很好的减少采掘所需的工程量。并且增大间距的可操作性也较强,很容易实现,容易推广应用,现在已经在桃冲、北铭河、程潮进行了应用,并取得了很好应用效果。

低贫化放矿和主要是在采矿过程中当矿石临街面达到出矿口时就停止放出矿石,这样可以很好的确保矿石的完整性,很好的降低了矿石混入杂质。低贫化放矿这种工艺最先在镜铁山铁矿进行了试验,并取得了很大的成功。这种的优点主要是操作简单、灵活,并且还不需要改变原来的采矿工艺,不但可以降低矿石的贫化率,还降低了杂质的混入率,取得了很大的经济效益,所以,这种技术的应用前景非常大。目前,低贫化放矿我国的许多矿山都得到了不同程度的应用。

3、地下金属矿山采矿技术发展趋势

3.1 矿山开采深井化

随着矿井开采深度的逐步增加,在一些矿床较深的地区,矿石的开采条件较差,经常会遇到较大的技术难题。目前,我们通常把深度超过千米的矿井成为深井矿山。以前我国的非煤矿山通常不会超过千米,一般在700米以下,但是最近几年已经也出现了一些达到千米的矿井开始进行开采,例如冬瓜山铜矿床、金川二矿区850m水平就是这种深井。随着矿山的开采深度越来越大,岩层地压增大,岩层温度升高,矿山的排水、支护等遇到了前所未有的困难,这就要求我们要改进现阶段的采矿工艺和采矿设备。反过来说,随着采矿工艺和采矿设备的改进,深井矿山会越来越多。

3.2 采矿设备高效化、大型化、自动化

矿山设备的发展方向是设备的大型化、自动化和高效化,研制大功率的钻孔爆破设备、全液压凿岩设备、巷道钻进设备、输运设备、铲运设备以及振动出矿、连续采矿成套设备势在必行,并且尽可能的实现设备的高效化。半自动或者自动化,减轻工人的体力劳动。激光定位装置,是实现凿岩设备自动化的必要技术,自动化的凿岩设备可以进行自动凿岩,连续式装载、自动式装卸和运输。大型矿山采用全部的机械化、高效化的设备,必能大大降低劳动强度,增加矿山产量。

3.3 矿山环保化、综合治理化

在一些发达国家,非常重视矿山的环境治理,尤其是对矿上的矸石、废水、粉尘以及废弃,并且标准非常的严格,很多品味差的矿石都由于治理成本太高而无法生产。特别是对矸石的治理,对那么废石山、尾矿通常都会进行覆盖,在覆盖层上面再种植绿色植物,进行绿化处理。国外还非常重视建立无矸石矿山和无废物矿山,我国目前也在引进国外先进技术,例如南京栖霞山锌铝矿和吴县铜矿现在也建成了无废物矿山。

除此之外,采用充填工艺进行采空区充填,不但可以利用废物,还可以保护环境,这也是未来绿色矿山建设的总的方向。

参考文献

[1]孙豁然,周伟,刘炜.我国金属矿采矿技术回顾与展望[J].金属矿山,2003.

地下矿山采矿方法第6篇

关键词:金属矿山,地下采矿,技术,应用

中图分类号:X703 文献标识码:A

引言:我国金属矿产资源丰富,地下金属矿山在我国矿山资源中占有重要地位。随着科学技术的发展,国内地下采矿技术发展很快,很多采矿新技术、新工艺在地下矿山得到了应用。国内一些矿山和一批先进的采矿工艺技术,己步入世界先进水平的行列。国内地下金属矿山采矿技术的发展,主要表现在采用各种采矿方法的比重和回采工艺技术有了很大的变化,均沿着高效率、高回采率和机械化、半自动化的方向发展,采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高,损失、贫化指标大幅度降低。

