铝土矿地下开采方法及开采难点论文_李树人

铝土矿地下开采方法及开采难点论文_李树人

中铝中州矿业有限公司三门峡分公司 河南省三门峡市 472400

摘要:在经济与社会快速发展的今天,我国各行业对于矿产资源的需求量也在不断提升,而为了能够在实现矿产资源可持续发展的前提下满足这一需求的提升,提高矿产资源开采的技术含量就显得很有必要。为此,在接下来的文章中,将围绕铝土矿地下开采方法及开采难点方面展开分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

1铝土矿地下开采综述

铝土矿地下开采的主要目标是在适应可持续发展的政策的同时,扩大铝土矿开采规模,提高劳动生产率,增加铝土矿效益和矿产资源利用率向着机械化大规模采矿,深井采矿,溶浸采矿和充填采矿发展以适应铝土矿矿体向深部转移,贫矿资源的开采,充分利用铝土矿资源,实现资源保护性开采,满足可持续性发展的需要。而铝土矿的地下开采要根据铝土矿本身的矿体条件、区域的地质地形情况、年份的开采量、铝土矿的寿命开采年限等来确定其开采的境界。

2 铝土矿地下开采方法简介

2.1 空场采矿法

主要的特点是在开采过程中,对开采区域的支撑体进行永久性的保留,并且开采区域进行支撑体的预留,开采过后的区域保持空场状态,这样的空场采矿法一般在矿石与围岩很稳固地点进行选用。根据空场采矿法的特点,可以具体根据采矿过程中矿柱分布及矿块实际布置可分为全面采矿法、矿体矿柱采矿法(房柱采矿法)、矿房分段采矿法等。

2.2 崩落采矿法

是通过对周围的矿石、围岩进行崩落来进行地下岩石的控制的采矿方法,即随着对矿石的崩落,带动周围的岩石的崩落,用周围的岩石或者废矿物质来充填采空区,这样既能对矿石进行开采又能对地下压力进行很好的控制,崩落采矿法特点是对矿石进行开采过程中,既能对矿体进行高效回采又能对地下应力进行控制还可以用崩落的岩石进行充填采空区。崩落采矿法可以及时对地下应力进行控制,崩落采矿法一般使用在矿体围岩不稳固和地表允许陷落的条件下进行选用。崩落采矿法按照崩落方式可以分为集中崩落法、分离崩落法、区域崩落法、支撑崩落法。

2.3 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。

2.4 充填采矿法

是在开采过程中一边进行开采一边利用废石、废渣或者全尾砂、胶结料等填充物,对采空区进行回填的采矿方法。充填采矿法的特点充填是在采矿过程中进行的,即采矿过程中伴随着充填,作业人员是在充填体上或充填体周边进行作业,这样可以对矿体的支撑做到人工控制,既能完成科学开采又能实现力学控制,确保开采安全。充填采矿法主要适用于开采价值比较高的矿体,如高品位铁矿、金矿等,该方法回采率高且有利于地压控制,主要适用于回采高价值矿体、地表不允许塌陷的情况。同时,若矿体赋存条件比较复杂且不易利用其他方法时,可以选用充填采矿法。

3铝土矿地下开采的难点

3.1 矿井的整体通风及局部通风工作

通常情况下,铝土矿地下的开采极少存在瓦斯极其它可燃气体,使得有许多金矿矿产开采单位会忽视井下机械通风工作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近些年来,我国相关部门已经提高了对机械通风问题的重视,并做出相关规定的出台工作;然而经过调查发现,对于机械通风问题的相关规定,并没有落实到实处,对于机械通风工作的具体问题大致可以从几个方面入手。(1)一些单位没有对通风的性能进行进行监测,机械通风一般具备主扇以及局扇等通风设施,但风量得不到合理的分配与调节。(2)缺乏较先进的通风设备设施,在实际工作中,较为有效的通风辅助设施是挡风墙及风门等,而许多铝土矿山没有配置这些基本通风设施,导致井下风流时常出现短路稳流的情况,尤其是废弃巷道未进行及时封闭,导致巷道出现漏风现象,也严重降低了通风的效率。值得注意的是,如果井下发生火灾时,整个矿井的反风工作的作用的就会被凸显出来。(3)许多单位缺乏行之有效的通风系统,就目前情况来看,我国很多铝土矿山没有完善的通风系统,依靠全负压机械通风系统,使得井下极易出现了循环风、短路风以及串联风。(4)一些单位忽视局部通风的工作,在铝土矿地下实际开采中,有许多单位忽视一些局部通风机的设置,导致矿内无法实现持续的供风,掘进面的污风只能利用打眼时的高压风排放出去,不仅严重影响作业人员的安全也使得掘进得效率严重降低。

