地下矿山采矿方法十篇

发布时间:2024-04-29 21:18:53

地下矿山采矿方法篇1

关键词:地下开采采矿方法石灰石矿

一、地下开采采矿方法影响因素和选择

1.影响采矿方法选择的因素分析

影响石灰石地下矿山采矿方法选择的关键因素主要有:矿区石灰石资源地质情况,比如矿体厚度、倾角、矿岩稳固性等;市场销售价格对生产成本的限制;采掘工人技术水平对采矿方法选择的影响;采矿作业的安全性、对环境的影响等等。

2.矿区石灰石地下开采采矿方法的选择

按照采矿过程中的地压管理方式,地下开采采矿方法分为空场法、充填法与崩落法三大类。

由于充填法采矿后需要对空区进行充填,而充填作业需要建立相应的充填系统;相对而言,充填系统投资较大,采矿成本较高,而石灰石属于低价值矿产,其售价低,故在石灰石地下开采矿山应用充填法进行采矿是不经济合理的。

崩落法采矿大多应用于厚度较大的矿体,采矿工艺技术要求较高,多采用大型设备,以提高生产效率;而本文所列矿山规模均不大、矿体厚度较薄,矿山企业规模也属小型,技术力量薄弱,对投资控制也比较严格;因此,本文所列小型地下开采石灰石矿山选用崩落法采矿也不可取。

从本文所列小型地下开采石灰石矿山的矿床开采技术条件来看,适宜的采矿方法只能从投资较小、经营成本较低、技术成熟、管理简单方便的空场采矿法中进行选取。空场采矿法又可细分为全面法、房柱法、留矿法、分段矿房法阶段矿房法5类;根据矿体厚度、倾角、矿岩稳固性等,结合矿山实际情况,综合考虑后认为房柱法与留矿法应是较好的选择,房柱法主要应用于缓倾斜-倾斜薄矿体,留矿法主要应用于急倾斜薄矿体。

房柱法与留矿法均是矿柱支护类型的采矿方法,两种采矿方法在具体应用时的难点是采空区处理问题。从矿床地质条件和采矿经济效益两方面来看,只采矿房不回收矿柱,实行一步骤回采,留设足够矿柱,采用矿柱永久支撑法处理空区。该方法利用石灰石矿岩稳固的特点,适当降低回采率,节省采空区处理所需巨大费用,以适合当前矿区各小型石灰石地下矿山的实际。

二、小型地下开采石灰石矿山存在的问题

通过对进20个小型地下开采石灰石矿山的调查统计发现,目前小型地下开采石灰石矿山在开采过程中存在以下两个问题:

1.回采率低。据所调查的矿山发现,由于为保证安全,各矿山回采过程中均不回收矿柱,部分矿段回采不充分形成悬空矿等,导致各矿山实际回采率较低;资源回收状况较好的矿山其实际回采率约为百分之三十五,大部分小型地下开采石灰石矿山的实际回采率在百分之三十以内。

2.地压危害。小型石灰石矿山企业规模小,技术力量薄弱,矿山在生产过程中,对矿柱的留取完全依靠经验判断:对品质较好的矿段尽可能多采,使预留的矿柱不足、甚至被破坏;容易造成矿柱支撑体系不完整;若某个矿柱破坏受损引起单个空区垮落,可能连带引起空区群大面积垮落,造成冲击地压危害。

三、石灰石地下开采采矿方法的改进

针对小型地下开采石灰石矿山存在的问题,在采矿方法选择的基础上进行适当改进,以解决回采率和原采空区处理两个核心问题。

1.原采空区的处理办法

采空区处理方法归纳起来有崩落法、充填法、支撑法、封闭隔离法和联合法5类。就调查的20个小型石灰石地下矿山现状来看,各矿山原回采率低,实际采出后遗留空间占井下体积比不大,单个空区暴露面积也不是非常大,主要还是采空区群的问题。利用石灰石矿岩稳固性好的特点,结合井下现状,各矿原采空区有2种处理办法可以选择。

方法一是人工砌筑假柱完善矿柱支撑体系,矿柱永久支撑法。即通过人工砌筑假柱使不同中段之间间隔矿柱做到上下对应,在悬空矿柱下方砌筑假柱,完善矿柱支撑体系。同时在相对较大暴露面积的空区内人工砌筑假柱,增强矿柱支撑体系强度,提高空区稳定性。人工砌筑假柱大小根据所需强度计算确定,高度必须接顶,砌筑假柱材料可采用毛石钢筋混凝土等。

方法二是避开法,也属封闭隔离法。即按照允许老空区垮落,但垮落的冲击波不会进入今后开采的新区域思路来考虑,将采空区可能塌陷造成危害的区域与今后开采区域分开来。在新区域与老采空区现有相通或可能相通处采用强密闭以隔断冲击波进入新区域,利用释放口释放冲击波压力。即在采空区群下方布置巷道,避开原空区群对开采的影响,若需要在采空区正下方开采,则保留较厚的隔离板作保护矿柱;若需要在空区群邻近开采,则留设较宽间隔矿柱隔开,以减少岩层移动对其上部的影响,即使上部空区塌陷,产生的冲击波也不会进入今后开采的新区域。

2.采矿方法的改进

采矿实践表明,采空区暴露面积越大,对矿柱产生作用的应力也越大;间柱越大,间柱强度越大,间柱高度的增大对强度的影响是减弱,顶柱厚薄对矿柱支护体系的影响有限,矿柱支护体系中间柱的稳定性是关键。据矿柱支护采矿法岩体控制理论,所调查的20个石灰石地下矿山现房柱采矿法的应用是不科学的,中段高度、矿房高度、顶柱厚度三者明显不合理,顶住在矿柱支护体系中作用有限,却占用了很大的矿量。因此要改进采矿方法,减小顶柱,适当增大间柱,提高回采率。

四、结语

我国地下矿山采矿方法在不断改进、完善和发展,但我国地下开采采矿方法的应用与研究多是在金属矿山领域进行。石灰石地下开采起步晚,采矿方法的应用与研究历史也较短。由于石灰石售价低、经济价值有限,矿柱支护类型的空场采矿法是小型地下开采石灰石矿山较适宜的采矿方法。从开采技术条件来看,只采矿房不回收矿柱,实行一步骤回采,采用矿柱永久支撑法处理空区,对这类小型地下开采石灰石矿山来说,是一种技术成熟、经济合理、应用简单方便的空区处理方法;而避开和人工砌筑假柱完善矿柱支撑体系是石灰石地下矿山老采空区处理较适宜的办法;此外,相比较而言,留矿法开采可以充分利用矿石自重进行放矿,运营成本更低,回采率也更高,比房柱法开采优势明显。

参考文献:

地下矿山采矿方法篇2

关键词:磁铁矿山;回采率;具体措施

中图分类号:C35文献标识码:a

通过对磁铁矿山的实际生产过程了解后发现,磁铁矿山在开采过程中,必须要对地质因素和采矿方法引起足够的重视,要正确分析地质因素和采矿方法与矿石损失贫化的关系,减小矿石损失贫化,提高磁铁矿山的回采率。对于磁铁矿山的开采来讲,回采率是磁铁矿山开采的重要生产指标,回采率的高低关系到磁铁矿山的整体开采效益和开采效果。因此,我们应正确认识磁铁矿山回采率问题,结合磁铁矿山的具体生产情况和实际影响因素,全面提高磁铁矿山的回采率。

一、磁铁矿山地质因素、采矿方法与损失贫化的关系

1.地质因素的影响

影响因素较多,如矿体的产状、品位分布、断层大小及密度、开采深度、围岩性质等,对于一个矿山来说,可以分中段(水平),按矿体(可采场)为前提,列出上述地质因素,从已获得相应的贫化损失率值中剔除因经营、决策造成不合理的贫化损失部分,然后用统计的方法求地质因素与贫化、损失之间的相互关系。这就在一定程度上(由相关系数大小决定)反映了地质因素与贫化损失的函数关系,从而可用来作后续开采中确定贫损指标的依据之一。

2.采矿石方法与损失贫化率相关

根据境内地下磁铁矿山损失贫化指标统计空场采矿法矿石损失率一般为15%~25%,贫化率约为10%,留矿法的矿山矿石损失率为3.5%~19%,贫化率为6%~28%,崩落法的矿山矿石损失率为15%~30%,贫化率为10%~30%,削壁充填法的矿山矿石损失率5%~10%,贫化率10%~20%,这些数据虽然包括了不合理的贫化损失部分(主要指一些磁铁经营、决策、管理明显有误而带来的),但还是说明了不同的采矿方法,矿石的损失贫化是不相同的,一般来说,削壁充填法矿石的损失,贫化较低。

基于以上分析,磁铁矿山的损失贫化主要和地质因素与采矿方法有关,为了保证磁铁矿山的采收率得到持续提高,降低矿石在开采过程中的损失贫化,我们应正确分析地质因素和采矿方法的影响,努力提高磁铁矿山的回采率,满足磁铁矿山的实际开采需要。

二、磁铁矿山提高回采率的具体措施分析

从目前磁铁矿山的实际开采来看,要想消除地质因素和采矿方法的不利影响,提高磁铁矿山的回采率,就要采取以下措施:

1.加强地质勘探,矿体圈定和储量计算

为了保证磁铁矿山的回采率能够得到持续提高,应在磁铁矿山的开采过程中,增加地质勘探手段,可以采用航空勘探、地球物理勘探等多种手段,提高对磁铁矿山的了解,以及增加对磁铁矿山中矿藏种类的认识。通过采取多种地质勘探手段,能够有效圈定磁铁矿山的矿体资源。同时,还应该对圈定的矿体资源的储量进行计算,达到全面掌握磁铁矿山矿藏蕴藏量的目的。

2.合理选择采矿方法

在目前的磁铁矿山的开采过程中,采矿方法的选择十分关键,选对了采矿方法不但能够提高采矿效率,还能够降低矿石贫化,提高磁铁矿山的整体采收率。目前来看,采矿方法主要可以采用中段式留矿崩落法,解决了原来中段采矿法中块度大,废石从大块间隙混入的缺点。还可以采用削壁法充填法,整个矿体自上而下回采。将矿体周边围岩削壁充填,作为上分层回采的工作底板,矿石回采率在90%以上,

3.提高采矿工程的设计和施工质量

在磁铁矿山的开采过程中,需要配套的采矿工程辅助才能保证磁铁矿山的有效开采。要想提高磁铁矿山的回采率,就要从提高采矿工程的设计和施工质量入手,全面提升采矿工程设计和施工的合理性,认真做好采矿工程的设计和施工工作,保证采矿工程的设计和施工满足实际需要,达到保障磁铁矿山有效开采的目的。基于这一认识,在磁铁矿山开采过程中,应不断提高采矿工程的设计和施工质量。

4.放矿控制

在磁铁矿山的开采过程中,放矿工序是决定矿石贫化的重要因素。磁铁矿山在开采中,放矿的范围和规模是控制的重点,控制好了放矿的范围和规模,可以有效提高磁铁矿体的采收率,避免更多的岩石混入矿体中。同时,做好放矿控制,还有利于减少磁铁矿石的贫化,有利于全面提高磁铁矿山的回采率。因此,为了有效提高磁铁矿山的回采率,应重视放矿控制的作用,认真做好放矿控制工作。

5.矿山企业应搞好技术改造

在磁铁矿山的开采过程中,开采技术是提高回采率的关键。基于这种认识,在磁铁矿山的开采过程中,应认真做好技术改造工作,应充分认识到技术改造的必要性,并积极引入先进的采矿技术,保证磁铁矿山的开采技术改造能够取得积极效果,达到提高回采率的目的。目前来看,矿上企业在技术改造过程中,不但要从技术层面进行全面创新,还要考虑成本因素、环境因素等多种因素,保证技术改造的有效性。

6.地压控制监测研究

为了保证磁铁矿山的开采既能满足安全要求,又能达到有效开采的目的,应对磁铁矿山的地压进行准确监测。目前来看,在对磁铁矿山的地压监测中,不但要进行局部重点监测,还要进行矿山整体监测,从根本上保证磁铁矿山的地压满足实际需求,提高对磁铁矿山地压的掌握。从磁铁矿山的实际生产来看,地压控制监测对提高回采率有着现实的影响,是提高回采率的有力保证。

7.积极开展资源综合利用研究

目前磁铁矿山中除了主要的矿产之外,都存在伴生矿,如何实现对伴生矿的勘探和开采,成为了磁铁矿山生产中的重要内容。在研究磁铁矿山的回采率问题时,提高伴生矿的采收率也成为了保证磁铁矿山回采率满足要求的重要指标。基于这一认识,在磁铁矿山的开采过程中,应利用现有开采方法,积极开展资源综合利用研究,提高磁铁矿山伴生矿的开采,促进磁铁矿山的发展。

三、结论

通过本文的分析可知,在磁铁矿山的开采过程中,回采率是影响磁铁矿山开采有效性的重要因素之一,为了保证磁铁矿山的回采率满足要求,应重点做好地质勘探,矿体圈定和储量计算、合理选择采矿方法、提高采矿工程的设计和施工质量、放矿控制、地压控制监测研究、技术改造、地压控制监测研究和资源综合利用研究,提高磁铁矿山的整体开采效果。

参考文献:

1.谢开维,何哲祥;张马屯铁矿全尾砂胶结充填的试验研究[J];矿业研究与开发;1998年04期。

地下矿山采矿方法篇3

中图分类号:C35文献标识码:a

一、我国金属矿山采矿的发展现状

近20~30年以来,采矿技术突飞猛进的发展,它使矿业开发的运营和投资等理念发生了巨大变化,为提高矿山效益和活力发挥了积极作用,但该模式受传统采矿模式的影响,在我国还处于发展中,加之我国矿产资源赋存一般比较复杂,组织生产、技术管理等还比较复杂、困难,特别是安全生产问题还比较突出。经过笔者调查研究,矿山采矿公司主要存在以下几方面问题:

(1)施工资质挂靠现象多,机械装备水平普遍较差。小型施工队伍基本都是挂靠,其工程施工技术无法到位,现场常有安全隐患,施工队老板仅就派遣监工管理现场民工,既无专业工程技术人员,也无法进行矿山专用设备资本投资,因而一般都缺乏企业管理方法、对资源综合利用与安全生产的考虑。

(2)企业安全生产主体责任落实不到位,现场采掘施工和井建作业安全管理混乱监管失控等问题。由于采矿作业是一个庞大的系统工程,其中包括的很多作业工序都必须协调和平衡,而矿山采矿生产组织作业工序之间的协调难度大,安全生产隐患多。

(3)采矿生产人员流动性大。矿山采矿单位尽管在用工制度上采用灵活的用工制度,如长期合同制、轮换制、短期合同制等,但有一定技能的操作工及工程技术人员流动频繁,大部分工人为附近或边远贫困地区的农民工,安全和职业健康防护意识差。

(4)地下采矿承包商大多缺乏核心竞争力。地下采矿承包难度相比露天开采大的多,矿山采矿承包商缺少工程技术人员、先进设备和现场管理创新,仅靠低成本人力资源来盈利将会越来越举步维艰。

(5)合同管理难度大。主要存在合同采矿的进场、日常考核、结算、合同变更及退场等细节问题,业主必须有专业工程团队来管理、指挥调度,实现。如果矿山管理机制、体制、制度不够健全,业务部门之间没有相互制约,合同管理将很是混乱,甚至导致行贿受贿等腐败现象发生。

(6)超强度、超负荷生产严重。由于矿山采矿是计量结算,井下工人超强度、超负荷生产是普遍存在现象,井下生产交叉影响大,人员、设备、作业点多,潜伏着诸多不安全因素。

二、当前采用的主要采矿技术

(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。

(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)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。

(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。

(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。

(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。

三、我国地下金属矿山采掘技术的发展现状

空场采矿法,充填采矿法和崩落采矿法是现阶段主要的地下金属矿山采掘方法。崩落采矿法是地下铁矿的主要采掘方法,充填采矿法和空场采矿法是黄金矿山的主要采掘方法,以下是介绍了几种主要的金属矿山的采掘方法:深孔,阶段出矿,空场,大孔和大采场是如今地下空场采矿法的主要的发展特点,地下空场采矿法提高了地下金属矿山的采掘效率,减少了地下金属矿山的采掘成本;崩落采矿法这种金属矿山采掘方法是十分安全的,而且这种采掘的采掘效率非常的高;设备大型化和各工序实现机械化是充填采矿法的主要的发展特点,充填采矿法这种采掘方法不仅安全,采掘成本低而且采掘的效率较高;原地溶浸采矿法,原地溶浸采矿是把冶,采和选这三个技术结合在一起的一种开采工艺,原地溶浸采矿法的特点是可以直接从地下提取金属。

四、我国地下金属矿山采掘技术的发展趋势

(1)深井开采。随着浅部资源的逐渐消耗和枯竭,我国已开始向地下深部获取资源,预计在今后10~20a内,我国矿山将进入1000~2000m深度开采。20世纪60~70年代建设的部分矿山相继进入深部开采,一些新建矿山采矿深度也很大。

(2)大型极深露天矿采矿技术。目前,我国已有部分矿山进入大型极深露天矿山开采。随着开采深度的增加,采场空间作业尺寸逐渐缩小,开拓运输和新水平准备困难增加,采矿强度降低,运输距离增长,重车上坡长距离运行,设备效率降低,生产能力下降。目前我国已形成了较为成熟的系统研究方法,初步形成了大型极深露天矿开采的工艺、设备配套工艺、爆破控制技术、防灾变控制和环境控制等。

(3)露天矿境界外驻留矿开采技术。我国许多大型冶金露天矿山逐渐步入晚期开采,但由于受技术经济条件约束,露天矿境界外遗留大量矿产资源。如果扩大境界,可能造成矿山经济指标的恶化,并且征用大量土地,破坏生态环境。这些储量已无法通过扩大露天境界回收。为了减少损失我国已通过对蚀变岩型矿岩特性的研究,采用灰色系统方法选择采矿方法,控制了复杂条件下的采场顶板;运用声发射与地压、位移监测相结合的方法,掌握非煤矿山矿岩体的地压活动特征。初步形成了驻留矿体开采与原开采的耦合方法、矿山开采对矿岩层损伤的数值分析方法、顶板岩层变形监测措施、岩层变形监测及预报方法、低扰动爆破技术等。

(4)复杂富水矿床开采技术。今后应在复杂水体矿床安全高效采矿方法、全尾砂浓缩充填材料、工艺设备及自控技术研究以及水患和地压突变规律及监测预报控制技术方面开展研究工作。特别是复杂水体矿床突水机理及防治技术,井下充填的新型廉价尾砂胶结材料,微细粒尾砂高效浓缩泵送充填及自控技术,岩层变形―应力―渗流三场耦合分析技术,低能耗沉密脱水卧式仓造浆工艺与技术方面重点开展研究工作。

(5)复杂难采地下残留矿体开采技术。我国地下金属矿山长时间的开采,由于当时技术水平的制约以及乱采乱挖的影响,采区内仍残留有大量的矿石资源。这些残留矿石资源回采技术复杂,安全条件差,遗留的大量空区和矿柱长期不能得到有效处理。回收这些残留资源的主要难点是复杂空区残留资源探测技术、大参数大步距整体崩落技术、残留资源开采条件再造技术、复杂充填体下矿柱回收技术以及复杂残留矿体安全回采监测预警等技术。这些技术难题的解决,必将对提高矿产资源利用水平、推进我国采矿技术进步具有重要意义。

(6)无人采矿、自动采矿、数字矿山。随着无人采矿技术、可视化技术、3S(RS,GpS,GiS)技术和虚拟现实技术的发展,系统数字化势如破竹,把矿山及其他相关信息、计算技术和工业控制技术进行整合,优化设计矿床开采方案、合理配置资源、最佳控制工艺及其支撑系统,已成为全面、动态、准确地掌握我国矿产资源的存量及变化、进而科学合理地开发利用和保护资源、实现矿产资源可持续发展提供手段。

(7)无废开采。无废开采与可持续发展有着密不可分的关系。一方面在矿区开发和发展过程中往往聚集和形成了相当数量人口的社区或一定规模的城市,其环境保护有着重要的意义;另一方面,如果忽视无废开采,不注重环境与资源的利用和保护,过早地开采完资源,势必会对矿山与国民经济造成很大的损失。所以,必须从长远的眼光来规划矿山的开采,确保矿山长期可持续发展。

结束语:

随着世界经济水平的提高和科学技术的发展,智能化,信息化,自动化和高效化金属矿山的采掘设备,环保化和合理化金属金属矿山已经成为我国地下金属矿山采掘技术的发展趋势。

参考文献:

[1]吴爱祥,王洪江,杨保华,尹升华.溶浸采矿技术的进展与展望[J].采矿技术,2006,6(3):39―48.