1、地下金属矿山采矿工艺技术及应用

1.1 空场采矿法

空场采矿法将矿块划分为矿房和矿柱进行回采,顺序是先开采矿房后开采矿柱,在矿柱和围岩的支撑下对矿房进行回采,开采时,既不崩落围岩也不充填采空区,待矿房开采后及时对矿柱进行回采并对采空区进行处理。比较典型的为:(1)大直径深孔采矿法,20世纪80年代,大直径深孔采矿法首先在我国凡口铅锌矿实验成功。随后,这一高效率的采矿方法先后在金川有色金属公司、安庆铜矿、金厂峪金矿和狮子山铜矿等矿山得到推广应用。1980一1985年间,在凡口铅锌矿又试验成功了另一种具有代表性的大直径深孔采矿方案,即阶段深孔崩落采矿法。该采矿方法的实质是:将露天矿的台阶崩矿技术应用到地下采矿中,即在采矿的局部面积上,先形成切割槽,然后以这一切割槽为自由面和补偿空间采用大直径深孔装药进行全阶段高或台阶状崩矿,崩落的矿石由场下部的出矿系统运出。(2)地下金属矿山采矿连续化。地下金属矿山连续开采主要包括:矿房的连续回采、矿体(床)的连续开采、矿石的连续运送及全工艺过程的连续化。即在开采过程中一步化;回采过程中落矿、出矿、矿石运搬工艺的连续作业化;井下矿石的转载、运输、提升等环节矿石的连续化;掘进、落矿、出矿、运搬、运输等全工艺过程的连续化。我国在狮子山铜矿、凤凰山铜矿、安庆铜矿地下金属矿山连续开采技术的研究中取得了一些成果。

1.2 崩落采矿法

崩落采矿法是我国金属矿山地下采矿常用的方法,崩落采矿法随回采工作面的推进,崩落围岩,在覆盖岩块下出矿,崩落采矿法在我国矿山应用很广,采出的矿石量占地下采出矿石总量的35%。崩落采矿法常用的方法有:(1)无底柱分段崩落法。无底柱分段崩落法于20世纪60年代末由瑞典引进,并在大庙铁矿实验成功。我国无底柱分段崩落法面临着一个如何加大和优化结构参数的问题。结构参数优化的主要方向是增大进路间距。增大进路间距将大幅度地减少采掘工程量,仅梅山铁矿将15mx巧m结构改为巧mx20m结构参数,将减少采掘工作量25%,同时增大了一次崩矿量,提高采矿强度,降低矿石成本,提高矿一山的经济效益。由于增大进路间距具有较强的可操作性,易于推广应用,目前程潮、桃冲、板石沟、北铭河等矿山都应用了该技术,具有重要的实践意义。(2)自然崩落法。自然崩落法是一种利用岩石自然应力落矿的方法,具有生产能力大、采矿成本低的优点,特别适用于矿体厚大、矿化均匀易于自然崩落的低品位矿床开采。其应用原理是在矿块大面积拉底后,破坏了矿块内矿体的应力平衡,引起应力重新分布,必然形成新的自然平衡拱,拱内矿石因受重力作用而周期性脱落。铜矿峪矿自1993年应用此法获得成功后,在矿石含铜品位仅在0.67%的条件下,使矿山结束了长期亏损的局面,并于1999年达到400万口a的生产规模,是建矿以来的5-6倍。

1.3充填采矿法与支柱采矿法

充填采矿法是随着回采工作面的推进,逐步充填采空区的采矿方法,按矿块结构和工作面推进方向的不同,可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法;根据充填料的来源!种类和充填方式等的不同,又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法、选别充填采矿法和支柱充填采矿法等;充填采矿法是地下开采中矿石损失与贫化最低的采矿方法,充填体能控制采场地压与围岩崩落,防止地表下沉,并为回采工作创造安全和方便的条件,有时还用来预防矿石的自燃,充填法主要应用于围岩不稳固或围岩与矿体均不稳固的有色金属富矿或贵金属、稀有金属矿床,随着无轨设备,高分层落矿及充填系统自动化等技术的应用,逐步降低采矿成本和提高生产能力,使充填采矿法具有了广阔的应用前景。我国先后采用干式、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等新工艺与新技术。最近,我国成功地试验了一批具有世界先进技术水平的充填采矿工艺。具有代表性的是:高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺、高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺、粗粒级水砂充填新工艺。膏体泵送充填工艺与技术等。其中1994年在金川镍矿建成了我国第1个膏体泵送充填系统,1999年又在铜绿山矿建成了第2个膏体泵送充填系统。

