前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇金屬礦山采礦方法范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:金屬礦山;采礦技術(shù);發(fā)展
中圖分類號:C35文獻標(biāo)識碼: A
引言
目前,我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的轉(zhuǎn)型期,經(jīng)濟的發(fā)展模式正在由單一追求經(jīng)濟發(fā)展的時期向綠色環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的模式進行轉(zhuǎn)變,這就要求我國一些傳統(tǒng)的資源產(chǎn)業(yè)要進行技術(shù)的轉(zhuǎn)型及更新,以適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的趨勢。而金屬資源作為經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)條件之一,對于金屬礦山采礦技術(shù)的轉(zhuǎn)型就勢在必行,本文就對其進行簡要論述,為未來金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展提供一下參考。
一、金屬礦山開采遇到的問題
在我國礦產(chǎn)資源中貧礦占絕大多數(shù),富礦相對較少;小型礦較多,大型礦較少。特別是有些開發(fā)商為了獲取眼前的利潤,棄貧擇富,導(dǎo)致了更多資源的消耗和浪費。
1、采礦技術(shù)發(fā)展不均衡
我國地大物博,全國各地的經(jīng)濟狀況存在很大差異,礦業(yè)發(fā)展建設(shè)也不例外。發(fā)達(dá)地區(qū)采礦技術(shù)相對成熟,甚至達(dá)到了國際先進水平;但偏遠(yuǎn)貧窮地區(qū),采礦技術(shù)相對傳統(tǒng)落后,開采的成本高、效率低、利益少。
2、資源綜合利用率及回收率低
現(xiàn)在人們對有用礦物的回收加工越來越看重,但對于我國來說,資源綜合利用率及回收率低與國外先進水平相比還有相當(dāng)大的差距。
3、采礦帶來的環(huán)境破壞突出
地下開采導(dǎo)致地層塌陷、地形損壞、資源浪費等各種問題。環(huán)境容量是有限度的,礦山開采若不遵循可持續(xù)發(fā)展的規(guī)則,將不能適應(yīng)新時代的社會經(jīng)濟發(fā)展需求。
二、我國主要的采礦技術(shù)及特點
1、陡幫的開采
這種開采技術(shù)在初期時的剝離量比較小,基建的工程量也比較少,最終邊坡的暴露時間以及建設(shè)周期都十分短。所以,很早以前我國就將陡幫的開采納入到國家科技攻關(guān)項目中,在露天礦中進行了大規(guī)模工業(yè)試驗的開展,這給大中型露天礦技術(shù)的新建、改造以及擴建提供了相關(guān)的實踐經(jīng)驗。
2、地下金屬礦山無廢開采技術(shù)
礦山開采對環(huán)境發(fā)展的問題有很大的影響, 其中主要包括無廢料開采技術(shù)、尾礦深海排放、利用露天采坑排放尾礦等幾種尾礦處置方式,這些方式不僅在資源的充分利用上以及經(jīng)濟效益上有很大的優(yōu)勢, 而且在保護環(huán)境方面有其突出的表現(xiàn),避免了廢棄物對環(huán)境造成的污染和對人體的危害,同時也符合國家對礦山開采的要求。 這項技術(shù)是近幾年才開發(fā)出來的新的成果。 該項技術(shù)還包括全尾礦充填技術(shù)、采礦方法與工藝以及高濃度尾礦料的制備與輸送技術(shù)等方面。
3、無底柱的分段崩落方法
我國當(dāng)前的無底柱分段崩落采礦技術(shù)面臨著如何對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行加大和優(yōu)
化的問題。優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的主要方向為使得進路間距不斷增大。通過進路間距的增大能夠?qū)崿F(xiàn)采掘工程量的大幅減少,此外還能使得一次崩礦量增大,從而使得采礦強度得以增加,降低礦石的成本,大大提高礦山經(jīng)濟和社會效益。
4、地下金屬礦山地壓監(jiān)測與控制技術(shù)
我國從事礦山科研的研究院、高等學(xué)院等在不斷學(xué)習(xí)外國先進的科學(xué)技術(shù)的同時,也在根據(jù)我國開采的實際情況進行總結(jié)和不斷創(chuàng)新,開展了以礦山地壓監(jiān)測與控制技術(shù)為主線的礦山安全開采方法的研究。研究的方向主要有以下幾個方面:礦山開采地壓監(jiān)測與控制、地下工程加固、地表巖層穩(wěn)定性監(jiān)測與控制、礦山水害治理等。以井下采礦監(jiān)測數(shù)據(jù)、礦山原始數(shù)據(jù)為信息源,建立了地下礦山采空區(qū)災(zāi)害管理詳細(xì)系統(tǒng),該系統(tǒng)主要通過系統(tǒng)分析、綜合分析以及依據(jù)現(xiàn)場的地理環(huán)境、地質(zhì)信息等條件等進行儲存和處理,最終實現(xiàn)信息的動態(tài)反饋和進一步調(diào)整,實現(xiàn)了對采空區(qū)突發(fā)事故的及時有效處理。
5、地下金屬采礦的連續(xù)化
連續(xù)開采地下金屬礦山主要是指:連續(xù)回采礦房、連續(xù)開采礦體(床)、連