地下矿山采矿方法篇4

【关键词】:地下矿山;开采技术;空场采矿;崩落法;发展

中图分类号: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。

参考文献:

[1]李红零,吴仲雄.我国金属矿开采技术发展趋势[J]有色金属(矿山部分),2009(01).

[2]刘同有.国际采矿技术发展的趋势[J].中国矿山工程,2005,34(1)

[3]]刘春渡,孙光华.李富平l我国地下矿山采矿技术发展及趋势[J].河北理工大

地下矿山采矿方法篇5

第一条根据《中华人民共和国矿产资源法》,制定本细则。

第二条矿产资源是指由地质作用形成的,具有利用价值的,呈固态、液态、气态的自然资源。

矿产资源的矿种和分类见本细则所附《矿产资源分类细目》。新发现的矿种由国务院地质矿产主管部门报国务院批准后公布。

第三条矿产资源属于国家所有,地表或者地下的矿产资源的国家所有权,不因其所依附的土地的所有权或者使用权的不同而改变。

国务院代表国家行使矿产资源的所有权。国务院授权国务院地质矿产主管部门对全国矿产资源分配实施统一管理。

第四条在中华人民共和国领域及管辖的其他海域勘查、开采矿产资源,必须遵守《中华人民共和国矿产资源法》(以下简称《矿产资源法》)和本细则。

第五条国家对矿产资源的勘查、开采实行许可证制度。勘查矿产资源,必须依法申请登记,领取勘查许可证,取得探矿权;开采矿产资源,必须依法申请登记,领取采矿许可证,取得采矿权。

矿产资源勘查工作区范围和开采矿区范围,以经纬度划分的区块为基本单位。具体办法由国务院地质矿产主管部门制定。

第六条《矿产资源法》及本细则中下列用语的含义:

探矿权,是指在依法取得的勘查许可证规定的范围内,勘查矿产资源的权利。取得勘查许可证的单位或者个人称为探矿权人。

采矿权,是指在依法取得的采矿许可证规定的范围内,开采矿产资源和获得所开采的矿产品的权利。取得采矿许可证的单位或者个人称为采矿权人。

国家规定实行保护性开采的特定矿种,是指国务院根据国民经济建设和高科技发展的需要,以及资源稀缺、贵重程度确定的,由国务院有关主管部门按照国家计划批准开采的矿种。

国家规划矿区,是指国家根据建设规划和矿产资源规划,为建设大、中型矿山划定的矿产资源分布区域。

对国民经济具有重要价值的矿区,是指国家根据国民经济发展需要划定的,尚未列入国家建设规划的,储量大、质量好、具有开发前景的矿产资源保护区域。

第七条国家允许外国的公司、企业和其他经济组织以及个人依照中华人民共和国有关法律、行政法规的规定,在中华人民共和国领域及管辖的其他海域投资勘查、开采矿产资源。

第八条国务院地质矿产主管部门主管全国矿产资源勘查、开采的监督管理工作。国务院有关主管部门按照国务院规定的职责分工,协助国务院地质矿产主管部门进行矿产资源勘查、开采的监督管理工作。

省、自治区、直辖市人民政府地质矿产主管部门主管本行政区域内矿产资源勘查、开采的监督管理工作。省、自治区、直辖市人民政府有关主管部门,协助同级地质矿产主管部门进行矿产资源勘查、开采的监督管理工作。

设区的市人民政府、自治州人民政府和县级人民政府及其负责管理矿产资源的部门,依法对本级人民政府批准开办的国有矿山企业和本行政区域内的集体所有制矿山企业、私营矿山企业、个体采矿者以及在本行政区域内从事勘查施工的单位和个人进行监督管理,依法保护探矿权人、采矿权人的合法权益。

上级地质矿产主管部门有权对下级地质矿产主管部门违法的或者不适当的矿产资源勘查、开采管理行政行为予以改变或者撤销。

【章名】第二章矿产资源勘查登记和开采审批

第九条勘查矿产资源,应当按照国务院关于矿产资源勘查登记管理的规定,办理申请、审批和勘查登记。

勘查特定矿种,应当按照国务院有关规定办理申请、审批和勘查登记。

第十条国有矿山企业开采矿产资源,应当按照国务院关于采矿登记管理的规定,办理申请、审批和采矿登记。开采国家规划矿区、对国民经济具有重要价值矿区的矿产和国家规定实行保护性开采的特定矿种,办理申请、审批和采矿登记时,应当持有国务院有关主管部门批准的文件。

开采特定矿种,应当按照国务院有关规定办理申请、审批和采矿登记。

第十一条开办国有矿山企业,除应当具备有关法律、法规规定的条件外,并应当具备下列条件:

(一)有供矿山建设使用的矿产勘查报告;

(二)有矿山建设项目的可行性研究报告(含资源利用方案和矿山环境影响报告);

(三)有确定的矿区范围和开采范围;

(四)有矿山设计;

(五)有相应的生产技术条件。

国务院、国务院有关主管部门和省、自治区、直辖市人民政府,按照国家有关固定资产投资管理的规定,对申请开办的国有矿山企业根据前款所列条件审查合格后,方予批准。

第十二条申请开办集体所有制矿山企业、私营矿山企业及个体采矿的审查批准、采矿登记,按照省、自治区、直辖市的有关规定办理。

第十三条申请开办集体所有制矿山企业或者私营矿山企业,除应当具备有关法律、法规规定的条件外,并应当具备下列条件:

(一)有供矿山建设使用的与开采规模相适应的矿产勘查资料;

(二)有经过批准的无争议的开采范围;

(三)有与所建矿山规模相适应的资金、设备和技术人员;

(四)有与所建矿山规模相适应的,符合国家产业政策和技术规范的可行性研究报告、矿山设计或者开采方案;

(五)矿长具有矿山生产、安全管理和环境保护的基本知识。

第十四条申请个体采矿应当具备下列条件:

(一)有经过批准的无争议的开采范围;

(二)有与采矿规模相适应的资金、设备和技术人员;

(三)有相应的矿产勘查资料和经批准的开采方案;

(四)有必要的安全生产条件和环境保护措施。

【章名】第三章矿产资源的勘查

第十五条国家对矿产资源勘查实行统一规划。全国矿产资源中、长期勘查规划,在国务院计划行政主管部门指导下,由国务院地质矿产主管部门根据国民经济和社会发展中、长期规划,在国务院有关主管部门勘查规划的基础上组织编制。