2、地下金属矿山采矿技术研究方向

2.1采用更大和更可靠的采矿设备提高生产率

在过去的30-40年间,采矿技术是遵循着进化而非改革的途径发展起来的。除此之外,在上个世纪60年代的后期,在地下矿山开始推行了无轨采矿技术,新近的趋势是发展了采矿设备的自动化和遥控技术。

2.2监控、自动化和遥控

当前采矿方法日益成熟,长壁法采矿的实例就在某种程度上很好的说明了在线设备监控的重要性,然而,这只是监控系统在矿业中应用的一例。在矿业中其它已得到广泛应用的监控系统有环境监控系统和地震监控系统,这些监控系统的应用己成为许多深部开采的矿山所具有的标准特点。迄今为止,采矿系统仍是以要求保证矿工在完成各种地下开挖工程中作业安全为基础,这种要求对采矿系统起着重要的制约作用。

2.3数字矿业化

数字矿业是数字地球在矿业中的应用。数字矿业一方面是矿山的信息化,它涉及到矿山信息化工作的方方面面;另一方面数字矿山是以空间信息为基础的矿山信息系统体系。矿山信息系统体系是指相互联系的大量矿山信息系统和空间信息系统,虚拟现实系统等的有机结合体。

2.4地下开采露天化

毫无疑问,露天开采的优势远大于地下开采。在进行露天开采矿山中,将原属于地下开采的部分转为露天开采,其意义不言而喻。欲实现之,不外乎是安全和经营成本,如采用可降低生产成本的运输方式,采用能实现安全生产的遥控设备。

2.5开采智能自动化

在目前我国金属矿山地下采矿技术的发展来看,要实现全面采矿的自动化,目前尚有较大的困难。但局部装备实现遥控系统,进行遥控开采,将是易事。遥控开采系统投资少、技术含量高。其实质即将以上设备的执行机构做一些改装,把原模拟量变为数字量,以便能用计算机进行控制。其次,每台设备上安装摄像头,能全方位地了解设备周围的生产环境,以便能使控制者在远距离的屏幕上进行操作控制。执行机构的数字化能保证用人的遥控操作来代替原作业者的手动操作,而可视化数据将使遥控操作者有身临其境的感觉。

结语

安全高效的地下采矿技术的重要性日显突出,金属矿开采技术的高低直接影响到我国国防安全,金属矿开采技术的迅速发展,将会大大促进国民经济的健康发展,推动我国全面小康社会的建设。

参考文献:

[1]周爱民.我国有色金属采矿技术回顾与展望[J].中国有色金属学报,1996.

[2]周爱民.21世纪初我国金属采矿五大对策[J].中国科协第14次青年科学家论坛报告文集,1996.

地下矿山采矿方法第7篇

中图分类号:C35文献标识码: A

一、我国金属矿山采矿的发展现状

近 20 ~30 年以来,采矿技术突飞猛进的发展,它使矿业开发的运营和投资等理念发生了巨大变化,为提高矿山效益和活力发挥了积极作用,但该模式受传统采矿模式的影响,在我国还处于发展中,加之我国矿产资源赋存一般比较复杂,组织生产、技术管理等还比较复杂、困难,特别是安全生产问题还比较突出。经过笔者调查研究,矿山采矿公司主要存在以下几方面问题:

( 1) 施工资质挂靠现象多,机械装备水平普遍较差。小型施工队伍基本都是挂靠,其工程施工技术无法到位,现场常有安全隐患,施工队老板仅就派遣监工管理现场民工,既无专业工程技术人员,也无法进行矿山专用设备资本投资,因而一般都缺乏企业管理方法、对资源综合利用与安全生产的考虑。

( 2) 企业安全生产主体责任落实不到位,现场采掘施工和井建作业安全管理混乱监管失控等问题。由于采矿作业是一个庞大的系统工程,其中包括的很多作业工序都必须协调和平衡,而矿山采矿生产组织作业工序之间的协调难度大,安全生产隐患多。

( 3) 采矿生产人员流动性大。矿山采矿单位尽管在用工制度上采用灵活的用工制度,如长期合同制、轮换制、短期合同制等,但有一定技能的操作工及工程技术人员流动频繁,大部分工人为附近或边远贫困地区的农民工,安全和职业健康防护意识差。

( 4) 地下采矿承包商大多缺乏核心竞争力。地下采矿承包难度相比露天开采大的多,矿山采矿承包商缺少工程技术人员、先进设备和现场管理创新,仅靠低成本人力资源来盈利将会越来越举步维艰。

