【摘要】:随着科学技术以及国民经济的发展,人们对能源的需求也在不断增加,从而促进了矿山开采技术的发展,本文主要针对目前的矿山开采技术如:空场采矿法、无底柱崩落采矿法、自然崩落法、充填采矿法等进行了一系列的分析,并针对当前的发展,对未来地下矿山开采技术的发展趋势进行了一系列的探讨,希望通过本文的分析可以为开采技术的提升提供一定的帮助。
【关键词】:地下矿山;开采技术;空场采矿;崩落法;发展
中***分类号:TD853 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(a)-0000-00
1引言
随着科学技术的不断进步和社会经济的飞速发展,我国地下矿山开采技术也在飞速发展,矿山开采技术的提高主要是提高矿山开采的效率以及矿山开采的质量,提升矿山的生产能力从而提升企业的经济效益。本文主要对当下常用的开采技术进行了一系列的分析,希望本文的分析可以为开采技术的提升提供一定的帮助。
2矿山开采技术
2.1空场采矿法
20世纪80年代, VCR采矿方法在铅锌矿试验成功,之后我国便将这一方法成功运用到铜矿、金矿等矿山的开采,由于该种采矿方法开采效率较高,所以依次在我国的安庆铜矿、金长峪金矿以及狮子山铜矿等矿山公司得到了广泛应用。
1980年到1985年之间,我国又进行了阶段台阶采矿方法的试验,该方法主要是将露天矿的采矿技术运用到了地下矿山的开采之中。具体开采的方法是:1)在矿山开采区的表面进行割槽,之后将这一割槽作为补偿空间和自由面;2)利用大直径深孔的爆破技术进行全阶段或台阶崩落;3)最后在采矿场的下部将崩落的矿石运出即可。
提高矿山开采产量的一大关键因素就是实现地下矿山的连续开采。地下矿山的连续开采指的是所有的矿山开采工艺都能实现连续化,主要的连续化开采工艺包括三个方面,一是做到矿床的不间断开采,二是实现矿石的不间断运输,三是矿房可进行连续回采。为此,我国在“六五”和“八五”期间就对连续开采工艺方面做了大量的技术研究,并针对研究的连续开采工艺作了大量的现场试验,并将这些开采工艺成功运用到了我国许多矿山中,且这些运用都取得较好的结果,开采产量都得到了不同程度的增长。
2.2崩落采矿技术
2.2.1无底柱崩落采矿法
无底柱崩落采矿法在近几年才开始在我国流行运用起来。目前,无底柱崩落采矿法的推广应用面临着两大主要问题,一是怎么加大断面的问题,二是怎么优化结构布置参数的问题。优化结构参数就是为了使进路间距增加,以此来使采掘工程量极大的降低,优化结构参数来加大进路间距的操作性较强,易于实现。当前,在我国的许多矿山中都运用了优化结构参数技术,如:桃冲、程潮、板石沟以及北铭河等矿山,该技术的使用使得这些地区的矿山开采环境得到了极大的改善。尤其是针对一些低贫化放矿或无贫化放矿工序,通常为了保证矿岩的纯度以及维系矿石截面的完整性,一般的操作工序是:在放矿过程中一旦矿岩界面正常到达出矿口时就停止操作,这样可以在极大程度上提高矿岩的纯度,减少矿岩的混杂性。目前,伴随无底柱分段崩落技术的推广和运用,不仅极大地减少岩石混入,降低贫化,还提高了有关企业的经济利益。
2.2.2自然崩落法
自然崩落法与无底柱崩落采矿法技术不同。自然崩落法已在我国地下矿山采矿中得到了广泛的运用。自然崩落法的应用原理主要是:破坏地下矿山的矿块内的应力平衡,导致矿块大面积拉低,从而会造成应力集中或应力分布不均匀,最后起到矿山开采的作用。自然崩落法的优点是运作成本降低,开采速度快、采矿产量大等。这种方法主要适合于一些矿体厚大、矿化均匀且易于自然崩落的低品位的矿床。
2.3充填采矿法