全国矿产资源年度勘查计划和省、自治区、直辖市矿产资源年度勘查计划,分别由国务院地质矿产主管部门和省、自治区、直辖市人民政府地质矿产主管部门组织有关主管部门,根据全国矿产资源中、长期勘查规划编制,经同级人民政府计划行政主管部门批准后施行。

法律对勘查规划的审批权另有规定的,依照有关法律的规定执行。

第十六条探矿权人享有下列权利:

(一)按照勘查许可证规定的区域、期限、工作对象进行勘查;

(二)在勘查作业区及相邻区域架设供电、供水、通讯管线,但是不得影响或者损害原有的供电、供水设施和通讯管线;

(三)在勘查作业区及相邻区域通行;

(四)根据工程需要临时使用土地;

(五)优先取得勘查作业区内新发现矿种的探矿权;

(六)优先取得勘查作业区内矿产资源的采矿权;

(七)自行销售勘查中按照批准的工程设计施工回收的矿产品,但是国务院规定由指定单位统一收购的矿产品除外。

探矿权人行使前款所列权利时,有关法律、法规规定应当经过批准或者履行其他手续的,应当遵守有关法律、法规的规定。

第十七条探矿权人应当履行下列义务:

(一)在规定的期限内开始施工,并在勘查许可证规定的期限内完成勘查工作;

(二)向勘查登记管理机关报告开工等情况;

(三)按照探矿工程设计施工,不得擅自进行采矿活动;

(四)在查明主要矿种的同时,对共生、伴生矿产资源进行综合勘查、综合评价;

(五)编写矿产资源勘查报告,提交有关部门审批;

(六)按照国务院有关规定汇交矿产资源勘查成果档案资料;

(七)遵守有关法律、法规关于劳动安全、土地复垦和环境保护的规定;

(八)勘查作业完毕,及时封、填探矿作业遗留的井、硐或者采取其他措施,消除安全隐患。

第十八条探矿权人可以对符合国家边探边采规定要求的复杂类型矿床进行开采;但是,应当向原颁发勘查许可证的机关、矿产储量审批机构和勘查项目主管部门提交论证材料,经审核同意后,按照国务院关于采矿登记管理法规的规定,办理采矿登记。

第十九条矿产资源勘查报告按照下列规定审批:

(一)供矿山建设使用的重要大型矿床勘查报告和供大型水源地建设使用的地下水勘查报告,由国务院矿产储量审批机构审批;

(二)供矿山建设使用的一般大型、中型、小型矿床勘查报告和供中型、小型水源地建设使用的地下水勘查报告,由省、自治区、直辖市矿产储量审批机构审批;

矿产储量审批机构和勘查单位的主管部门应当自收到矿产资源勘查报告之日起六个月内作出批复。

第二十条矿产资源勘查报告及其他有价值的勘查资料,按照国务院有关规定实行有偿使用。

第二十一条探矿权人取得临时使用土地权后,在勘查过程中给他人造成财产损害的,按照下列规定给以补偿:

(一)对耕地造成损害的,根据受损害的耕地面积前三年平均年产量,以补偿时当地市场平均价格计算,逐年给以补偿,并负责恢复耕地的生产条件,及时归还;

(二)对牧区草场造成损害的,按照前项规定逐年给以补偿,并负责恢复草场植被,及时归还;

(三)对耕地上的农作物、经济作物造成损害的,根据受损害的耕地面积前三年平均年产量,以补偿时当地市场平均价格计算,给以补偿;

(四)对竹木造成损害的,根据实际损害株数,以补偿时当地市场平均价格逐株计算,给以补偿。

(五)对土地上的附着物造成损害的,根据实际损害的程度,以补偿时当地市场价格,给以适当补偿。

第二十二条探矿权人在没有农作物和其他附着物的荒岭、荒坡、荒地、荒漠、沙滩、河滩、湖滩、海滩上进行勘查的,不予补偿;但是,勘查作业不得阻碍或者损害航运、灌溉、防洪等活动或者设施,勘查作业结束后应当采取措施,防止水土流失,保护生态环境。

第二十三条探矿权人之间对勘查范围发生争议时,由当事人协商解决;协商不成的,由勘查作业区所在地的省、自治区、直辖市人民政府地质矿产主管部门裁决;跨省、自治区、直辖市的勘查范围争议,当事人协商不成的,由有关省、自治区、直辖市人民政府协商解决;协商不成的,由国务院地质矿产主管部门裁决。特定矿种的勘查范围争议,当事人协商不成的,由国务院授权的有关主管部门裁决。

【章名】第四章矿产资源的开采

第二十四条全国矿产资源的分配和开发利用,应当兼顾当前和长远、中央和地方的利益,实行统一规划、有效保护、合理开采、综合利用。

第二十五条全国矿产资源规划,在国务院计划行政主管部门指导下,由国务院地质矿产主管部门根据国民经济和社会发展中、长期规划,组织国务院有关主管部门和省、自治区、直辖市人民政府编制,报国务院批准后施行。

全国矿产资源规划应当对全国矿产资源的分配作出统筹安排,合理划定中央与省、自治区、直辖市人民政府审批、开发矿产资源的范围。

第二十六条矿产资源开发规划是对矿区的开发建设布局进行统筹安排的规划。

矿产资源开发规划分为行业开发规划和地区开发规划。

矿产资源行业开发规划由国务院有关主管部门根据全国矿产资源规划中分配给本部门的矿产资源编制实施。

矿产资源地区开发规划由省、自治区、直辖市人民政府根据全国矿产资源规划中分配给本省、自治区、直辖市的矿产资源编制实施;并作出统筹安排,合理划定省、市、县级人民政府审批、开发矿产资源的范围。

矿产资源行业开发规划和地区开发规划应当报送国务院计划行政主管部门、地质矿产主管部门备案。

国务院计划行政主管部门、地质矿产主管部门,对不符合全国矿产资源规划的行业开发规划和地区开发规划,应当予以纠正。

第二十七条设立、变更或者撤销国家规划矿区、对国民经济具有重要价值的矿区,由国务院有关主管部门提出,并附具矿产资源详查报告及论证材料,经国务院计划行政主管部门和地质矿产主管部门审定,并联合书面通知有关县级人民政府。县级人民政府应当自收到通知之日起一个月内予以公告,并报国务院计划行政主管部门、地质矿产主管部门备案。

第二十八条确定或者撤销国家规定实行保护性开采的特定矿种,由国务院有关主管部门提出,并附具论证材料,经国务院计划行政主管部门和地质矿产主管部门审核同意后,报国务院批准。

第二十九条单位或者个人开采矿产资源前,应当委托持有相应矿山设计证书的单位进行可行性研究和设计。开采零星分散矿产资源和用作建筑材料的砂、石、粘土的,可以不进行可行性研究和设计,但是应当有开采方案和环境保护措施。

矿山设计必须依据设计任务书,采用合理的开采顺序、开采方法和选矿工艺。

矿山设计必须按照国家有关规定审批;未经批准,不得施工。

第三十条采矿权人享有下列权利:

(一)按照采矿许可证规定的开采范围和期限从事开采活动;

(二)自行销售矿产品,但是国务院规定由指定的单位统一收购的矿产品除外;

(三)在矿区范围内建设采矿所需的生产和生活设施;

(四)根据生产建设的需要依法取得土地使用权;

(五)法律、法规规定的其他权利。

采矿权人行使前款所列权利时,法律、法规规定应当经过批准或者履行其他手续的,依照有关法律、法规的规定办理。

第三十一条采矿权人应当履行下列义务:

(一)在批准的期限内进行矿山建设或者开采;

(二)有效保护、合理开采、综合利用矿产资源;

(三)依法缴纳资源税和矿产资源补偿费;

(四)遵守国家有关劳动安全、水土保持、土地复垦和环境保护的法律、法规;

(五)接受地质矿产主管部门和有关主管部门的监督管理,按照规定填报矿产储量表和矿产资源开发利用情况统计报告。

第三十二条采矿权人在采矿许可证有效期满或者在有效期内,停办矿山而矿产资源尚未采完的,必须采取措施将资源保持在能够继续开采的状态,并事先完成下列工作:

(一)编制矿山开采现状报告及实测图件;

(二)按照有关规定报销所消耗的储量;

(三)按照原设计实际完成相应的有关劳动安全、水土保持、土地复垦和环境保护工作,或者缴清土地复垦和环境保护的有关费用。

采矿权人停办矿山的申请,须经原批准开办矿山的主管部门批准、原颁发采矿许可证的机关验收合格后,方可办理有关证、照注销手续。

第三十三条矿山企业关闭矿山,应当按照下列程序办理审批手续:

(一)开采活动结束的前一年,向原批准开办矿山的主管部门提出关闭矿山申请,并提交闭坑地质报告;

(二)闭坑地质报告经原批准开办矿山的主管部门审核同意后,报地质矿产主管部门会同矿产储量审批机构批准;

(三)闭坑地质报告批准后,采矿权人应当编写关闭矿山报告,报请原批准开办矿山的主管部门会同同级地质矿产主管部门和有关主管部门按照有关行业规定批准。

第三十四条关闭矿山报告批准后,矿山企业应当完成下列工作:

(一)按照国家有关规定将地质、测量、采矿资料整理归档,并汇交闭坑地质报告、关闭矿山报告及其他有关资料;

(二)按照批准的关闭矿山报告,完成有关劳动安全、水土保持、土地复垦和环境保护工作,或者缴清土地复垦和环境保护的有关费用。

矿山企业凭关闭矿山报告批准文件和有关部门对完成上述工作提供的证明,报请原颁发采矿许可证的机关办理采矿许可证注销手续。

第三十五条建设单位在建设铁路、公路、工厂、水库、输油管道、输电线路和各种大型建筑物前,必须向所在地的省、自治区、直辖市人民政府地质矿产主管部门了解拟建工程所在地区的矿产资源分布情况,并在建设项目设计任务书报请审批时附具地质矿产主管部门的证明。在上述建设项目与重要矿床的开采发生矛盾时,由国务院有关主管部门或者省、自治区、直辖市人民政府提出方案,经国务院地质矿产主管部门提出意见后,报国务院计划行政主管部门决定。

第三十六条采矿权人之间对矿区范围发生争议时,由当事人协商解决;协商不成的,由矿产资源所在地的县级以上地方人民政府根据依法核定的矿区范围处理;跨省、自治区、直辖市的矿区范围争议,当事人协商不成的,由有关省、自治区、直辖市人民政府协商解决;协商不成的,由国务院地质矿产主管部门提出处理意见,报国务院决定。

【章名】第五章集体所有制矿山企业、私营矿山企业和个体采矿者

第三十七条国家依法保护集体所有制矿山企业、私营矿山企业和个体采矿者的合法权益,依法对集体所有制矿山企业、私营矿山企业和个体采矿者进行监督管理。

第三十八条集体所有制矿山企业可以开采下列矿产资源:

(一)不适于国家建设大、中型矿山的矿床及矿点;

(二)经国有矿山企业同意,并经其上级主管部门批准,在其矿区范围内划出的边缘零星矿产;

(三)矿山闭坑后,经原矿山企业主管部门确认可以安全开采并不会引起严重环境后果的残留矿体;

(四)国家规划可以由集体所有制矿山企业开采的其他矿产资源。

集体所有制矿山企业开采前款第(二)项所列矿产资源时,必须与国有矿山企业签定合理开发利用矿产资源和矿山安全协议,不得浪费和破坏矿产资源,并不得影响国有矿山企业的生产安全。

第三十九条私营矿山企业开采矿产资源的范围参照本细则第三十八条的规定执行。

第四十条个体采矿者可以采挖下列矿产资源:

(一)零星分散的小矿体或者矿点;

(二)只能用作普通建筑材料的砂、石、粘土。

第四十一条国家设立国家规划矿区、对国民经济具有重要价值的矿区时,对应当撤出的原采矿权人,国家按照有关规定给予合理补偿。

【章名】第六章法律责任

第四十二条依照《矿产资源法》第三十九条、第四十条、第四十二条、第四十三条、第四十四条规定处以罚款的,分别按照下列规定执行:

(一)未取得采矿许可证擅自采矿的,擅自进入国家规划矿区、对国民经济具有重要价值的矿区和他人矿区范围采矿的,擅自开采国家规定实行保护性开采的特定矿种的,处以违法所得50%以下的罚款;

(二)超越批准的矿区范围采矿的,处以违法所得30%以下的罚款;

(三)买卖、出租或者以其他形式转让矿产资源的,买卖、出租采矿权的,对卖方、出租方、出让方处以违法所得一倍以下的罚款;

(四)非法用采矿权作抵押的,处以5000元以下的罚款;

(五)违反规定收购和销售国家规定统一收购的矿产品的,处以违法所得一倍以下的罚款;

(六)采取破坏性的开采方法开采矿产资源,造成矿产资源严重破坏的,处以相当于矿产资源损失价值50%以下的罚款。

第四十三条违反本细则规定,有下列行为之一的,对主管人员和直接责任人员给予行政处分;构成犯罪的,依法追究刑事责任:

(一)批准不符合办矿条件的单位或者个人开办矿山的;

(二)对未经依法批准的矿山企业或者个人颁发采矿许可证的。

【章名】第七章附则

第四十四条地下水资源具有水资源和矿产资源的双重属性。地下水资源的勘查,适用《矿产资源法》和本细则;地下水资源的开发、利用、保护和管理,适用《水法》和有关的行政法规。

地下矿山采矿方法篇6

【关键词】非煤矿山;充填法;前景

一、充填采矿法应用现状

笔者是一名安全评价工作者,主要从事非煤矿山的安全评价工作,因此,从评价角度分析一下充填采矿法在非煤矿山中的应用现状与前景。

我国矿山充填采矿有着悠久的历史,仅以1949年以来半个世纪的充填采矿技术的发展情况就可以说明这一点,但我国2000年前应用充填采矿方法的矿山主要为大型矿山,受资源条件限制,大型的、便于开采的矿物资源开采的程度较大,因此,余下不少开采技术条件较差、开采成本高的矿产资源未开采,为多大水矿山。我国金属矿山大水矿床的地下开采现状见表1。