( 5) 合同管理难度大。主要存在合同采矿的进场、日常考核、结算、合同变更及退场等细节问题,业主必须有专业工程团队来管理、指挥调度,实现。如果矿山管理机制、体制、制度不够健全,业务部门之间没有相互制约,合同管理将很是混乱,甚至导致行贿受贿等腐败现象发生。

( 6) 超强度、超负荷生产严重。由于矿山采矿是计量结算,井下工人超强度、超负荷生产是普遍存在现象,井下生产交叉影响大,人员、设备、作业点多,潜伏着诸多不安全因素。

二、当前采用的主要采矿技术

(1)陡帮的开采。这种开采技术在初期时的剥离量比较小,基建的工程量也比较少,最终边坡的暴露时间以及建设周期都十分短。所以,很早以前我国就将陡帮的开采纳入到国家科技攻关项目中,在露天矿中进行了大规模工业试验的开展,这给大中型露天矿技术的新建、改造以及扩建提供了相关的实践经验。

(2)铲运机和松土机所进行的露天开采。这种开采技术主要适用于对铝土矿进行开采,其主要技术特点为采用松土机对矿岩进行松散和破碎,从而来代替凿岩爆破方式,而铲运机则主要进行运输、装载、卸载。这种采矿工艺十分简单,能够实现一机多用的效果,通过进行分层铲装来实现分层排土、分层开采,最终达到排土和复垦一体化的效果。

(3)间断和连续相结合的开采技术。这种采矿技术是指在工作面上用电铲对矿石加以装载,经过破碎机破碎和汽车运输以后,将矿石通过胶带运输机运出采场。这种采矿工艺能够使得胶带机和汽车的优点得到充分发挥,使用于开采那些深凹的露天矿。

(4)地下金属采矿的连续化。连续开采地下金属矿山主要是指:连续回采矿房、连续开采矿体(床)、连续运送矿石以及连续的全工艺过程。也就是说在开采的过程中实现一步到位;在回采的过程中实现出矿、落矿、搬运矿石工艺的连续性作业;实现井下矿石的运输、转载、提升等环节的连续化;落矿、掘进、运搬、出矿、运输等工艺过程连续化。

(5)无底柱的分段崩落方法。我国当前的无底柱分段崩落采矿技术面临着怎样对结构参数进行加大和优化的问题。优化结构参数的主要方向为使得进路间距不断增大。通过进路间距的增大能够实现采掘工程量的大幅减少,此外还能使得一次崩矿量增大,从而使得采矿强度得以增加,降低矿石的成本,大大提高矿山经济和社会效益。

(6)自然崩落的技术和方法。自然崩落的技术和方法主要是指通过岩石自然应力的应用实现落矿的技术,其具有采矿成本低、生产能力大等方面的优点,尤其适用于那些矿化均匀、矿体厚大、易于自然崩落的矿床开采过程。

三、我国地下金属矿山采掘技术的发展现状

空场采矿法,充填采矿法和崩落采矿法是现阶段主要的地下金属矿山采掘方法。崩落采矿法是地下铁矿的主要采掘方法,充填采矿法和空场采矿法是黄金矿山的主要采掘方法,以下是介绍了几种主要的金属矿山的采掘方法:深孔,阶段出矿,空场,大孔和大采场是如今地下空场采矿法的主要的发展特点,地下空场采矿法提高了地下金属矿山的采掘效率,减少了地下金属矿山的采掘成本;崩落采矿法这种金属矿山采掘方法是十分安全的,而且这种采掘的采掘效率非常的高;设备大型化和各工序实现机械化是充填采矿法的主要的发展特点,充填采矿法这种采掘方法不仅安全,采掘成本低而且采掘的效率较高;原地溶浸采矿法,原地溶浸采矿是把冶,采和选这三个技术结合在一起的一种开采工艺,原地溶浸采矿法的特点是可以直接从地下提取金属。

四、我国地下金属矿山采掘技术的发展趋势

(1)深井开采。随着浅部资源的逐渐消耗和枯竭,我国已开始向地下深部获取资源,预计在今后10~20 a内,我国矿山将进入1000~2000 m深度开采。20世纪60~70年代建设的部分矿山相继进入深部开采,一些新建矿山采矿深度也很大。