續(xù)運送礦石以及連續(xù)的全工藝過程。也就是說在開采的過程中實現(xiàn)一步到位;在回采的過程中實現(xiàn)出礦、落礦、搬運礦石工藝的連續(xù)性作業(yè);實現(xiàn)井下礦石的運輸、轉(zhuǎn)載、提升等環(huán)節(jié)的連續(xù)化;落礦、掘進、運搬、出礦、運輸?shù)裙に囘^程連續(xù)化。
6、地下金屬礦山聯(lián)合采礦技術(shù)
我國的地下金屬采礦業(yè)出現(xiàn)的較早,隨著社會的發(fā)展和不斷進步,尤其在崩落、空場和充填三大類上,有了很大程度的發(fā)展和改善,在發(fā)展中逐漸形成了多樣化的適合我國不同地況的金屬礦床開采的組合采礦方法,各種方法都有其相對的優(yōu)點,之后發(fā)展的聯(lián)合采礦方法積聚了各種采礦方法的優(yōu)點,所以在條件的適應(yīng)上有了較大的改善,為地下金屬礦山的開采安全、高效提供了更多的保障。
三、國內(nèi)金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展方向
結(jié)合全世界的礦山開采技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r以及我國的礦山開采的現(xiàn)狀和今后的發(fā)展趨勢,總結(jié)了以下幾個礦山采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢。
1、探索并解決復(fù)雜條件礦床開采技術(shù)難題。需要根據(jù)現(xiàn)狀以及實際存在的問題,采用綜合的研究方法和手段,探索出不同條件礦床開采過程中存在的難題和安全問題,最終制定出符合開采實際的采礦工藝方法和相應(yīng)的工程治理措施,得到最佳的經(jīng)濟開采模型。
2、無人化采礦技術(shù)
無人化采礦技術(shù),就目前金屬礦山而言,可以說是正在形成的技術(shù),雖然已經(jīng)在選礦得到了廣泛應(yīng)用,但是大多數(shù)礦山一直沒有認(rèn)識到它的優(yōu)點和潛在的效益。目前,仍把注意力放在半自動化和輔助操作控制上,以此作為一種中間緩沖技術(shù)。如露天和地下礦鉆機的鉆頭定位、鉆進速度、壓力和孔深控制; 電鏟、輪式裝載機和鏟運機的挖掘控制等領(lǐng)域已成功地應(yīng)用了無人化技術(shù)。由于 GPS、無線電通信以及激光技術(shù)的實用化,使得露天礦的測量和鉆孔作業(yè)也實現(xiàn)了無人化化。
3、深部礦床綜合開采技術(shù)
深部開采是將來礦山開采的一個必然方向,但是現(xiàn)階段還有很多問題有待解決,所以制定出一整套完整的方案尤為關(guān)鍵。
4、無廢害采礦(清潔采礦)
雖然無廢采礦已經(jīng)取得了一定的進展,但是從長遠(yuǎn)來看,無論是在我國還是全世界,無廢害采礦仍然是 21 世紀(jì)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題之一。
隨著我國綜合經(jīng)濟的不斷發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施及國民經(jīng)濟都有了很大程度的提高,當(dāng)然礦山業(yè)也有了很大程度的提高,需求量也有了很大的增長。現(xiàn)在國家對礦產(chǎn)資源的利用越來越多,開采條件好的以及品位高的礦山基本上都投入到了開采,品位低的、環(huán)境條件差的或者運輸條件受到限制的等也都得到了國家的重視。不過在一些情況下我國技術(shù)還不允許開采,切莫亂開亂采,這樣既達(dá)不到應(yīng)有的經(jīng)濟效益,還會污染環(huán)境并且會有很多安全的隱患,所以不斷提高技術(shù)水平是非常重要的。
結(jié)束語
綜上所述,近些年,我國的礦山開采技術(shù)有了很大的發(fā)展,人們對礦山產(chǎn)品的使用在不斷提高,所以不斷發(fā)展金屬采礦技術(shù),同時也要不斷學(xué)習(xí)外國的先進科學(xué)技術(shù),才能不斷充實礦山開采。隨著礦山開采數(shù)量的增多,環(huán)境問題成為采礦中一個很重要的問題所在,所以今后的金屬礦山的技術(shù)進步要以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟為主線,從礦產(chǎn)資源的高效開發(fā)和合理利用方面取得更大發(fā)展。
參考文獻:
[1]榮.淺談我國金屬礦山采礦技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 《河南科技》,2013,(14).
[2]賀媛.淺談我國金屬礦山采礦技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 《科技信息》,2012,(33).
【關(guān)鍵詞】地下金屬礦山;采礦技術(shù);現(xiàn)狀分析;發(fā)展趨勢
引言
我國礦山總數(shù)的百分之九十左右是屬于地下金屬礦山,但是我國的鐵礦資源有百分之九十是露天開采的,面對越來越少的地面金屬礦產(chǎn)資源,我國應(yīng)該加強向地下金屬礦山開采的發(fā)展。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國的地下采礦技術(shù)在不斷的發(fā)展,出現(xiàn)了跟多的新技術(shù)和新工藝。在我國的地下金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展歷程中,各種采礦方法和回采工藝技術(shù)有著很明顯的變化,采礦作業(yè)的效率和回采率逐漸的升高,正在朝著機械化和半自動化的方向發(fā)展。
一、地下金屬礦山采礦工藝技術(shù)發(fā)展
(一)主要采礦方法的進展