运用充填采矿法的两大要素是机械设备的大型化以及机械化。在我国曾一次运用过水泥碎石胶结充填、干式胶结充填、分级胶结充填、尾矿胶结充填等充填技术和工艺。目前,我国又研究出了更为先进的充填开采工艺,如:粗粒级水砂充填新工艺、高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺、膏体泵送充填工艺、高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺等,这些工艺在世界都具有领先地位。在充填技术方面,最具有领先地位的就是胶结性充填,从开始运用的尾砂胶结充填工艺发展到了高浓度胶结物充填技术以及目前比较流行的不收缩、不脱水的沙胶充填技术。同时,矿石的回采工艺以及阶段全高开采工艺也得到了很大的进步,从开始的分层开采、分段开采,已经发展大了如今的了大孔落矿开采,改良采场的布置参数,通过对充填系统实行自动化控制来对采区进行机械化充填开采。特别是最新研究的泵送胶结膏体充填工艺,不仅开采的工作效率得到了大幅度的提升,同时充填开采工艺也实现了高效开采。
2.4地下无废开采法
地下无废开采法在推出不久就得到了各大矿山的广泛的应用。地下无废开采技术可以充分的运用矿产资源,从而为企业赢得最高的经济效益,并能有效的防止对自然环境造成破坏和污染,这正是目前我国矿山产业的发展方向,同时这也成为是我国矿山开采首选的技术方法。地下无废开采法主要包含:全尾矿充填技术以及高浓度尾矿料的制备与输送等,这些技术目前已经在美国、德国、俄罗斯等发达国家已经得到了广泛的推广和应用。
3地下矿山开采的趋势
3.1矿山设备的机械化、自动化、高效化
随着科学技术的不断进步以及能源需求的不断增加,矿山开采技术也在进行不断的进步和发展。目前来看,矿山设备的机械化、自动化、高效化、智能化将是未来矿山开采技术发展的大趋势。当前对于井巷钻进机械、大孔穿爆设备、连续采矿、振动出矿及与之相配的辅助机械、中深孔全液压凿岩机具以及铲运机为主体的装运设备等的研究也在积极进行着。
3.2矿山开采深井化
随着矿山开采力度的不断增加,矿山开采的深度也在逐渐增加。通常深度超过千米的矿井称为深井矿,在这些深井矿中进行矿石开采,难度较大,经常会出现技术难题。随着开采深度的增加,岩层温度与岩层地压也在不断的升高和增加,矿山的支护与排水也遇到了较大的困难,这些现象和难题都要求我们要不断改进地下矿山开采设备与开采工艺。
3.3矿山的环境治理
矿山开采技术的高速发展,也给我们带来了很多环境方面的问题。矿山开采带来的废水、粉尘、矸石等都会对自然环境造成很大的危害,所以在矿山进行开采后一定要进行绿化处理,如:针对废石山、尾矿要进行覆盖,在覆盖层上面再种植绿色植物。在外来发展中要争取做到无废物矿山和无矸石矿山,并对一些品位差、治理成本过高的矿山进行标准管理。
3.4地下残留矿工艺
地下矿山开采中,采矿效率和采矿质量是提升采矿工艺的两大要素。随着采矿行业的不断发展,无序开采的现象在不断的增加,不仅占用了国家资源也造成了很大程度的资源浪费。所以在以后的发展中,将着重研究地下残留矿体工艺,来提高矿产开采效率,充分回收有限的矿产资源对日后的矿山开采行业具有重要的意义。
4结束语
随着科学技术水平和国民经济水平的不断提升,人们对能源需求在不断的增加,同时也使得矿山开采行不断的发展和壮大,其中地下矿山开采技术得到了飞速发展。矿山开采技术的提升主要是为了提升矿山开采效率、矿山开采的质量以及提升矿山开采的生产能力。本文主要介绍了近几年来的矿山开采技术的现状,并且对未来矿山开采的趋势进行了一系列的探讨,希望本文的研究可以为矿山开采行业的发展提供一定的帮助。
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