(2)大型极深露天矿采矿技术。目前,我国已有部分矿山进入大型极深露天矿山开采。随着开采深度的增加,采场空间作业尺寸逐渐缩小,开拓运输和新水平准备困难增加,采矿强度降低,运输距离增长,重车上坡长距离运行,设备效率降低,生产能力下降。目前我国已形成了较为成熟的系统研究方法,初步形成了大型极深露天矿开采的工艺、设备配套工艺、爆破控制技术、防灾变控制和环境控制等。

(3)露天矿境界外驻留矿开采技术。我国许多大型冶金露天矿山逐渐步入晚期开采,但由于受技术经济条件约束,露天矿境界外遗留大量矿产资源。如果扩大境界,可能造成矿山经济指标的恶化,并且征用大量土地,破坏生态环境。这些储量已无法通过扩大露天境界回收。为了减少损失我国已通过对蚀变岩型矿岩特性的研究,采用灰色系统方法选择采矿方法,控制了复杂条件下的采场顶板;运用声发射与地压、位移监测相结合的方法,掌握非煤矿山矿岩体的地压活动特征。初步形成了驻留矿体开采与原开采的耦合方法、矿山开采对矿岩层损伤的数值分析方法、顶板岩层变形监测措施、岩层变形监测及预报方法、低扰动爆破技术等。

(4)复杂富水矿床开采技术。今后应在复杂水体矿床安全高效采矿方法、全尾砂浓缩充填材料、工艺设备及自控技术研究以及水患和地压突变规律及监测预报控制技术方面开展研究工作。特别是复杂水体矿床突水机理及防治技术,井下充填的新型廉价尾砂胶结材料,微细粒尾砂高效浓缩泵送充填及自控技术,岩层变形―应力―渗流三场耦合分析技术,低能耗沉密脱水卧式仓造浆工艺与技术方面重点开展研究工作。

(5)复杂难采地下残留矿体开采技术。我国地下金属矿山长时间的开采,由于当时技术水平的制约以及乱采乱挖的影响,采区内仍残留有大量的矿石资源。这些残留矿石资源回采技术复杂,安全条件差,遗留的大量空区和矿柱长期不能得到有效处理。回收这些残留资源的主要难点是复杂空区残留资源探测技术、大参数大步距整体崩落技术、残留资源开采条件再造技术、复杂充填体下矿柱回收技术以及复杂残留矿体安全回采监测预警等技术。这些技术难题的解决,必将对提高矿产资源利用水平、推进我国采矿技术进步具有重要意义。

(6)无人采矿、自动采矿、数字矿山。随着无人采矿技术、可视化技术、3S(RS,GPS,GIS)技术和虚拟现实技术的发展,系统数字化势如破竹,把矿山及其他相关信息、计算技术和工业控制技术进行整合,优化设计矿床开采方案、合理配置资源、最佳控制工艺及其支撑系统,已成为全面、动态、准确地掌握我国矿产资源的存量及变化、进而科学合理地开发利用和保护资源、实现矿产资源可持续发展提供手段。

(7)无废开采。无废开采与可持续发展有着密不可分的关系。一方面在矿区开发和发展过程中往往聚集和形成了相当数量人口的社区或一定规模的城市,其环境保护有着重要的意义;另一方面,如果忽视无废开采,不注重环境与资源的利用和保护,过早地开采完资源,势必会对矿山与国民经济造成很大的损失。所以,必须从长远的眼光来规划矿山的开采,确保矿山长期可持续发展。

结束语:

随着世界经济水平的提高和科学技术的发展,智能化,信息化,自动化和高效化金属矿山的采掘设备,环保化和合理化金属金属矿山已经成为我国地下金属矿山采掘技术的发展趋势。

参考文献:

[1] 吴爱祥,王洪江,杨保华,尹升华.溶浸采矿技术的进展与展望[J].采矿技术,2006,6(3):39―48.