我國的地下金屬礦山的采礦工藝技術(shù)有很多,應(yīng)用最廣泛的是充填采礦法、崩落采礦法和空城采礦法等等。由于各種原因得到廣泛應(yīng)用的充填采礦法,各種新工藝技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用,充填采礦法的適用范圍也在逐漸增大,對我國地下金屬礦山采礦方法的應(yīng)用比重的變化起到了不可忽視的影響。
在我國的眾多鐵礦山采礦作業(yè)中,主要的是采用崩落采礦法進行的;在黃金礦山的采礦作業(yè)中,主要采用的是空場采礦法和充填采礦法兩種,有色金屬礦山的采礦作業(yè)中,主要采用的崩落采礦法和空場采礦法,充填采礦發(fā)也有不少的比例,可以說較為均衡。近幾年我國的充填采礦技術(shù)在不斷的發(fā)展,而崩落采礦法和空場采礦法也在不斷的進行改進和完善。
(二)深部開采
我國不少的礦山正在朝著深部開采的方向發(fā)展,開采的深度和范圍也在不斷的發(fā)展,但是深度開采的地質(zhì)條件及其他環(huán)境因素與淺層開發(fā)有很大的不同,應(yīng)該對深層開發(fā)進行充分的研究,提高我國深部開發(fā)的作業(yè)質(zhì)量,保證我國的深部開發(fā)的發(fā)展,提高礦產(chǎn)資源的出產(chǎn)量。
(三)原地溶浸采礦法
原地溶浸采礦是一項直接在地下提取金屬礦物的開采工藝,將開采、選礦和冶金技術(shù)進行結(jié)合。我國的很多金屬礦場都是可以進行原地溶浸采礦作業(yè)的,并且正在不斷的成功試驗。相對于常規(guī)的采礦方法工藝,采礦技術(shù)在進行采礦的時候不需要對地表進行挖掘,沒有廢石和尾礦的產(chǎn)出,保護礦場當(dāng)?shù)氐牡乇碇脖缓蜕鷳B(tài)環(huán)境;因為沒有廢石和尾礦的產(chǎn)出,所以節(jié)省了運輸廢石和尾礦的費用,節(jié)省了作業(yè)成本;許多礦場會因為開采技術(shù)和經(jīng)濟問題等方面的原因?qū)е虏贿m宜礦產(chǎn)資源開采,針對這種情況可以進行原地溶浸采礦技術(shù)進行作業(yè),能夠保證礦產(chǎn)資源的利用率;在勞動量和勞動條件上進行了改變,能夠較為安全的進行采礦作業(yè)。
二、地下金屬礦山采礦技術(shù)研究方向
首先要做好對尾礦的處理,可以將尾礦進行處理之后作為充填材料對采空區(qū)進行充填,不但能夠廢物利用,還能在環(huán)境的治理上做出貢獻,正因為如此我國應(yīng)該加強對尾礦造成的環(huán)境問題的處理研究。
要對采礦工藝的生產(chǎn)能力進行研究,采取措施來提高生產(chǎn)能力,對深孔階段充填采礦法和分段充填采礦法進行著重的研究和改進。對大直徑深孔階段礦房采礦法和自然崩落采礦法等方法記性改進,提高作業(yè)的效率,降低生產(chǎn)的成本和礦產(chǎn)資源的貧化。
需要加大對大型、高效的無軌化礦山設(shè)備的研制。通過對高效率打孔穿爆設(shè)備和井巷鉆進機械等裝運設(shè)備及相應(yīng)的輔助配套機械設(shè)備的研制,最大化的實現(xiàn)礦場作業(yè)的無軌化、自動化和半自動化,提高作業(yè)效率。另外,還有利用激光設(shè)備進行采礦的側(cè)位、利用計算機來實現(xiàn)對鑿巖臺車和鏟運機的控制、對高效連續(xù)式裝載在和自卸式運輸設(shè)備的車廂內(nèi)部粘連無的自動清除等方向的發(fā)展。通過歲大型全盤機械化的引進與應(yīng)用,實現(xiàn)對礦場作業(yè)的控制和自動化。
對礦場的地質(zhì)條件進行詳細(xì)的分析,不但能夠在進行采礦作業(yè)設(shè)計的時候合理的選用開采技術(shù),還能夠根據(jù)不同的地質(zhì)條件對資源的回收打好基礎(chǔ)。在不少的深井開采、礦巖軟松礦床的開采進行研究,對老礦山進行二次的礦產(chǎn)資源的回采等等。
我國的充填采礦技術(shù)有著不少的應(yīng)用,雖然充填采礦具有一定的自身優(yōu)勢,但是還是會受到充填材料質(zhì)量和成本的影響,不少市場上的填充材料雖然性能良好,但是成本卻較為昂貴,而用較為低廉的充填材料則不能是充填料達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),這就要求我們應(yīng)該加強對充填材料的研究,促進充填采礦技術(shù)的發(fā)展。某礦場研制的高壓風(fēng)流態(tài)化造漿充填工藝,其生產(chǎn)的充填物濃度較高,而相應(yīng)的充填系統(tǒng)的成本較小,能夠?qū)崿F(xiàn)較大的自動化作業(yè);還有塊石膠結(jié)充填也在試驗成功之后得到了相應(yīng)的應(yīng)用。
順應(yīng)信息化的發(fā)展,利用電子計算機和無線電通訊、遠(yuǎn)距離遙控和監(jiān)控設(shè)備來實現(xiàn)對常產(chǎn)資源的儲量品位和邊界的存儲、快速的實現(xiàn)對礦場作業(yè)的檢測和調(diào)配,對各種風(fēng)險也能很好的進行監(jiān)測和預(yù)報。加強對新型采礦工藝技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,合理的結(jié)合運用各種采礦工藝技術(shù),提高礦場的出礦量和出礦效率。
三、地下金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展趨勢
(一)采礦設(shè)備的研發(fā)
自從上世紀(jì)六十年代的后期推行了無軌采礦技術(shù)之后,在采礦技術(shù)上僅僅是進行完善而沒有進行充分的改革,在當(dāng)今的社會形勢下,應(yīng)該加強對開礦技術(shù)的改革程度的研究,為采礦作業(yè)的自動化和遙控技術(shù)打下基礎(chǔ)。
