摘要:铜矿资源是人们社会经济发展的重要资源,广泛应用于人们的经济发展中,在现代工业发展中占据重要的位置,随着开采需求量的逐渐增加,铜矿资源也越来越少,无法满足不断增长的需求量,我国的开采方面技术与发达国家相比仍然存在较多的弊端,因此为满足人民日益增长的矿产需求,选择科学合理的开采方式,提高对铜矿资源的开采利用率,是目前我国铜矿开采的主要任务。在铜矿开采初期,多数为露天开采,受地质条件的影响,矿床深度逐渐加深,地下开采逐渐成为主导,取代露天开采。鉴于此,文章对铜矿的开采技术进行分析和研究,以供参考。
关键词:铜矿;地下开采;技术选择
1我国铜矿资源的特点
铜矿种类有很多,常见的有铜黄铁矿、斑岩铜矿等,铜矿资源分布在世界各个地区,其中全球60%的铜矿为斑岩铜矿,而铜黄铁矿只占5%。据统计显示,我国铜矿资源拥有量排在世界第七,除天津外,其他省市区均有相应的铜矿资源。华东地区资源丰富,年均产量可以达到全国的一半。但是华南地区对于铜矿的需求量较高,全国大多数的铜矿会被运往这两个地区。虽然我国铜矿资源在世界排名靠前,但是我国人口数量多,人均铜矿占有量少,铜矿产量无法满足需求,市场呈现供不应求的状态。因而国家基本每年从外进口铜矿产品,这都不利于我国相关产业的发展,所以加强铜矿资源管理,提高选矿开采与选矿技术则非常必要。
2铜矿地下采矿方法选择的重要性
铜在现代工业发展中扮演着重要的角色,是现代工业发展的必不可少的资源。在工业现代化发展中发挥着举足轻重的作用。铜矿资源发挥着积极的影响,在国家工业化进程中是一项必不可少的重要资源,随着开采量的增大,金属铜的资源矿藏越来越少,而需求量不断增加。因此,选择科学的、经济的、技术性的开采方式,提高我国对铜矿的开采能力尤其重要。目前我国主要有两种开采方式:地下开采以及露天开采。然而,露天开采属于传统的开采方式,这种开采方式有较好的优势,安全性高、成本低廉,对开采区域没有过多的要求。因此,应用在地质条件比较好的地方,具有较好的优势。然而经过了长期的开采,矿床深度逐渐加深,矿床受到的磨损也在增大,影响了露天开采的优势发挥,地下开采也逐渐取代露天开采,并成为了采矿行业的主流,经济性以及技术性等也开始成为地下开采关注的热点。目前,我们国家的铜矿地下开采发展比较成熟,本文主要对铜矿的地下开采方法和技术选择策略做深入的分析研究。
3铜矿地下采矿技术分析
现阶段在铜矿地下采矿过程中,可以应用不同类型的技术手段,常见的技术手段主要有空场采矿技术、崩落开采方式、留矿采矿法、填充采矿方式几种类型,其具体如下:
3.1空场采矿法
此种技术手段是在矿山回采中应用的技术手段,必须要根据实际状况通过一定的技术手段才可以进行采空区的加固处理,通过保存或者永久留存矿柱、支撑采空区的方式进行处理,处理采空区域的空场形态。在进行开采区矿壁开发中要对其进行科学分析,通过综合分析进行采样处理,进而达到提升采矿质量与数量的目的。现阶段空场开采技术主要就是阶段开采方式、全面开采法以及房柱开采等方式进行处理。
3.2崩落开采法
铜矿在开采中,其主要的崩落开采是通过分段、分层两种地下开采方式构成,其中崩落开采方式应用的基础就是周边矿区围岩崩落,此种技术手段主要就是在采空区中应用,主要目的就是进行地下开采分析,通过自然或者强制的方式进行矿山崩落处理,将围岩填入到采空矿区中,在处理中要加强对低压的控制与管理,做好管理工作,崩落开采是现阶段在铜矿开采中的重要方式与手段,崩落中要持续的开采矿石,才可以使其形成分段岩石岩层,而在岩层中矿体的周边出现崩落等问题的时候,要对其及时处理,迅速的补充采空区,加强对采空区的合理控制,才可以满足周边围岩的实际需求,达到改善围岩不稳定状态的效果。
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3.3留矿采矿法
留矿采矿方式在施工中主要就是堆放、积累现场开采出来的铜矿矿石,通过进行沉淀与积累,可以实现在矿房之外进行铜矿矿石的人工处理。留矿采矿技术主要就是在矿石稳定的采矿区中应用。通过人工作业的方式进行矿体开采,在长期的积累之下达到沉淀矿体的效果,也可以在今后一段时间中在采矿作业中应用。引用留矿法技术要在铜矿采矿以回采中放置铜矿石,在预留部分中堆置矿石以及矿柱,实现对矿体的有效采矿。在实践中应用此种方式对于周边环境要求较为严格,进而达到提升围岩质量的效果。