地下矿山采矿方法第8篇

[关键词] 矿山开采;资源保护;开采方法

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 067

[中图分类号] F205;TD98 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2014)17- 0110- 02

矿山资源作为不可再生资源,其重要性不需赘述。矿山开发是人类生存和社会发展活动中的一个重要组成部分,矿产资源是国民经济建设的物质基础。因此,矿山资源的合理开发和保护是一项重要的技术经济政策。此外,环境资源也是不可再生资源,它与人们的日常生活息息相关。所以,在对矿山资源进行勘探、开采、冶炼、加工和使用的过程中,应该高度重视矿产资源和环境资源的保护工作,正确处理好当前与长远、局部与整体、探矿与保矿之间的关系。

1 矿山资源和环境资源现状

1.1 矿山资源现状

我国矿山资源总量丰富,矿种齐全,人均不足。在开采的过程中没有严格贯彻执行贫富、大小、厚薄、难易兼采和综合利用的原则,只是对矿产资源进行开采而不去探矿,对富矿进行开采而丢弃贫矿。,因探矿不清而造成矿体丢失,造成矿产资源和资金的浪费。在开采的过程中没有合理地、最大限度地回收矿产资源。在我国,矿山资源的开发和利用属于粗放型且利用率低,由于非法采矿屡禁不绝和过量的出口导致我国的矿山资源数量减少。

1.2 环境资源现状

近些年来,我国对矿产资源的需求越来越多,这就使得采矿业快速发展起来。当前我国矿产资源的总规模居于世界前列。但是一些矿主为了眼前的利益,对矿产资源进行不合理的开发和利用,因而不但毁坏了当地的土地,破坏了矿区的环境,还诱发了许多地质灾害,给人们的生活带来了不可估量的损失。当前矿山开采业的规模扩大,占用了大量的土地,如矿业在开采时的尾矿堆放占地、露天采坑占地、采矿塌陷占地以及厂房、矿区占地,并且过度开采矿产资源会引发一些地质灾害。如:煤、铁、铜等金属矿床的开采可能会导致地面塌陷、地裂缝等一些地质灾害,在露天的矿产开采中还会造成山体滑坡、泥石流等地质灾害。此外,不合理开采矿产资源会使地下水受到严重的破坏,地表水渗漏、地下水位下降都严重影响了农作物生长和人们生活。因此,我们应该采取强有力的措施来恢复矿山环境并且防止矿山环境进一步恶化。

2 矿山资源的保护

2.1 坚持地质先行,贯彻矿山技术政策

矿产开采以地质勘探为前提,对于新矿区的开采来说,应该在详细勘探,查清矿床的赋存条件、矿体形态的变化特征及其开采加工技术条件之后,才能对矿山进行设计,选定合理的开采实现方案。应该坚决杜绝只采不探、采富丢贫“杀鸡取蛋”的做法,目的是达到合理开发矿产资源。在矿山开采的过程中根据设计的要求,在矿床的开采过程中应该始终贯彻“采掘并举,掘进先行”的技术政策。采取正确的采掘顺序和可行的技术措施,保证矿山资源的充分利用与合理回收。如:在脉状的矿床开采中一般均实行先上后下、先上盘后下盘、先两翼后中央的后退式开采顺序。这就要求在开采时,应该在勘探的基础上,采取主干沿脉带付穿的方法,按照一定的工程间距由中央向两翼前进式地开展探矿工作。

2.2 运用地质规律正确指导矿床开采

矿床开采中资源保护最主要的体现是最大限度地回收资源与积极地开展探矿工作,不断增加储备量。在矿山开采的过程中应正确利用地质规律,并且应掌握矿体形态的变化规律,它对识别成矿后构造展布特征和变化规律以及“盲矿”的地质特征有实际的意义。平行密集间疏呈带分组侧幕状展布及有规律性的尖灭侧现、尖灭再现、膨缩弯曲等脉体形态变化是脉状矿床常见的地质特征。因此,在矿山开采的过程中,合理采用分组进行探矿,既能够节约工程费用,又能较好地探清矿脉,根据实际情况因地制宜地选用采矿方法和采场要素,这对于资源的保护具有积极意义。

2.3 改进采矿方法与工艺

合理保护矿产资源最为重要的是采用合理的采矿方法,合理选择采场要素技术要素,并且不断改进采矿的工艺水平、减少开采过程中的损失。如:银山矿建矿以来,先后使用的采矿的方法是浅孔留矿法、无底柱分段崩落法和分段采矿法。在实际的生产过程中应不断改进和完善这些采矿方法。银山矿在采矿的过程中对浅孔留矿法的结构进行了改进,在井下全面推广使用。这样不仅改善了作业条件还实现了装矿的机械化。