(二)監(jiān)控系統(tǒng)的完善
根據(jù)長臂法采礦的具體實例,我們可以發(fā)現(xiàn)在進行礦場作業(yè)在線監(jiān)控的重要性,然而這只是監(jiān)控系統(tǒng)在礦場作業(yè)中的一個方向,還有很多方面也需要應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)進行對礦產(chǎn)作業(yè)進行輔助,比如對作業(yè)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控等等,這些方向的應(yīng)用逐漸的在不少的礦山作業(yè)中進行使用。
(三)數(shù)字化和智能化
數(shù)字化礦場作業(yè)是數(shù)字地球的一個應(yīng)用,對礦場方方面面的數(shù)據(jù)進行信息化的處理,建立和完善礦山空間信息系統(tǒng)。通過對礦山信息系統(tǒng)、空間信息系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等系統(tǒng)的多方向的聯(lián)系來建立完善的礦山信息系統(tǒng)體系。
(四)地下開采及運輸?shù)穆短旎?/p>
相對與地下開采,露天開采能夠更好的進行礦產(chǎn)資源的開采,所以可以加強對地下開采向露天開采的轉(zhuǎn)化,應(yīng)該在生產(chǎn)成本等方面進行控制。在運輸方面,進行地下開采的時候會出現(xiàn)較長時間的基礎(chǔ)建設(shè),不但浪費的作業(yè)時間,還會帶來投資的增加。為了實現(xiàn)較為方面的開采運輸,可以利用原先的露天坑內(nèi)的斜坡道進行基礎(chǔ)建設(shè),實現(xiàn)地下開采和露天開采的運輸方式的結(jié)合,實現(xiàn)對作業(yè)設(shè)備的合理利用,降低采礦作業(yè)的投資。
結(jié)語
通過對我國地下金屬礦山采礦技術(shù)的現(xiàn)狀進行分析,對地下金屬礦山采礦技術(shù)的研究方向進行了論述,在不同方面探究了其將來的發(fā)展趨勢。
參考文獻
[1]郭金峰. 我國地下金屬礦山采礦技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[A]. 中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會采礦分會、中鋼集團馬鞍山礦山研究院.2005年全國金屬礦山采礦學(xué)術(shù)研討與技術(shù)交流會論文集[C].中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會采礦分會、中鋼集團馬鞍山礦山研究院:,2005:6.
關(guān)鍵字:無底柱分段崩落采礦法、石膏開采
引言:我國絕大多數(shù)石膏礦山采用房柱法開采,它把礦體劃分為礦房和礦柱,只采礦房,把礦房采空后,在礦房的頂板、底板和兩壁留下永久礦柱支撐采空區(qū),不讓上覆巖層垮塌,原來作用在礦房那部分的壓力就轉(zhuǎn)移到礦柱上承受。這種方法只適應(yīng)礦體和圍巖都穩(wěn)固的礦床。這在礦體與圍巖穩(wěn)固性好的南京石膏礦得到了成功的應(yīng)用,該礦礦石的普氏堅固性系數(shù)f=8~12,相當(dāng)于每平方厘米的礦石面上可以承受800~1200公斤的壓力,相當(dāng)于金屬礦山的堅固性巖石,頂板灰?guī)r的f=4~6,且礦體上方為含水巖層和水田,地表不允許崩落。對于較穩(wěn)固的平邑石膏礦,礦石f=4~6,頂板灰?guī)r的f=2~6,已多次出現(xiàn)采空區(qū)冒頂和地表塌陷等工程地質(zhì)災(zāi)害,他們正在思索改變采礦方法,崩落處理采空區(qū)。而雙碑礦區(qū)礦石的f在2左右,為軟弱巖石,頂板泥巖的f系數(shù)有的小于1,而且石膏層內(nèi)泥質(zhì)軟弱夾層十分發(fā)育,極不利于礦柱的穩(wěn)定,均屬軟弱不穩(wěn)固礦巖,各礦頻繁出現(xiàn)各種工程地質(zhì)災(zāi)害和傷亡事故就很難杜絕。
正文:
無底柱分段崩落采礦法在我國金屬礦山廣泛使用,取得了成功的經(jīng)驗。該采礦法是將礦塊劃分為分段,在分段回采進路中進行落礦、出礦等回采作業(yè),不需要開掘?qū)S玫某龅V底部結(jié)構(gòu);崩落礦石在崩落圍巖的覆蓋下放出。按礦塊出礦裝運設(shè)備的不同,分為無軌運輸方案和有軌運輸方案。無軌運輸方案采用的出礦設(shè)備是自行的柴油鏟運機、電動鏟運機或氣動裝運機;有軌方案采用的出礦設(shè)備是裝巖機和翻斗礦車或電動自行礦車。目前,國內(nèi)外大多數(shù)礦山都采用無軌運輸。改進的無底柱分段崩落采礦法典型方案見圖1。
圖1改進的無底柱分段崩落采礦法典型方案
到目前為止,石膏礦山還沒有使用這種采礦方法的的例子。但從目前石膏礦山使用的采礦方法存在的問題可以看出,借鑒金屬礦山使用的無底柱分段崩落采礦法,在安全生產(chǎn)、提高回采率、提高礦山機械化程度和裝備水平等都是比較合理的選擇。
(1)無底柱分段崩落采礦法工藝過程
無底柱分段崩落采礦法是以中深孔爆破落礦為基礎(chǔ),利用中深孔爆破將礦石強制崩落,并配合出礦設(shè)備回收礦石。其工藝特點與中深孔房柱法有許多共同點。其工藝過程為:掘進回采進路―開掘切割立槽―鉆鑿中深孔―裝藥爆破―頂板清砟及支護―出礦。
①采區(qū)布置方式
由于無底柱分段崩落采礦法是逐條進路回采,可以連續(xù)推進,可以從礦體的一端向另一端推進,也可從礦體中部向兩端推進,所以,采區(qū)的概念不是很明晰,可為了管理方便,把幾條或十幾條進路劃為一個采區(qū)。根據(jù)采區(qū)作業(yè)順序要在穩(wěn)定的礦層內(nèi)布置輔助提升下山,以利于礦石的提升和作業(yè)人員及設(shè)備的出入。