3.4填充采矿法
在铜矿回采中扩大工作面,通过填充的方式不断的拓展采矿深度,利用填充料进行采空区回填,达到加固采空区的效果,进而提升采矿质量。在进行填充中,主要就是在回采阶段处理,要构建矿柱、填充料以及人工加固等系统,通过此种方式可以有效的避免在铜矿开采过程中矿区塌陷等问题,可以提升地面高度,为其他开采作业奠定了基础。
4铜矿地下采矿技术选择分析
进行地下铜矿开采中,要综合不同技术特点为基础确定应用的技术手段,根据地质状况,判断矿石以及围堰稳定性,进而为矿区开采技术的应用提供良好的环境。在实践中主要就是对矿石地质结构、岩性、断层以及破碎带、裂隙等进行分析,了解其具体状况。在开采过程中要深入调查矿床地质状况,获得数据参数,了解开采技术经济条件,初步选择采矿方式,分析技术经济,进行详细的技术经济计算,综合分析,确定最优方案。在选择中其主要要点如下:
4.1开采区域的地质情况
铜矿开采区域的地质情况是采矿方式选择的首要条件,首先针对区域矿石及围岩的稳定性判断铜矿的开采的环境条件,例如矿山地质构造、区域内岩性、破碎带、断层、裂隙、节理以及地下水等情况,再相应对开采技术的作出必要的选择和合理的依据。因此,在开采前,开采的地域状况是我们必须初步的了解先决条件。
4.2地应力
地应力主要是铜矿在开采时地下岩体变形以及其它的一些破坏现象产生的作用力。采矿企业必须对地下开采的地应力全面了解掌握后,才能制定出合理的地下开采方案,然后对现场实际进行测量,确定出巷道尺寸、开挖步骤、支护形式等参数,确保铜矿地下开采的安全可靠稳定。
4.3铜矿的质量
对于铜矿等经济价值比较高的矿体开采,采矿企业可以采用填充开采法,这种开采技术能够最大限度的降低铜矿的损失及贫化,毕竟铜矿石自身的价值要远远大于填充料的成本。同时,对于铜矿石的质量不但要看矿石品质,还要对其杂质等做出判断。
4.4铜矿赋存的条件
铜矿赋存的条件主要是指铜矿体的形态、稳定性以及铜矿埋藏的深度等。铜矿埋藏深度与铜矿赋存的条件有着较大的联系。一般环境下,铜矿埋藏深度不断增加,铜矿石同围岩破碎的现象会逐渐严重,并且矿体稳定性也会大大降低,而且埋藏深度越大,该部位的地应力影响就越明显,温度也就越高,在地下开采时通风以及作业面等条件都比较差,地下采矿的难度非常大。为此,采矿企业也必须对开采的通风、开采成本以及地压等进行严格的控制。
4.5铜矿地下开采的经济及技术参数对比
(1)技术参数:首先,铜矿的地表在开采时是否可以塌陷,如果地表可以塌陷,则选择崩落采矿的方法;如果不可以,则采取填充采矿的技术。铜矿的地下开采技术及相关的技术装备对铜矿的地下开采会产生非常大的影响。同时,也要加强相关的技术管理,当前铜矿矿山的采矿技术管理工作还不能满足铜矿开采的需求,长期以来,铜矿矿山的开采,不但需要科学合理的开采技术,同时也要依靠良好的管理水平,两者必须要同步进行。为此,采矿企业必须要提高铜矿开采的各项管理及技术,积极引进一些先进的管理方式及先进技术水平,这对铜矿矿石的开采有着积极的作用。(2)经济指标:铜矿矿石的经济指标主要包括地下开采的时间及回采能力,铜矿贫化以及损失程度,开采工作以及机械设备的剩下效率,铜矿矿石消耗的相关成本等等因素,经济指标对铜矿的开采技术有着较大的影响。
结语
总而言之,随着经济发展中金属资源需求的增多,采矿企业国家需要对于国土资源进行更加合理的开采,工作实践中主要在提升铜矿开车机械化程度、保证人身安全、提升开采效率、降低铜矿损失率等方面入手,不断更新铜矿开采技术,多和国外先进国家学习成熟的铜矿资源开采技术,提升我国资源开采方面的不足之处,并且要保证铜矿开采的合理性,为我国生产工业创造更多的经济效益,从侧面支持我国综合国力的提升。
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论文作者:马耀鹏
论文发表刊物:《防护工程》2019年14期
论文发表时间:2019/11/18
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