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摘要:文章对铝土矿整体赋存特点进行分析,同时探讨铝土矿地下开采损失和贫化的主要原因,通过实际生产中应用的方法和措施来讨论降低铝土矿地下开采过程中的损失问题,降低总体损失率,提高我国资源整体利用率。
关键词:铝土矿;开采损失;贫化;措施
引言
目前国内铝土矿山的开采几乎均采用露天开采,由于可以露天开
采的铝土矿越来越少,地下开采的铝土矿山的比重将逐渐增加。虽然 地下开采的铝土矿山在国内采用全面法和房柱法开采的矿山很多,采矿工艺也非常成熟。
一、铝土矿赋存状况概述
铝土矿自然状态下赋存于地下,能够产生铝土矿富集的条件比较
复杂,是一种常见的不可再生能源。在我国铝土矿的赋存状态呈现出 以下几个方面的特点:第一,矿体赋存状态一般呈现层状或者似层状 分布的特点,并且一般铝土矿矿体都会受到下伏岩层侵蚀面的影响, 矿体的整体厚度不会太大,一般位于两米至三米之间,倾角较小,整 体情况比较平缓。第二,铝土矿本身强度比较大,自身能够保持一定 的稳定性,但是对于顶底板岩石而言,强度一般比较低,难以良好的 完成开采过程。第三,铝土矿的品味等级属于中等水平,是制作过程 中良好的使用原料,质量良好的富矿仅占整体总储量的 10% 左右,矿石类型一般为一水硬铝石铝土矿。第四,开采条件良好,能够允许大 型机械设备开展生产工作,同时在矿区内水文地质条件良好,在矿体 富集深度内不存在影响开采的含水层,并且大部分都可以达到漏填开采的条件,开采条件良好。
二、铝土矿资源贫化和损失概况
2007 年国家发改委颁布相关规定,规定铝土矿的损失露天开采低
于 8%,地下开采低于 12%;采矿贫化率露天低于 8%,地下开采低于10%。目前铝土矿的开采工作主要以露天开采为主,采矿贫化率和损失率基本维持在 7% 左右,但是随着开采范围和开采量的不断增加, 露天开采剥采比越来越大,产生的废石越来越多,矿区需要解决大量 废石的安置问题,并且国家对于露天开采的审批过程重视度较高,需 要完成诸多方面的资料审核,因此对于地下开采的提倡度相应提高。 在我国对于铝土矿的地下开采矿区较少,对于相关的开采技术了解不够深入,技术水平有限,一般的采矿方法都是根据自身实际情况具体 制定的开采技术工艺,没有一定的普遍性意义,因此对于自身矿区真 正适用于某种地下开采技术必须经过全面的论证和试验才能确定,需要的工作量较大。
三、矿石损失、贫化的原因
在采矿过程中,由于各方面的原因,矿石损失贫化不可避免,其
主要原因是废石混入,在采场回采过程中,就如何在采矿中减少损失、 降低贫化,一直都是采矿技术员研究的课题之一。在设计、生产中主 要从以下几个方面进行分析研究:
1、矿山地质条件的影响
麦坝铝矿主要是缓倾斜矿体,倾角主要是 25 至 38°,矿体内会夹有表外矿及废石,矿体产状变化大,造成采矿过程中废石的混入。
2、采矿方法和环境条件的影响
采矿方法是根据矿体的赋存条件和矿山的现有设备来确定的,无论使用何种设备进行开采,由于矿体在走向、倾向上不是一个角度, 而且变化较大,回采过程中,损失、贫化难以控制。矿体内会夹有一层至三层不等表外矿及废石,在回采过程中不可能将其剔除,只能随主矿体一同采出,这样就会造成矿石的贫化。由于铝土矿顶板为铝土岩, 铝土岩稳固性相对较差,如果顶板淋水更会造成顶板垮塌,造成废石的混入。
3、机械设备的影响
由于采用电耙出矿,在耙矿过程中将矿体底板耙下来,矿体底板起伏较大增加废石的混入。耙出来的都为细粒铝土岩,造成矿石的贫化。 在采场采用机械设备进行二次破碎的时候,造成矿石的损失。
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4、溜井的影响