切割平巷與切割天井聯(lián)合拉槽法是在分段內(nèi)各回采進路掘進之后,沿礦體邊界掘進一條切割平巷貫通各回采進路端部,然后在適當(dāng)位置掘進切割天井。在切割天井兩側(cè),從切割平巷內(nèi)向上打若干排平行或扇形深孔,每排4~6個炮孔;以切割天井為自由面進行爆破,形成切割槽(圖2)。
切割天井拉槽法。如圖3所示,不需要掘進切割平巷,只在回采進路端部掘進切割天井(1.5×2.5)。天井矩形斷面的里邊距回采進路端部留有1~2m距離以利于臺車鑿巖;天井的長邊平行回采巷道中心線;在切割天井兩側(cè)各打三排扇形炮孔,微差爆破,一次成槽。
④鉆鑿中深孔和爆破落礦
無底柱分段崩落法需要在進路中鉆鑿扇形中深孔進行采礦,它們是無底柱分段崩落采礦法工藝的核心。
a)鑿巖爆破參數(shù)的確定
炮孔扇面角有前傾和垂直兩種。前傾時,常采用70º~85°以延遲上部廢石細(xì)塊提前滲入,裝藥比較方便,有利于防止放礦口處被爆破破壞。垂直布置時,炮孔方向易于控制,但裝藥條件差。當(dāng)?shù)V石穩(wěn)固及圍巖塊度較大時,多采用垂直布置方式。
⑤出礦
在金屬礦山,一般是用出礦設(shè)備將回采巷道端部的礦石運到采區(qū)溜井,在石
膏礦山使用無底柱分段崩落法可以不設(shè)采區(qū)溜井,礦石由出礦設(shè)備直接裝礦車。
⑥ 通風(fēng)工作
回采工作面為獨頭巷道,無法形成貫穿風(fēng)流;工作地點多,巷道縱橫交錯,很容易形成復(fù)雜的角聯(lián)網(wǎng)路,風(fēng)量調(diào)節(jié)困難;因此,搞好通風(fēng)是一項極為重要的工作。在考慮通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量時,應(yīng)使每個礦塊都有獨立的新鮮風(fēng)流,要求每個回采進路的最小風(fēng)速在有設(shè)備工作時不低于0.3m/s,其他情況下不低于0.25 m/s。條件允許時,應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)方式。
⑦ 回采順序
同一分段可以采取從中央向兩翼回采或從兩翼向中央回采,也可以從一翼向另一翼回采;走向長度很大時,可以沿走向劃分成若干回采區(qū)段,多翼回采。分區(qū)多,則同時回采的工作面也多,可以加大回采強度,但通風(fēng)管理困難。
⑧覆蓋巖層的形成
覆蓋巖層的厚度應(yīng)滿足下列兩個要求:首先,放礦后巖石能夠埋沒分段礦石,否則形不成擠壓爆破條件,爆下的礦石崩入空場,增加礦石損失;其次是一旦采空區(qū)大量圍巖突然冒落時,能起到緩沖作用,以保證安全。根據(jù)這個要求一般覆蓋巖層厚度約等于兩個分段高度。
⑨ 采礦方法評價
根據(jù)雙碑礦區(qū)目前的開采條件,地表與圍巖允許崩落;礦石穩(wěn)固性在中等以上,回采巷道不需要大量支護,有利于在其中開鑿采準(zhǔn)巷道;石膏礦體緩傾斜而且是厚或極厚礦體;礦石損失與貧化率要求不高,礦石價值不高,礦石可選性好;因此,有利于在石膏礦山采用本方法。
無底柱分段崩落采礦法的優(yōu)點是:安全性好,各項回采作業(yè)都在回采巷道中進行,二次破碎比較安全;礦塊結(jié)構(gòu)與回采工藝簡單,容易標(biāo)準(zhǔn)化,易于使用高效率的大型無軌設(shè)備;機械化程度高;回采率高,資源利用好;沒有形成大規(guī)模采空區(qū)的條件,不會有頂板大面積冒落事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:采礦技術(shù);探討
中圖分類號:TU984 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
礦產(chǎn)資源的開采對我國社會經(jīng)濟的發(fā)展及國家經(jīng)濟的建設(shè)具有十分重要的意義。面對礦產(chǎn)需求量的日益增長,如何保證礦產(chǎn)資源的產(chǎn)量提高并且實現(xiàn)高效開采已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)心的問題。而加強溶浸采礦技術(shù)的應(yīng)用促進其發(fā)展是解決這一問題的有效方法。因此,我們必須重視溶浸采礦技術(shù)的發(fā)展,通過應(yīng)用總結(jié)以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)合,來實現(xiàn)其技術(shù)發(fā)展的不斷成熟。
1 現(xiàn)代采礦技術(shù)應(yīng)用溶浸技術(shù)的必然性
溶浸采礦技術(shù)的使用,為我國的金屬礦產(chǎn)資源的開采帶來了極大的方便,隨著其技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,使得其在金屬礦產(chǎn)資源開采中的作用越來越重要,尤其是在礦山二次資源的開采中,發(fā)揮了極大的作用。礦石二次資源是礦床開采、選礦過程中產(chǎn)生的難以堆存或遺留在礦區(qū)范圍內(nèi)的廢石、尾礦及礦坑水等各種廢棄物的總稱。據(jù)統(tǒng)計,目前我國的全部金屬礦山堆存的尾礦已經(jīng)達(dá)到了70億噸以上,而且每年呈現(xiàn)出快速增長的趨勢,其中,鐵礦山排尾礦達(dá)到了6.3億噸,有色礦山年排尾礦達(dá)到了1.8-2.2億噸等等,這些不僅造成了礦產(chǎn)資源的極大浪費,而且對礦山環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染。
