王继伟
山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿 277512
摘要：残矿资源回收利用工作开展的好不好，关系到一个矿区是否能可持续发展、长远发展，更关系到一个地区是否能取得良好的经济效益和社会效益。本文以浅析残矿资源回采需要考虑的因素及其方法问题，展开了一系列的探讨与分析，希望能对相关人员有所帮助和启发。
关键词：残矿；资源；回采；因素；方法
引言
残矿资源回收利用工作的开展成效直接关系到一个矿区的发展，所以，做好残矿资源回收利用工作，是一个企业的当务之急。
一、对残矿资源“回采”的再认识
回采，就是从完成采准、切割工作的矿块内采出矿石的过程。回采工艺包括落矿、出矿和地压管理三种作业。回采工艺直接影响采矿方法的技术经济指标。
①落矿。将矿石以合格块度从矿体上采落下来的作业。
②出矿。将采下的矿石从落矿工作面运到阶段（按一定高度划分，具有走向全长的开采矿段）运输水平的作业。出矿效率直接影响矿块的生产能力，采落矿石中大于规定标准的不合格大块，需在出矿前或出矿过程中进行二次破碎。常用的出矿设备有电耙、输送机、装载机、铲运机和振动放矿机等。
③地压管理。包括维护和处理采空区。回采工艺中的落矿、出矿和地压管理是密切相关的，应根据最优技术经济效果，选取合理的回采工艺。
二、残矿资源回采的方法分析
（一）残矿开采的常规方法
通过对常规采矿方法的改进，对残矿资源进行开发利用是比较常见的。因为矿山工人对原有的采矿工艺比较熟悉，生产安排比较灵活，也可以尽可能的利用原有的开拓系统，减少投资，见效也比较快。
1、直接放矿法
放矿，是崩落采矿法中采下的矿石在崩落围岩覆盖下放至出矿巷道的流动过程和放出作业。对于充填料矿与残留矿等，可以采取直接放矿法来开发利用这类残矿。
20世纪40年代苏联学者首先提出“放出体”概念，50年代提出椭球体放矿理论，60年代应用振动放矿技术。20世纪60年代以来，许多国家都在利用物理模型法、数学分析法和电子计算机模拟法研究放矿问题。放矿的物理模型或数学模型再现放矿原型。物理模拟放矿用符合物理相似要求，并缩小了的实物模仿实际过程进行的放矿。在进行物理模拟放矿时，崩落矿岩移动规律自发地起作用。为了使预测出的崩落矿岩移动量准确，放出的矿石量和岩石量准确，放矿中矿石回收率和体积贫化率准确，应使物理模拟放矿符合与实际相似的判据。
放矿研究的主要问题包括:崩落覆岩下放矿的矿岩运动规律、放矿过程中矿石损失和贫化的机理及降低损失、贫化的技术措施(见贫化率、回采率)、优选崩落采矿法的合理结构参数和放矿制度、研制高效率放矿设备等。
2、崩落法
崩落采矿法是一种采场结构简单的崩落采矿法，沿矿体边界挖有环形运输巷道;在矿体的上盘或下盘开挖切割巷道形成切割空间，在堑沟中向上凿钻扇形炮孔进行爆破，后退回采，其特征在于运输巷道和堑沟巷道，通过切割槽连通环形运输巷道和装矿巷道，简化了采场结构，实现了一巷道多种用途，减少了采掘工作量，降低了采矿成本，和科学管理地压的一种新方法。对于贫矿体与含矿围岩等就可以用自然崩落法或强制崩落法来开采。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
崩落法的基本特征是崩落围岩，回采部分矿房矿柱。
崩落法适用于围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体。
崩落采矿法按回采方式分为：壁式崩落法、分层崩落法、无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和阶段崩落法。
3、选择采矿方法的时候应该注意以下几个因素：
（1）残矿的矿石品位一般比较低，宜采用成本比较低的采矿方法；
（2）由于存在不同形态的采空区，矿体的整体性和围岩可能发生了变形、位移乃至破坏，所以选择采矿方法要“安全第一”；
（3）在矿岩条件比较复杂下，开拓工程比较困难和复杂，一般宜采用采切比比较小和高回采强度的采矿方法。
总之，要根据残矿矿体的具体条件，对所有影响因素进行综合的分析和技术经济比较才能确定残矿开采的采矿方法。
（二）溶浸采矿法
与传统采冶方法相比，溶浸采矿法不需要高温条件，能耗低，无污染，开采成本大大降低。尤其是原地破碎浸出采矿法，减少了环境污染，降低了矿石可采品位，相应的增加了矿石储量。因此，用原地破碎浸出采矿法在残矿资源回收利用中有广阔的应用前景。
原地破碎浸出采矿技术在我国已经比较成熟，取得了良好的经济效益和社会效益。残矿的原地破碎浸出主要应该注意以下几点：
（1）残矿矿体的赋存条件。必须探明矿床的成因及地质条件，以及地下水文地质特征。
（2）工艺矿物学的特点。对残矿进行矿物分析，从而知道矿物结构、矿石构造、矿石含泥率和矿石渗透系数大小。
（3）浸出机理的研究。原地破碎浸出的物理-化学过程是一个有序的多步骤过程，包括：溶剂通过对流扩散和分子扩散从溶液本体经物料表面上的液膜层扩散到固体表面；溶剂从矿石块外表面通过分子扩散经孔隙和毛细裂缝渗透到矿物内部化学反应点；溶剂与有用组分发生化学反应，生成新的溶解物；生成物从矿石块内部扩散到表面；溶解产物经过液膜扩散到溶液本体，上述过程的浸出速率由液膜扩散速率、固膜扩散速率和化学反应速率共同控制。
（4）浸出工艺及过程监控。利用或维护原有的巷道及矿块天井，有必要时可新掘进部分巷道，使之能满足架设管道及通风、行人的要求。优化喷淋系统和浸出液收集系统，采取有关措施，使矿堆的渗透性达到最佳。同时，因为通往残矿堆场的废旧坑道一般较多，应将这些废旧坑道密闭，对部分胶结质量较差的地段，应考虑用接液孔收集浸出液。对人行的巷道加强通风和地压监测。在残矿堆场下阶段的巷道设置观测水点，对超标的水要及时采取环保措施。
结语
总而言之，科学有效的采矿方法既能节约矿产资源，又能延长矿山的寿命，还能扩大生产规模、增加服务年限。
参考文献：
[1]赵东利. 复杂破碎残矿回采结构模型及可靠性分析[D].华南理工大学,2015.
[2]黄敏. 铜绿山矿充填体下残矿回采关键参数数值模拟优化研究[D].中南大学,2012.
[3]朱坤磊. 近空区资源开采安全性分析与治理方法[D].中南大学,2012.
[4]游勋. 金鑫金矿残矿资源回收方案优选及其安全性评价[D].江西理工大学,2012.
[5]杨建. 锡矿山残矿资源安全回收专项论证及开采技术方案研究[D].中南大学,2012.
[6]陈庆发. 隐患资源开采与采空区治理协同研究[D].中南大学,2009.
论文作者:王继伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/5
标签：崩落论文; 矿石论文; 巷道论文; 矿体论文; 方法论文; 资源论文; 围岩论文; 《防护工程》2018年第9期论文;