摘要:近些年伴随着我国经济的蓬勃发展,国内城市化进程的不断推进,有色金属扮演者越来越重要的角色,对有色金属的需求量逐年的加大。相比较而言传统的有色金属采矿方法还停留在浅层矿山的开采,已经不能够完全满足当下的工业发展的需要,向深井采矿的方法改进已经迫在眉睫,是当前研究的重点。本文从目前常见的几种有色金属开采的方法入手,对其进行简单阐述和研究,分析其具体的问题和弊端所在,以此基础上提出了改进的方案和方法,为我国有色金属开采进一步发展提供借鉴和参考。
关键词:有色金属 ;采矿方法 ;问题;措施
社会经济的发展离不开矿产的开发与利用,矿产资源作为一种极其重要的物质基础为我国工业的发展提供强有力的驱动力,如果矿产资源得不到有效的开发与利用,将对我国整个国民经济发展带来严重的影响。目前我国工业对矿产资源中有色金属的依赖和需求量越来越大。而当前有色金属的开采还停留在浅层矿山开采,这种开采方式已经不能满足当下的工业的需求。因此改进有色金属的采矿方法迫在眉睫,深井采矿技术是未来研究的重点方向。与国外发达国家先进的深井开采技术相比较我国还处于比较落后的阶段,存在着比较大的差距。根据当前我国采矿方法中存在的问题和弊端进行探索和分析,探寻先进的技术与工艺,改进深井开采技术,在开采效率、成本控制、矿石回收率上得到一定的提升,使矿产开采更加符合国家相关标准,更加适应市场需求,更加高效和安全的进行开采作业。
1有色金属采矿方法研究和改进的意义
随着我国经济的快速发展,工业化进程不断的推动与进步,我国对有色金属资源的需求不断的攀升。过去对资源的保护与利用没有科学的规划与节制,导致我国有色金属资源储备急速下降和浪费开采,资源面临着枯竭的危险,传统的资源开采采用浅层开采的方式,表面的矿层已经被开采殆尽,目前的开采量已经不能完全满足我国工业发展的需要,有色金属的资源缺口日益增加,面临严峻的现实资源短缺问题,对矿产开采技术的改进已经迫在眉睫,对深井开采技术的研发是未来的发展方向[1]。有色金属的深井开采具有其环境的特殊性,地下矿层埋深较深,地下温度高且地应力比较大,这给地下有色金属的开采带来了极大的难度,地下深井开采还面临着巨大安全隐患,岩爆现象的发生对深井工作人员的生命安全构成严重威胁,地下开采机械也很难保证安全运行和使用。种种情况下矿山开采的效率得不到保证,开采成本随之增加。因此,对有色金属地下深井开采技术的研究和改进有着十分重要的意义。为了有力的支撑工业的健康和可持续性发展,要及时解决深井技术性难题,保证安全作业,提高效率的同时对成本进行控制。与发达国家相比较我国深井技术还不够成熟,对其投入的研究力量还不够充足,技术发展时间较短,经验欠缺,存在着很多难以解决的问题,在很多方面上制约了有色金属的开发与利用,在一定程度上妨碍了我国工业快速发展的步伐。针对这些存在的问题和缺陷,对采矿技术的改进和研究已经刻不容缓,在现有的有色金属开采方法基础上发现问题并具有针对性的解决和改进技术,才能保证有色金属高效、低成本和安全的开采,从而为社会经济发展提供可靠的资源,满足工业发展的需求。
2常见的有色金属采矿方法
当下阶段我国有色金属采矿方法主要有空场采矿法、崩落采矿法、房柱采矿法和充填采矿法四种。下面分别对这四种方法进行阐述说明:
2.1 空场采矿法
空矿采矿法一般情况下在采矿岩中等稳固以上的倾斜中厚至厚矿体中采用。空矿采矿法主要在以下几个方面涉及[2]。第一、该种方法于20世界80年代开始被使用,之后经过普及被广泛的应用在有色金属矿产开采,经过技术完善和改进,发展成为阶段深孔崩落采矿法。空矿采矿法在使用之前需要在采矿区局部上利用爆破设备及机械形成切割槽,之后通过大直径深孔设备装填炸药,进而在全阶段高台阶进行崩落操作。第二,为了使地下有色金属矿床采矿实现连续化,对落矿、出矿、搬运矿石进行连续化作业处理。
2.2崩落采矿法