另外,溶浸采礦技術(shù)與常規(guī)采礦方法相比,具有相當(dāng)多的優(yōu)勢,這些優(yōu)勢決定了其發(fā)展的必要性。首先,由于其技術(shù)不需要將礦石采出地表,因而不會對礦區(qū)的植被造成破壞,也不會因產(chǎn)生的廢石和尾礦而造成污染。其次,它能極大的節(jié)省采礦中廢石、礦石等的運輸費用,從而降低投資成本。最后,溶浸技術(shù)能夠開采常規(guī)采礦技術(shù)不能開采等方面因素造成的礦產(chǎn)資源,并且極大的改變工人勞動條件,保證礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的安全。
2 溶浸采礦技術(shù)在礦產(chǎn)資源開采中的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源的需求量也越來越大,當(dāng)前我國90%以上的能源以及80%左右的工業(yè)原料都來源于礦產(chǎn)資源。隨著使用的增多,礦產(chǎn)資源的有限,使得人們越來越重視礦產(chǎn)資源的高效開采和二次利用。而溶浸技術(shù)是根據(jù)化學(xué)與物理中的原理,利用一些化學(xué)溶劑和微生物進行有選擇性地溶解、浸出并對礦床、廢礦有用分組回收利用的一種采礦方法。目前隨著溶浸采礦技術(shù)的發(fā)展,其技術(shù)已經(jīng)成為我國大規(guī)模處理貧礦、尾礦及廢礦石等原料提取有色金屬的一種相當(dāng)經(jīng)濟有效的可行方法。溶浸采礦是一種極具前景的新型采礦方法,雖然我國使用的溶浸采礦技術(shù)獲得了很大的進展并且其技術(shù)所提取的金屬產(chǎn)量都呈逐年增長的趨勢,但由于我國溶浸采礦研究工作起步較晚,無論在溶浸開采規(guī)模還是在溶浸技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用方面,與發(fā)達(dá)國家相比仍然具有較大差距。因此,在實際生產(chǎn)操作過程中存在著眾多問題,例如現(xiàn)代化的機械程度比較低、生產(chǎn)規(guī)模比較小以及金屬回收率和效益比較差等問題。這些問題的存在很大程度上阻礙了我國溶浸采礦技術(shù)的發(fā)展。
3 現(xiàn)代溶浸采礦技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
根據(jù)在實際工作中的經(jīng)驗總結(jié)以及溶浸采礦技術(shù)在我國應(yīng)用的相關(guān)理論數(shù)據(jù)的研究,筆者對其在實際發(fā)展應(yīng)用中的方法進行了簡單的分析與總結(jié)。
3.1 廢石地表堆浸法
地表堆浸法是指將溶浸液噴淋在破碎而又有孔隙的廢石或礦石堆上,在其滲濾的過程中,有選擇性溶解和浸出廢石或礦石堆中的有用成份,將浸出堆底部的浸出液匯集起來進行提取并回收金屬的方法。這種地表堆浸法是我國應(yīng)用最早并且應(yīng)用最為廣泛的溶浸采礦方法。它一般適用于處理邊界品位以上且氧化程度深,不宜采用選礦法處理的礦石以及處理邊界品位以下具有回收利用價值的貧礦和廢石的金屬生產(chǎn)。同時在化學(xué)成份比較復(fù)雜,甚至含有害伴生礦物的復(fù)雜難處理的礦石中的應(yīng)用也比較常見。在實際操作過程中,按照其浸出地點和方式的不同,可以將其分為地下堆浸法和露天堆浸法兩種,其中地下堆浸法當(dāng)前主要應(yīng)用于處理地下殘留礦石或礦體。在使用過程中如果這些礦體或礦柱比較牢固并且采動困難時,一般會預(yù)先進行松動爆破,以此來提高堆浸的效果。而露天堆浸法則應(yīng)用于處理已采至地面的低品位礦石、廢石和其它廢料。
3.2 井下廢石原地浸出法
由于品位低,井下的一部分低品位礦石被當(dāng)成廢石或者無法開采的一般會采用井下廢石原地浸出法。所謂的原地浸出法,又稱為地下浸出法,它包括地下就地破碎浸出和地下原地鉆孔浸出兩種。一方面,地下就地破碎浸出就是指利用爆破法就地將地下礦體中的礦石破碎并且使其達(dá)到預(yù)定的合理塊度,從而將廢棄礦石就地產(chǎn)生微細(xì)裂隙發(fā)育、級配合理、塊度均勻以及滲透性能良好的礦堆并布灑溶浸液,以此來有選擇性地浸出礦石中的可利用金屬。此外,在這個過程中一般要將浸出的溶液收集后轉(zhuǎn)輸?shù)孛孀鲞M一步的加工回收金屬,而浸后產(chǎn)生的尾礦要在礦區(qū)進行就地封存處置。由于溶浸礦山與常規(guī)礦山相比,更有利于實現(xiàn)礦山機械化與自動化以及礦區(qū)環(huán)境的保護,并且其基礎(chǔ)建設(shè)具有投資比較少,建設(shè)周期短、生產(chǎn)成本低等方面的特點,因此,該種技術(shù)方法很有發(fā)展應(yīng)用的前景。目前在我國,尤其是鈾、銅等金屬礦床試驗研究方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用并取得了良好效果。另一方面,原地鉆孔溶浸采礦方法能夠通過鉆孔工程往礦層注入溶浸液的方法,對天然賦存狀態(tài)下未經(jīng)任何位移的礦石進行處理,從而使之與非均質(zhì)礦石中的有用成份接觸,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。在這個反應(yīng)過程中,其生成的可溶性化合物能夠在擴散以及對流的作用下離開化學(xué)反應(yīng)區(qū)并向一定方向運動,產(chǎn)生沿礦層滲透的液流并且匯集成含有一定濃度的具有有用成份的浸出液,此后將這些浸出液通過抽液鉆孔將其抽至地面水冶車間進行加工處理,就可以浸出有價金屬。