从上表中可知,我国部分大水矿床多采用充填采矿法进行开采矿床,以保证地下开采安全,而使用崩落及空场法的安全性较差,必须采取充填法回采矿石,才能确保安全。

近些年,由于矿产品价格节节高升,加之国家政策调整,许多小型矿山进行资源整合,并由有实力的企业进行开采,因此,开采成本相对较高的充填采矿法也逐渐多了起来。目前,笔者接触的应用充填法开采的矿床主要为地表有湖泊、江河、常年性河流(无法改道)、村庄、公路、风景区等需要保护对象以及深井矿山(矿山地压突出)。目前,采用充填采矿法进行回采的矿种由原来的金矿、钼矿扩展到目前的铜矿、铁矿、铜锌矿等。

虽然充填采矿法在常规条件下存在工艺复杂、效率较低和成本偏高等缺点,但是,如果因地制宜,方案选择合理,实际应用得当,科学管理水平较高,人员素质较好,尤其是目前我国实行“安全生产,预防为主,综合治理”的安全生产方针的条件下,充填采矿法也将得到广泛应用。

充填材料分为干式、水砂及胶结充填材料三种。目前,应用最多的充填方法为全尾砂胶结充填,该方法不仅成本低,充填料来源可靠,且充填工艺成熟,为近些年来非煤矿山首选的充填采矿法。笔者接触的近年来采用充填法的矿山有辽宁金凤黄金矿业公司、丹东万宝源钼矿、山西峨口铁矿、营口五矿(铁矿)、西鞍山铁矿、思山岭铁矿等,大多数为全尾砂胶结充填,在地表设充填站,充填料来源为选矿厂产出的尾砂,经与水泥配比后,输入井下进行充填。

影响充填效果的主要因素之一就是充填体强度,目前,在我国实际生产矿山中,用灰量较高,灰砂比多为1:8~1:10。在国外可见水泥含量低的尾砂胶结充填,灰砂比达1:20~1:30。充填体强度与水泥、砂和水的配比以及养护时间密切相关。胶结充填的浓度对充填体积强度影响较大,浓度较低时,产生严重水泥离析,使充分填体强度大为下降。充填浓度超过68~70%时,水泥离析基本消失。而笔者接触的矿山采用充填法明的充填料浓度在65%以上,多数采用是70%,充填工艺的成熟技术使高浓度的充填料成本大大降低,同时也保证了充填效果。

采场浇底、接顶,其充填砂浆灰砂比为1:4,充填体强度可达到3~4mpa;若回采的矿房,其充填砂浆灰砂比为1:10,充填体强度可达到2mpa;若回采的矿柱,其充填砂浆灰砂比为1:40,充填体强度可达到1mpa左右。

此外,充填体接顶问题也是充填效果的主要因素,目前,在实际生产过程中,采用二次或多次接顶,以保证充填效果。

充填倍线是明确充填系统是否经济合理的主要因素,充填倍线n<5~8,尾矿及细砂胶结充填自流输送,能够保证高浓度充填料自流要求,目前,大多数矿山的充填倍线能够保证在5~8之间,但一些大型矿山,由于其开采系统复杂,造成其最大充填倍线大于10以上,必须设置加压泵进行增压,增加了充填的成本。因此,对于大型的复杂矿山,应合理的设计充填工艺,确定最合理的充填倍线。

在矿山生产中,充填管道的选择依赖于矿山采用的充填材料、管路的压力、料浆对管道的磨损情况、充填能力、系统服务年限等因素,同时管道的额定强度必须在系统提供的最大静压头之内。目前矿山充填管选矿用树脂管聚氯乙稀管和普通无缝钢管两类,以达到节省矿山的基建费用、延长系统使用寿命的目的。

二、充填采矿法的发展前景

使用充填采矿法,不仅解决了矿山采空区地压,控制了地表沉降,还可以确保地下隔水层不受破坏,避免因地下开采形成的陷落与地表水体连通并形成导水通道,同时对表地的生态环境的破坏也非常小。此外,充填法也是深井矿山首选的采矿方法,可以有效的控制矿山地压危害。可见,充填法是未来开采条件复杂的非煤矿山的主要采矿方法之一,也是非煤矿山采矿方法的发展趋势。充填法的发展方向为低成本、效果好、效率高、工艺先进、废物利用、环保等方综合面。

地下矿山采矿方法篇7

摘要:西北五省区矿山环境保护的现状存在不少缺陷,使本来就十分脆弱的资源环境面临崩溃,要加强对西北地区矿山环境的保护,贯彻资源、环境可持续发展的方针,为新一轮西部大开发提供物质保障,就必须完善现行矿产资源管理的相关法律规范,加快制定各环境单要素法,健全西北地区矿山环境保护监督管理机构的体制。

在十年西部大开发顺利实施的过程中,开发利用矿产资源,获得了大量的物质财富,满足了国民经济发展的能源需求,但同时也广泛和直接地影响和破坏了生态环境。西北地区拥有丰富的矿产资源,是我国重要的能源基地。在对矿产资源的采、选过程中生成的有毒、有害气体、矿渣、尾矿、废水、粉尘及噪声、振动、塌陷等,造成污染水源、江河和大气,挤占大量土地、农田,破坏景观和植被,导致了生态环境的恶化,甚至给人民的生命财产安全造成了威胁。

一、西北地区矿山环境概况

矿山环境(mineenvironment)是指矿山周围的自然和社会条件。也就是说,矿山环境既包括矿山周围的自然地理环境、地质环境,也包括生态环境和人居环境。西北地区已探明矿产资源储量在全国的资源储量中占比重较大,资源丰富,国民经济发展的需要,经济利益的驱动,促使了各类矿山的勘探和开发。

随着地质勘探技术的进步,探明的矿产资源越来越丰富,范围越来越大,为了追求经济利益,各类主体争相进入矿产资源开发行业,西北地区的矿山数量每年仍在不断递增,给当地生态造成较大的负荷,甚至超出生态环境的承载力,对生态环境造成难以恢复的破坏。泥石流、地下采空区导致的地面塌陷、水体污染等生态环境问题日益突出,给矿产资源管理、环境保护工作带来了严峻挑战。

二、西北地区矿山环境污染的现状

所谓矿山环境污染主要是指矿山开采过程中,多种因素对环境造成的影响和危害。其中主要包括对地质环境和生态环境的污染和破坏。矿山开采对环境资源破坏严重,由于乱采滥挖、采富弃贫、采厚弃薄、采易弃难,还有综合回收利用率低和伴生矿部分开采,导致矿产资源破坏;矿山开采还导致土地资源破坏,主要表现在土地被占用、土壤退化与污染,水土流失加剧等;矿山开采也导致水资源破坏,地下水位下降、水文干扰与水质污染等;矿山开采还导致地表景观破坏、大气污染与微气候扰动、生物多样性损失等。据调查发现,由于西北地区特殊的地形地貌,矿产资源的开采对西北地区矿山环境的危害主要有崩塌、滑坡、泥石流、采空区地面塌陷等地质灾害,大气污染、酸雨等环境污染。