3 矿山环境资源的保护

矿山环境保护与治理工作已引起人们的高度重视,人们在对于矿山环境资源的保护中提出了很多有效的保护措施。

3.1 建立健全环境保护机制

矿山企业应该增强自身的忧患意识和社会责任,充分发挥环境保护的职能,在国家宏观环境的保护规划中有针对地对矿山环境进行监督。把对矿山环境的保护落实到实际工作中,同时,采矿企业应该建立和完善环境评估体系,用此来提高企业员工的环境保护意识,要求员工对企业自身的环境保护行为进行评价,并且及时对开采过程中造成的环境问题进行及时的处理。对于土地损毁、环境污染、地下水位下降等一系列的环境问题进行治理。矿产企业应该充分认识到环境恶化带给人类的危害,积极建立和健全环境保护机制,在不破坏环境的基础上对矿产资源进行开发,从根本上预防环境污染,保护生态环境。

3.2 建立健全立法体系

针对现代越来越严重的环境问题,应该建立和完善立法体系,环境资源是不可再生资源,人类应该保护环境,保护我们赖以生存的家园。我国当前的矿山保护尚未形成完善的法律体系,其立法落后于现在的矿山环境问题,因此,应该积极构建矿山环境保护立法体系,修订环境保护的相关法律,完善配套法规,为环境保护提供法律依据。

主要参考文献

[1]刘维阁.浅谈矿山开采中的资源保护[J].矿产保护与利用,1997(5).

地下矿山采矿方法第9篇

[关键词]矿山环境 矿产开采 地质问题 治理对策

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-11-1

0引言

我国的矿产资源开发总规模位居世界第三,矿种丰富,存储量大,约占世界存储总量的15%。但我国矿产资源的分布地域性极强,东西、南北差异较大。由于不同地区技术手段或者矿山开采的思想理念不同,各地区对矿山的开采引发出了各类地质问题,尤其是对矿山周边自然环境的破坏,极易引发多种地质灾害,目前矿山环境所面临的地质问题越来越突出。

1我国矿山环境存在的主要地质问题

1.1耕地与建设用地面积减少

许多矿山采用露天开采的形式,开采产生的废渣、废石堆砌成山,占用了大量的耕地面积与建设用地,地表的植被也由于胡乱堆放尾矿而导致水土流失,甚至造成严重的土地荒漠化。由于开采而产生的废弃石料品种繁多,并且物理性质不稳定,在长期的堆积挤压过程中,可能会造成扬尘、渗漏、风化、分解等,其中所含的有害物质也会随着雨水的冲刷而渗入土壤中,对矿山周边的生态环境造成一定的影响。矿场还需要占用大量土地供采矿活动所用,如进行厂房建设、工业广场的搭建、对矿场的使用等。据不完全统计,我国矿山开采所产生的废渣、废石共压占全国土地面积近600万公顷,其中占用森林面积一百多公顷,草地面积约26万公顷,各类大大小小的矿山采矿活动使我国的耕地与建筑面积变得越来越贫乏。

1.2采矿造成各类地质灾害频发

在开采过程中,由于开采区地下被挖空,地面极易发生塌陷情况,由于各地的地理条件以及开采方法不同,开采区域塌陷的形状、程度也不尽相同[1]。矿山开采时,开挖的边坡以及采空破坏了山体的稳定,就会产生山体裂隙,在矿山开采中一般会产生两类裂隙:一是盆地下沉,其区域产生张力,导致山体裂隙,这类裂隙规模大、延伸线长、影响范围广;还有一类就是由于小规模开采而产生的地面裂纹,表现为小陷坑,这类裂隙不会对生产及作业产生大的影响。

对矿山的不科学开采还会引起滑坡、泥石流等地质灾害,许多中小型矿山企业将挖出的废渣常年堆积在山坡或沟谷中,一旦下大雨、暴雨,就极易引发泥石流。有些地区由于矿场地下顶板坍塌,会导致矿场周边岩层变形,因而诱发地震。