3.3 尾礦微生物浸出法
尾礦是礦產(chǎn)資源二次利用的重要原料,其金屬的浸出使用逐漸受到了人們的重視。對于尾礦通過某些微生物及其代謝產(chǎn)物的采用,對其產(chǎn)生溶解、氧化、還原、吸附及吸收等作用,使礦石中的不溶性金屬礦物轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌扇苄缘柠}類并使其轉(zhuǎn)入水溶液中,從而為這些金屬的進一步提取創(chuàng)造條件的方法稱為微生物浸出法。目前,這種利用微生物的生物化學(xué)特性進行溶浸采礦,被成功地應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中的鈾、銅和金、銀等金屬礦物的浸出生產(chǎn)并且正在向錳、鈷、鋅、鋁、鈦等有價金屬礦物浸出生產(chǎn)發(fā)展。而這種微生物浸出法在我國近幾十年來發(fā)展十分迅速并且已經(jīng)成為一種比較新的采礦方法,主要應(yīng)用于貧礦、含礦廢石以及復(fù)雜難選金屬礦石中的有價金屬的浸出生產(chǎn)。
4 結(jié)束語
面對經(jīng)濟快速發(fā)展以及科技進步的時代背景,我國的工業(yè)化進程也獲得了較快的發(fā)展,尤其是對有色金屬的需求量逐年增長,使得礦產(chǎn)資源的開發(fā)力度進一步加大。溶浸采礦技術(shù)是礦產(chǎn)資源開發(fā)的重要技術(shù)手段,也是保證礦產(chǎn)資源二次回收利用的重要途徑,因此溶浸采礦技術(shù)的發(fā)展獲得了人們的廣泛關(guān)注。本文將結(jié)合溶浸采礦技術(shù)在我國礦產(chǎn)資源開采中的應(yīng)用,對其發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢進行深入的分析與探討,以此來保證我國礦產(chǎn)資源開采量的增長,實現(xiàn)我國礦業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的提高。
參考文獻:
[1] 吳愛祥.溶浸技術(shù)的進展與展望[J].采礦技術(shù),2010,(03).
[2] 吉兆寧.溶浸采礦技術(shù)及其環(huán)境價值[J].中國有色金屬首屆青年論壇學(xué)術(shù)會.
關(guān)鍵詞:溶浸采礦技術(shù);發(fā)展; 礦產(chǎn)資源
中圖分類號:TD85 文獻標(biāo)識碼:A
礦產(chǎn)資源是人類社會發(fā)展與生存的必要生產(chǎn)資料之一,對促進社會經(jīng)濟的進步,實現(xiàn)國家建設(shè)的快速發(fā)展具有十分重要的意義。因此,重視礦產(chǎn)資源的開采,實現(xiàn)礦產(chǎn)資源產(chǎn)量的提高已經(jīng)成為各個國家礦產(chǎn)開采事業(yè)的重中之重。所謂的溶浸采礦技術(shù)就是指根據(jù)某些礦物的物理化學(xué)特性,將溶浸劑注入礦層或礦堆,在化學(xué)浸出、熱力、質(zhì)量傳遞以及水動力等作用下,實現(xiàn)對地下礦床或地表礦石中有價礦物由固態(tài)轉(zhuǎn)到液態(tài)或氣態(tài)的轉(zhuǎn)化并進行有效回收,以此來達(dá)到以低成本高生產(chǎn)開采礦床的目的。
1溶浸采礦技術(shù)在礦產(chǎn)資源開采中的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源的需求量也越來越大,當(dāng)前我國90%以上的能源以及80%左右的工業(yè)原料都來源于礦產(chǎn)資源。隨著使用的增多,礦產(chǎn)資源的有限,使得人們越來越重視礦產(chǎn)資源的高效開采和二次利用。而溶浸技術(shù)是根據(jù)化學(xué)與物理中的原理,利用一些化學(xué)溶劑和微生物進行有選擇性地溶解、浸出并對礦床、廢礦有用組分回收利用的一種采礦方法。目前隨著溶浸采礦技術(shù)的發(fā)展,其技術(shù)已經(jīng)成為我國大規(guī)模處理貧礦、尾礦及廢礦石等原料提取有色金屬的一種相當(dāng)經(jīng)濟有效的可行方法。溶浸采礦是一種極具前景的新型采礦方法,雖然我國使用的溶浸采礦技術(shù)獲得了很大的進展并且其技術(shù)所提取的金屬產(chǎn)量都呈逐年增長的趨勢,但由于我國溶浸采礦研究工作起步較晚,無論在溶浸開采規(guī)模還是在溶浸技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用方面,與發(fā)達(dá)國家相比仍然具有較大差距。因此,在實際生產(chǎn)操作過程中存在著眾多問題,例如現(xiàn)代化的機械程度比較低、生產(chǎn)規(guī)模比較小以及金屬回收率和效益比較差等問題。這些問題的存在很大程度上阻礙了我國溶浸采礦技術(shù)的發(fā)展。
2現(xiàn)代采礦技術(shù)應(yīng)用溶浸技術(shù)的必然性
溶浸采礦技術(shù)的使用,為我國的金屬礦產(chǎn)資源的開采帶來了極大的方便,隨著其技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,使得其在金屬礦產(chǎn)資源開采中的作用越來越重要,尤其是在礦山二次資源的開采中,發(fā)揮了極大的作用。礦石二次資源是礦床開采、選礦過程中產(chǎn)生的難以堆存或遺留在礦區(qū)范圍內(nèi)的廢石、尾礦及礦坑水等各種廢棄物的總稱。據(jù)統(tǒng)計,目前我國的全部金屬礦山堆存的尾礦已經(jīng)達(dá)到了70億噸以上,而且每年呈現(xiàn)出快速增長的趨勢,其中,鐵礦山排尾礦達(dá)到了6.3億噸,有色礦山年排尾礦達(dá)到了1.8-2.2億噸等等,這些不僅造成了礦產(chǎn)資源的極大浪費,而且對礦山環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染。