3.2 采空区管理及治理工作

采空区管理工作做的不到位就会引起塌陷现象的出现,这为整个矿山的开采埋下了安全隐患,在整个铝土矿山开采过程中随着开采的不断进行,采空区逐渐增大,地压变化明显,地表就具有较大的塌陷几率,这样不仅会给工作人员的人身安全造成影响,而且极易对地表环境造成严重的破坏。为了解决这些问题,首先要在开采前期对要开采的矿区情况进行实际的研究,详细的分析调查,搞清井下岩层及矿体成分组成及产状等,制定合理的开采方案。其次,在利用空场法进行采矿时,要对井下空区进行实时监控,绘制空区资料图,对空区进行详实的资料统计。在设计开采方案时,对于需要进行的治理的空区要一并提出治理方案,并提前做好措施工程。还要依照设计规范的采矿指标,来对地下开采矿山采空区实施针对性的管理,防止采空区管理不当,造成安全隐患。

3.3 井下排水及透水防范工作

在矿产开采过程中,井下排水首先应考虑井下涌水及透水防范工作,出现透水问题主要有两方面的原因,分别是:(1)许多的矿产企业在进行矿产开采前期,对于所要开采的矿山没有进行水文地质的充分调查,就会造成盲目的开采,增加了安全事故发生的几率。(2)在对矿山进行开采时没有遵循先探后掘的原则,在开采的过程中没有注意开采的情况,会使得旧的采空区和新开采的进行连通,这样会直接导致透水问题的出现。其次应考虑井下作业排出水的处理问题,要做好相应的措施工程,保证作业地点的排水顺畅。如果采掘作业地点排水设备设施不完善,易形成作业面积水,不仅影响作业人员人身安全,而且严重影响作业效率。

4 铝土矿地下开采采矿技术的发展趋势

随着微电子技术的飞速发展,近几年来我国的一些铝土矿矿山的地下开采工作中已经运用了遥控铲运机和凿岩机等先进设备,同时国外也开发出了凿岩机器人、装载机器人和采煤机器人等矿山设备,由此可见,地下铝土矿矿的开采正在朝着智能化和遥控的方向发展。由于矿山设备的大型化和智能化,地下矿山的主要开采方法也将朝着简化回采结构的方向发展,而随着地下铝土矿矿产开采深度的不断增加,深井开采的矿山也会越来越多,而如何提高深井采矿的强度及生产效率将会引起人们的更多关注。

除了高效化、智能化采矿,清洁采矿也将成为地下铝土矿采矿业的未来发展趋势。清洁采矿又称无废害采矿,它是新时期实现矿业可持续发展的重要研究课题,所谓无废害采矿就是在采矿过程中要最大限度地减少废料的产出、排放,提高资源的综合利用率,减少或杜绝使用能引起生态环境破坏的生产工艺,而要想实现清洁采矿,企业应该从以下几点入手,即提高资源综合利用率,提高冶炼技术水平,降低污染的同时,也要减缓资源的耗费速度;实现废料产出最小化,采用上行开采顺序,建设井下选厂,将废石、废料回填到采空区;推动废料资源化进程,将不具备开发价值的矿产资源制作成建筑材料等,以提高废料的回收利用率。

5结束语

通过对铝土矿地下开采方法及开采难点的分析和研究,为地下矿山的安全开采和管理工作提供了一定的理论依据。同时,可以有效减少铝土矿地下开采意外事故的发生,从而促进地下矿山开采工作的顺利进行。

参考文献

[1]卫为强,郝杰,薛向明,等.铝土矿地下开采安全防护方法探析[J].黑龙江科技信息,2016(12):175-175.

[2]GB16423-2016,铝土矿非铝土矿山安全规程[S].

[3]张登宙.试述金属矿山地下开采方法的选择及其影响因素[J].科技与创新,2015,No.3511:119+124.

论文作者:李树人

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期

论文发表时间:2019/9/30

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