1.3矿区水系统遭到破坏

在采矿活动中,对矿山环境影响最严重的就是地下水系统遭到破坏,矿山在开采时会改变当地水流的给排水系统,导致地下水位下降,使得地下水环境被破坏,从而产生一大片降落漏斗,污染矿区地下水系统。开采还会造成现有泉水枯竭、河水断流等,这将严重影响当地人们的正常生活、生产、农业等活动。

2导致矿山环境地质问题的主要原因

2.1相关法律法规不健全

我国对于矿山环境的地质问题目前只出台了《中华人民共和国矿产资源法》和《中华人民共和国环境保护法》两部法律法规[2],而在这两部法律中只提出了一些原则性要求,对于其中许多具体情况并未制定任何规章制度,因此对于许多行为,矿山企业难以做到有法可依。 管理矿山资源开采的部门多达十多个,各个部门间极少沟通,因此资源无法共享。在管理体制上,各个部门职责不明确,一旦出现状况相互推脱责任,相互扯皮,导致矿山环境地质问题难以得到实质性的改进。

2.2缺少必要的资金和技术投入

我国属于发展中国家,有限的经济实力决定了我国对矿山环境的投入能力,这是制约矿山环境治理的一个重要影响因素。总的来说,我国对矿山开采及环境地质问题的恢复治理资金投入太少,导致开采技术落后,重视程度不够。落后的开采技术更容易造成山体滑坡、崩塌等地质灾害。对于矿山环境的地质问题,是一项技术性较强的工作,需要国家给予足够的资金支持及技术投入,只有必要的资金投入和技术支持到位,才能从根本上治理好一系列地质灾害。

2.3中小型矿山盲目开采

在我国,许多中小型矿山在开采过程中没有长远的眼光,不注重可持续发展理念,过度追求短期利益最大化,因此无节制地对矿山进行盲目开采,忽视对矿山环境的保护工作,使得矿山遭到严重破坏,原本很脆弱的山体环境更加脆弱,地质问题也越来越严重。尽管相关单位对此进行过多次整顿,但该现象仍未完全杜绝,在偏远或管制不严的地区,仍有部分矿山企业不重视矿山的环境问题,导致地质灾害频发。

3我国矿山环境地质问题治理对策

3.1积极推进立法工作,加强矿山法律法规建设

随着国家对矿山环境地质问题的越来越重视,相关部门在思想上对矿山的开采工作以及地质环境的治理工作有了一定的转变,我国正在积极推进矿山环境的治理的立法工作,各项规章制度也在逐步完善。继国土资源部推出《矿山地质环境保护规定》后,各省市部门也相继出台了许多地方性的行政法规,以恢复为主要手段,实施矿山环境地质保护,促进本地区矿山企业的健康发展。

3.2加大资金投入,积极整治各类地质问题

矿山环境地质问题的治理及整顿,需要大量资金的支持。各地政府应该通过各种渠道,加大资金的投入,设立矿山专项整治资金,用于治理各类地质问题[3]。对于老矿山遗留下来的问题,由政府补助与企业分担,共同治理;对于新开工生产的矿山,按照“谁破坏、谁治理”、“谁开发、谁保护”的原则,将矿山环境保护落到实处。同时,还可在大中型矿山开展矿山生态环境恢复试点工作,将矿山开采与生态环境的建设相结合,发展绿色开采工作。

3.3做好规划,提高矿山环境保护意识

矿山资源的开采,应该结合矿山环境特点及优势,跟据当地经济状况、人口分布、技术条件等,做好开采规划,制定出完整的开采方案。在开采中要责任到人,积极推进环保意识,尤其对于参与开采作业的工人,更要加强其矿山环保观念,切实将矿山环境的保护作为生产的重中之重,保证矿山的顺利开采以及矿业的可持续发展。

4结束语

我国正处在经济腾飞的时期,对各类矿产资源的需求量很大,但我们在开采中一定要注意方式方法,不能以牺牲环境为代价进行盲目开采。矿山环境本身比较脆弱,我们不能人为破坏、诱发各种地质灾害。在对矿山的开采工作中,我们除了要采用先进技术合理开采,还需要尽可能的修复已经被破坏的矿山环境,这样才能使我国矿产资源的开采长期稳定地进行下去。

参考文献

[1] 徐友宁. 矿山地质环境调查研究现状与展望[J]. 地质通报,2011,(27).