另外,溶浸采礦技術(shù)與常規(guī)采礦方法相比,具有相當(dāng)多的優(yōu)勢,這些優(yōu)勢決定了其發(fā)展的必要性。首先,由于其技術(shù)不需要將礦石采出地表,因而不會對礦區(qū)的植被造成破壞,也不會因產(chǎn)生的廢石和尾礦而造成污染。其次,它能極大的節(jié)省采礦中廢石、礦石等的運輸費用,從而降低投資成本。最后,溶浸技術(shù)能夠開采常規(guī)采礦技術(shù)不能開采等方面因素造成的礦產(chǎn)資源,并且極大的改變工人勞動條件,保證礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的安全。
3現(xiàn)代溶浸采礦技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
根據(jù)在實際工作中的經(jīng)驗總結(jié)以及溶浸采礦技術(shù)在我國應(yīng)用的相關(guān)理論數(shù)據(jù)的研究,筆者對其在實際發(fā)展應(yīng)用中的方法進行了簡單的分析與總結(jié)。
3.1廢石地表堆浸法
地表堆浸法是指將溶浸液噴淋在破碎而又有孔隙的廢石或礦石堆上,在其滲濾的過程中,有選擇性溶解和浸出廢石或礦石堆中的有用成份,將浸出堆底部的浸出液匯集起來進行提取并回收金屬的方法。這種地表堆浸法是我國應(yīng)用最早并且應(yīng)用最為廣泛的溶浸采礦方法。它一般適用于處理邊界品位以上且氧化程度深,不宜采用選礦法處理的礦石以及處理邊界品位以下具有回收利用價值的貧礦和廢石的金屬生產(chǎn)。同時在化學(xué)成份比較復(fù)雜,甚至含有害伴生礦物的復(fù)雜難處理的礦石中的應(yīng)用也比較常見。在實際操作過程中,按照其浸出地點和方式的不同,可以將其分為地下堆浸法和露天堆浸法兩種,其中地下堆浸法當(dāng)前主要應(yīng)用于處理地下殘留礦石或礦體。在使用過程中如果這些礦體或礦柱比較牢固并且采動困難時,一般會預(yù)先進行松動爆破,以此來提高堆浸的效果。而露天堆浸發(fā)則應(yīng)用于處理已采至地面的低品位礦石、廢石和其它廢料。
3.2井下廢石原地浸出法
由于品位低,井下的一部分低品位礦石被當(dāng)成廢石或者無法開采的一般會采用井下廢石原地浸出法。所謂的原地浸出法,又稱為地下浸出法,它包括地下就地破碎浸出和地下原地鉆孔浸出兩種。一方面,地下就地破碎浸出就是指利用爆破法就地將地下礦體中的礦石破碎并且使其達(dá)到預(yù)定的合理塊度,從而將廢棄礦石就地產(chǎn)生微細(xì)裂隙發(fā)育、級配合理、塊度均勻以及滲透性能良好的礦堆并布灑溶浸液,以此來有選擇性地浸出礦石中的可利用金屬。此外,在這個過程中一般要將浸出的溶液收集后轉(zhuǎn)輸?shù)孛孀鲞M一步的加工回收金屬,而浸后產(chǎn)生的尾礦要在礦區(qū)進行就地封存處置。由于溶浸礦山與常規(guī)礦山相比,更有利于實現(xiàn)礦山機械化與自動化以及礦區(qū)環(huán)境的保護,并且其基礎(chǔ)建設(shè)具有投資比較少,建設(shè)周期短、生產(chǎn)成本低等方面的特點,因此,該種技術(shù)方法很有發(fā)展應(yīng)用的前景。目前在我國,尤其是鈾、銅等金屬礦床試驗研究方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用并取得了良好效果。
3.3尾礦微生物浸出法
尾礦是礦產(chǎn)資源二次利用的重要原料,其金屬的浸出使用逐漸受到了人們的重視。對于尾礦通過某些微生物及其代謝產(chǎn)物的采用,對其產(chǎn)生溶解、氧化、還原、吸附及吸收等作用,使礦石中的不溶性金屬礦物轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌扇苄缘柠}類并使其轉(zhuǎn)入水溶液中,從而為這些金屬的進一步提取創(chuàng)造條件的方法稱為微生物浸出法。目前,這種利用微生物的生物化學(xué)特性進行溶浸采礦,被成功地應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中的鈾、銅和金、銀等金屬礦物的浸出生產(chǎn)并且正在向錳、鈷、鋅、鋁、鈦等有價金屬礦物浸出生產(chǎn)發(fā)展。而這種微生物浸出法在我國近幾十年來發(fā)展十分迅速并且已經(jīng)成為一種比較新的采礦方法,主要應(yīng)用于貧礦、含礦廢石以及復(fù)雜難選金屬礦石中的有價金屬的浸出生產(chǎn)。
總而言之,礦產(chǎn)資源的開采對我國社會經(jīng)濟的發(fā)展及國家經(jīng)濟的建設(shè)具有十分重要的意義。面對礦產(chǎn)需求量的日益增長,如何保證礦產(chǎn)資源的產(chǎn)量提高并且實現(xiàn)高效開采已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)心的問題。而加強溶浸采礦技術(shù)的應(yīng)用促進其發(fā)展是解決這一問題的有效方法。因此,我們必須重視溶浸采礦技術(shù)的發(fā)展,通過應(yīng)用總結(jié)以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)合,來實現(xiàn)其技術(shù)發(fā)展的不斷成熟。
參考文獻
[1]吳愛祥.溶浸技術(shù)的進展與展望[J]采礦技術(shù)-2008