摘要:近年来,金属矿山采矿技术与工艺问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了金属矿山采矿技术与工艺,并结合相关实践经验,分别从精细开采等多个角度与方面,就我国金属矿山采矿技术的发展方向展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:金属矿山;采矿技术;工艺;发展
1 前言
随着金属矿山采矿条件的不断变化,对其采矿技术与工艺提出了新的要求,因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨,以期用以指导相关工作的开展与实践,并取得理想采矿效果。基于此,本文从概述相关内容着手本课题的研究。
2 概述
中国属于一个矿产资源大国,因此发展采矿工业能够适应建材工业及其他所有工业的各方面需求。各国经济发展中对于矿物原料需求或者是依赖性持续提升,矿山的开采深度也是在持续加深。开采条件呈现复杂化且成本也是不断提升,这可谓是国家工业化及现代化关键制约因素。现阶段,各国矿床地下开采基本方式均是竖井开拓,该方式因为没有轨道自行设备被广泛运用,以至于矿床的开拓方式也是出现了变化。矿床埋藏深度较小的新建矿山均是使用斜坡道开拓方式,运用铲车机或者是自卸卡车和带式输送方式来运输矿石。在矿床埋藏偏深却在五百至六百米范围之内,通常是使用竖井来提升相关矿石,斜坡道运送作业人员及材料和设备开拓方式。在矿床埋藏较深且通过技术改造之后的老矿山,关键是使用竖井开拓,各个生产环节均是使用辅助式斜坡道进行联通,这样有助于各类无轨道自行设备有效运行。
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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盆地矿。
3.4 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,这样可以基本实现整体一条龙开采到位,不留残角,大大提升是开采效率。
3.5 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。
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3.6 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。
3.7 充填采矿法
是随着回采工作面的推进,用充填料对采空区进行充填的采矿方法。其特点是在回采时,采空区依靠充填其内的充填料、支柱或充填料与支柱相配合形成的人工支承体支承采空区。主要用于开采矿石价值高、要充填料材方便、地表不允许陷落和求回收率高、特殊复杂地质条件下的矿体。充填法的优点是适应性强,矿石回采率高,贫化率低,作业较安全,能利用工业废料,保护地表等;缺点是工艺复杂,成本高,劳动生产率和矿块生产能力都较低。我国部分矿山企业先后采用干式、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。成功应用了高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填法工艺,取得良好的技术经济指标,填补了国内采矿领域多项空白,扭转了我国地下金属矿山普遍存在的多中段采场作业的被动局面,为地下矿山大规模安全、高效、低成本开采提供了途径,同时也标志着我国高阶段大直径深孔采矿技术进入了世界先进行列。
4 我国金属矿山采矿技术的发展方向
4.1 精细开采
随着金属矿山采矿技术的不断发展,专业技术分化将会越来越细致,从而让金属矿山采矿技术出现很多细小的分支。而随着社会的不断发展,人们对工作的精细划分更有助于将工作落到实处,所以相关研究人员提出了对金属矿山的精细开采。具体的操作就是对采矿、运输和矿区维护就行精细的分工,从而减少采矿工作对环境破坏,实现环境维护工作量不断减少的目的,并同时提高采矿工作的效率。这样既能减少对环境的破坏,还能有效提升矿山开采的经济效益。
4.2 大规模采矿技术
对于大规模采矿技术而言,大直径深孔崩矿技术是其核心。其中阶段崩落法、VCR法、分段空场法和分段崩落法等都属于大规模开采方法。近年来我国对崩落采矿技术的应用较为成熟,达到了较高的技术水准,并通过不断的改进使金属矿山的开采效率得到有效提升,并让生产成本得到较好的控制。而随着我国金属矿山开采技术的不断发展,以及各种先进开采工具的引进,大规模采矿技术将会得到更好的发展。
4.3 难采矿床采矿技术
随着露天金属矿山的不断减少,我国的金属矿山开采将会呈现出开采难度逐渐上升的情况。对于难采矿床而言,主要是因为地温地压随着采矿逐步深入而不断增加,对于一些高应力矿区,采场突变失稳风险增高,导致开采工作难度上升。充填法的应用可以缓解难采矿体的开采难度,主要是充填法可以保持矿场的稳定,从而确保施工的顺利进行,减少采矿作业中的潜在危险。同时,充填法还能减少采矿成本,提高采矿效率,让难采矿床的采矿作业有跟高的经济收益。
4.4 低品位矿床开采技术
低品位矿床主要是一些矿石储量较少,并且矿石的开采难度较大,导致矿床的经济效益极低。对于这种矿床,主要是使用溶浸采矿技术直接将金属从地下提取出来,从而减少工序以达到节约成本的目的。
4.5 无人化采矿技术
无人化采矿技术正在不断研发的过程中,其主要是利用智能机械设备取代采场的工作人员,从而减少采矿的成本,并提高采矿的安全性。随着科学技术的不断发展,能够取代采矿作业人员的设备将会被研发,矿场的生产效率将会得到提升,并且不会因为作业操作不当而出现人员伤亡的情况。
5 结束语
通过对金属矿山采矿技术与工艺的研究,我们可以发现,该项工作理想效果的取得,有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控,有关人员应该从金属矿山采矿工作的客观实际需求出发,研究制定最为符合实际的采矿技术与工艺实施方案。
参考文献
[1]周爱民.2l世纪初我国金属采矿五大对策[J].中国有色金属学报.2017(01):115-116.
[2]吴爱祥.我国地下金属矿山连续开采技术研究的发展[J].有色矿山.2016(09):88-89.
论文作者:林锋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/17
标签:矿山论文; 技术论文; 矿床论文; 金属论文; 矿石论文; 崩落论文; 工艺论文; 《基层建设》2017年第32期论文;