溜井一般掘进在矿体下盘里,下盘岩石多为铝土岩和铁质页岩, 稳固性较差。在矿石溜入溜井底部的过程中,受到撞击将铝土岩和铁
质页岩混入矿石中,造成矿石的贫化。 5、施工质量造成的影响
铝土矿与铝土岩不易用肉眼辨别,钻工在掘进巷道及采矿活动中, 炮眼极易布置在围岩中,这样就造成了废石的混入。
四、降低损失贫化的措施和方法
(一)调整采矿方法
第一,如果局部崩落部分顶板的不会引起地表塌陷的情况,并且 厚度较低在 3m 以下,尽量采用壁式崩落法,将矿体的整体厚度作为同一层位来进行开采工作,这样通过矿体边界位置往汽车道后退过程 中进行开采,然后根据现场实际情况对采空区进行规划,避免出现地 压过高或者应力集中导致事故出现的情况,如果情况比较危险可以降 低采矿效率,以人工来进行选矿工作,从而达到降低贫化率的效果。
第二,对于倾斜度比较大的矿体,采场位置的分段高度和贫损指标的决定因素为开采功效。当分段过高时,采场的稳定性就会受到影响,尤其在边角位置特别容易造成应力过大的造成坍塌,导致大量的矿体损失。在一般性矿体损失过程中大部分情况是在下盘存在残留, 其主要原因在于上盘具有一定的导致效果,简介增加下盘的矿石残留量,导致贫损指标不高。当分段过低时,采矿效率将会出现一定的下降。 通过对现场岩层的试验强度进行结果分析,一般在确保场地稳定性的情况下,将分段高度会适当下调,从而达到降低贫化效果的目的。
第三,当厚度低于 3m 的情况,并且倾斜度较大的矿体,可以根据放矿试验确定的数据将崩矿步距进行适当调整,避免影响拼损率的 指标。当步距设置比较小的情况,在正面位置的废石将会首先到达出 矿口,废石漏斗到达出矿口时会距顶板一段距离,此时矿石流将包围 废石流。当步距设置过大的情况,顶部的废石首先达到出口位置,并 且与矿石混合在一起,很容易卡住,造成不必要的麻烦。
(二)建立采场技术档案
从地质勘查到生产,随着揭露矿体工程的增加和认识程度的提高, 矿区资源储量估算将越接近实际,有时可能发生较大的变化,因此矿 区年度储量动态监测工作尤为重要,而矿区是由一个个采场组成的, 要做好整个矿区的储量动态监测,必须对每个采场分别建立技术档案, 及时掌握每个采场的储量动态变化情况。每个采场的技术档案包括采 场施工图设计、采切工程地质编录、二次圈定报告、生产统计台账、 闭坑报告等。
(三)加强矿柱和残矿回收
在采场采矿时,通常所留的矿柱的尺寸为 5×5m,在采场回采结束后,矿柱一般会被压裂到 2×2m,这时可以把压裂下的矿石回收。由于铝土矿顶板很不稳固,在采场留的矿柱较多,采场里往往由于无 法耙下来而留有残矿,需要采相邻采场的矿石时才能将其采下来。上 述对矿柱和残矿的回收具有危险性,在技术管理方面应注意以下问题。 1、树立安全第一的思想,在作业前必须制定详细的安全措施,并
配有专职安全人员,因在采空区内回收矿石,而采空区顶板浮石得不 到清理。在回收过程中,照明一定要充足。进行二次破碎时,一定不 准在采空区进行。
2、在对矿柱和残矿回收前,要有可靠的地质资料,包括相邻采场 的实测资料。
3、经过长周期掘进施工和多次爆破的振动,使围岩整体受到很大 破坏,矿柱和残矿的回收应采取强有力的组织措施。
五、结束语
在铝土矿的地下开采过程中应当严格落实需要重视的各个环节的
监督和监管,做好降低开采损失率和贫化率的措施,保证采出矿体的 效果,提高矿区的整体经济效益,降低生产成本,保证生产安全。
参考文献
[1] 倪国超 . 降低铝土矿地下开采损失和贫化的主要措施 [J]. 科技创新与应用,2015(6).
论文作者:郑新运
论文发表刊物:《建设者》2019年21期
论文发表时间:2020/3/11
标签:矿体论文; 铝土矿论文; 矿石论文; 铝土论文; 矿柱论文; 损失论文; 顶板论文; 《建设者》2019年21期论文;