崩落采矿法包括无底柱崩落法和自然崩落法。无底柱崩落法技术起源于瑞典,之后被广泛应用,在开采矿石中等稳定以上的厚矿体比较适用,由于一般情况下不进行回采,导致矿石的损失比较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结构参数是无底柱崩落法中需要重点改进和完善的主要问题。自然崩落法适用于自然崩落条件下的低品位矿床,该种采矿方法具有采矿成本低,工作效率比较高等优点。
2.3 盘区房柱采矿法
盘区房柱采矿法是起源于美国的采矿技术,是一种新型的采矿技术,已经被广泛的应用在了有色金属开采施工中。盘区房柱采矿法的使用过程中,如果盘区宽度低于采矿深度的1/3,则盘区留下宽高比为7的刚性矿柱充当永久损失,并需要注意对顶板岩层加强控制,不至于冒透地面。当盘区中间留宽高比为2且矿柱为柔性矿柱时,柔性矿柱随着对盘区内矿石进行开采成剥落,上不岩体的压力慢慢的施加于盘区刚性矿柱上,这就加强了盘区内矿石的承压能力,从而提高了矿石回采的安全性并增加了矿石的回采率。
2.4 充填采矿法
充填采矿法是我国有色金属矿产开采工作中最常用、应用最广泛的方法。充填采矿法中水固结充填技术还没有被广泛接受和使用,其发展的前景也不是很乐观,导致这种情况的发生是因为该方法中使用的材料性能不够且材料的价格高。随着技术的更新与赶紧已经减少了对材料的依赖性。较改进之前该方法已经形成了不脱水、不浓缩的井下胶结充填技术,该方法不仅对井下作业环境进行了改善,同时降低了对地下环境产生的破坏作用,从而提高了企业的经济效益。
3有色金属采矿方法的弊端及改进方向
3.1 有效控制岩爆
岩爆工作是有色金属采矿作业中需要重点关注的方向。产生岩爆现象的因素有很多,其特点是难以控制,我国有色金属深井采矿技术中对岩爆欠缺控制,对岩爆方面的研究力度还不够,还不能满足采矿作业的实际要求。因此,在采矿方法的改进过程中,相关研究人员要对深井内压力特征进行严格分析,全面熟悉并掌握在采矿作业中随时可能出现的问题,并针对性的制定相关方法和措施加强对地应力的有效控制,尽可能的降低岩爆发生的可能性。再有,可以通过引进和安装矿山监控系统,对微阵现象进行实时监控,实现全天候监控和动态化监测,保障第一时间发现问题,并加强防控,采取有效的措施进行控制。
3.2 地下高温控制
由于深井采矿的条件所致,地下高温对施工人员和设备的影响具有明显的危害,深井中最高温度可以达到零上40℃以上,加强高温控制研究在采矿方法研究中是十分必要的[3]。通过对上部矿井通风系统和深井通风系统的优化与改进,利用循环通风技术,分析和研究高温防范技术方法,有效的科学防控措施的制定,可以有效避免高温给采矿作为带来的危害和安全隐患。
3.3 采场稳定性控制
矿山开采的地压受到开采和回采顺序的影响,其影响到岩层移动的范围和速度。对采场稳定性的有效控制,对无间柱开采的稳定性和变形情况进行随时监测,为了确保深井矿体回采的稳定性和安全性,科学制定有效的安全防护措施,在采矿方法改进中十分必要。同时,要及时掌握不同回采技术下岩层移动的规律,进而精确评估岩层移动对竖井稳定性的影响。
4结语
综上所诉,为了提高当下有色金属在采矿上的安全性、成本的降低和提高采矿效率等因素上还存在着很大的不足和缺陷,通过分析和研究,针对当下这些不足,对深井开采的影响因素进行改进和优化,科学的制定防控措施。加强对高温和岩爆的控制,在提高采矿作业安全性的同时还可以降低采矿成本,进而对有色金属开采进行整体水平的有效提升,为我国有色金属行业的可持续性发展提供有效的手段支撑。
参考文献
[1]王辉.有色金属行业绿色矿山采矿方法现状浅谈[J].世界有色金属,2018(24):40+42.
[2]张永星.有色金属采矿方法中的弊端和改进刍议[J].中国金属通报,2018(12):35+37.
[3]革新有色金属地下采矿方法及其工艺设备[J].有色金属(冶炼部分),1973(05):2-4.
论文作者:刘海博,周千令,王从雨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签:有色金属论文; 深井论文; 方法论文; 崩落论文; 技术论文; 矿柱论文; 矿石论文; 《基层建设》2019年第13期论文;