(一)矿区地质灾害频发

在矿区水系流域,大范围坡积、风化堆积的碎屑物较为丰富,加之地下水的排放技术条件等限制,在矿区易发生泥石流、崩塌、滑坡、地面塌陷等地质灾害。仅新疆2006年就因矿产资源的勘查和开发发生地质灾害46起,造成经济损失472.56万元。其中滑坡灾害达到30起,直接经济损失471.56万元,崩塌事故1起,泥石流灾害8起,地面塌陷7起。陕西省铜川市是建国以来素有煤城之称的老城市,在煤炭资源开发过程中,许多小型煤窑由于安全保障措施不到位、开采技术落后、管理体制不健全,生产事故频发,20世纪90年代大多被强行关闭,但也给当地居民的生存安全带来了隐患。

(二)水体污染严重

矿山开采后的废石堆成尾矿库如不能妥善处理,将成为一个在一定环境下稳定的地下水污染源。废石尾矿库长期处在氧化、风蚀过程中,使各种有毒矿物成份或有害物质随水转入地下、地表水体和农田、土壤之中,造成地下、地表水体长期不断的化学污染。

特别是在环保意识不强的矿区,地表水体常常被作为废水、废渣的直接排放场所,水体遭受污染的现象极为普遍。如青海省较常见的砂金开采,导致地表水体中泥沙含量加大,悬浮物增多,加之在生产中机械油料、储油罐管理不善产生的油料渗漏不为少见,生产中被随意丢弃的沾满油污的机械配件和油料桶遗留至今,含有有害物质的生活垃圾随处可见,这些油污和有害物质再经雨水淋滤而污染水体是不容置疑的事实。

(三)土地的占用与破坏

矿山开采后,将会产出大量的废石、排土和尾砂,堆存它们将需占用大量的地表面积。矿山开发占用并破坏了大量土地,其中占用土地指生产、生活设施及开发破坏影响的土地;其中破坏的土地指露天采矿场、排土场、尾矿场、塌陷区及其它矿山地质灾害破坏的土地面积。据统计,一座大型矿山平均占地达18万平方米-20万平方米,小矿山也达几万平方米。正是这种对土地的占用,可能导致矿区周围居民的正常生产生活受到影响。

三、西北地区矿山环境保护的法制缺陷

面对越来越多,越来越严重的矿山环境问题,有关矿山环境保护和治理方面的法律法规层出不穷,相继出台了中央、地方各类矿山环境保护与恢复治理的规范,矿山环境有了一定改善。

但随着国民经济发展速度的增快,出现了一些不能适用现行法律法规的新情况、新问题,完善现有的法律法规,制定相应的规章制度以满足生态环境可持续发展与国民经济科学发展的需要成为重要课题。

(一)部分现行法律法规不适应经济社会发展需要

我国《宪法》、《矿产资源法》、《环境保护法》、《环境影响评价法》是我国矿产资源开发环境保护的基本法律,国务院制定的《矿产资源补偿费征收管理规定》、《地质灾害防治条例》等法规,开采矿产资源必须遵守有关环境保护的法律规定,防止环境污染。但是,国家层面的法律法规是适用于全国范围内的,且大多是原则性的规定,对于地方具体环境下的实际问题缺乏针对性、可操作性不强,甚至出现相互冲突,不利于贯彻适用。

首先,《矿产资源法》与《煤炭法》同是全国人大常委会制定的法律,法律效力处于同一位阶,但煤炭作为矿产资源的种概念,应该从属于矿产资源范畴,《煤炭法》本应是《矿产资源法》的下位法。

其次,《矿产资源法实施细则》明确将矿产资源分为了能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产,在每一种分类下列举了我国目前已探明的数类矿产资源。作为能源矿产之一的煤炭早在1996年8月29日公布,1996年12月1日起施行,距今已近15年,在我国矿产资源已探明矿种日益丰富的今天,作为最重要的几类能源,如石油、天然气等,立法便显得缺位了。为了适应时展的需要,适时地出台如《石油法》、《天然气法》等能源法律,以期填补现行矿产资源法律制度的空白。

再次,现行的《矿产资源补偿费征收管理规定》是国务院于1994年4月27日公布实施,1997年修订的,是为了保障和促进矿产资源的勘查、保护与合理开发,维护国家对矿产资源的财产权益,对采矿权人预先征收的环境补偿费用。其中第十六条规定:“采矿权人未按照本规定第九条的规定报送有关资料的,由征收机关责令限期报送;逾期不报送的,处以5000元以下罚款;仍不报送的,采矿许可证颁发机关可以吊销其采矿许可证。”

(二)矿产资源开发环境监督管理机制有待完善

环境监督管理是政府及其职能机构代表人民进行的行政管理,对矿产资源开发的环境监督管理是其中的一个方面,这里主要谈有关矿产资源开发的环境监督管理机构方面的法律规定。《环境保护法》第十六条规定:“地方各级人民政府,应当对本辖区的环境质量负责,采取措施改善环境质量。”县级以上人民政府由法律或行政授权的有关职能机构分担矿产资源开发环境监督管理职能。这些职能机构担负实施统一的或某一方面的环境监督管理职责。

目前矿山环境保护方面的监督管理机构体系,如图1所示。

(三)矿山环境恢复治理保证金制度有待走上法制化轨道

矿山环境恢复治理保证金制度是指为了保证矿山开采企业在开采过程中合理开发矿产资源,注重环境保护,并在闭坑、停办和关闭矿山后,将矿区环境修复到或超过原先生态环境的水平,矿山企业必须在申请矿产资源开采权之前,向有关部门提交矿山开采、环境修复计划和环境恢复治理保证金。[7]这一制度对于防范矿山地质灾害、环境污染有极大的作用。

矿山环境恢复治理保证金制度是在长期的矿产资源管理、环境保护工作、借鉴国外相关经验中探索出来的适合我我国国情的新制度,但目前还只是作为地方性法规在部分省区施行,不能实现其应有的法律价值。随着这一制度的不断完善,修改现行矿产资源管理、环境保护方面的基本法律,将这一制度纳入国家基本法律的范畴,作为一项基本制度适用于全国矿山环境保护工作。

四、完善现行矿山环境保护法制的建议

西北地区是我国生态功能区划中的生态脆弱区,环境保护工作尤为艰巨,加之矿山环境特有的地形地貌的复杂性,环境保护工作相对困难。针对上述西北地区矿山环境保护中的问题,提出以下建议。

第一,完善现行矿产资源管理的相关法律规范,加快制定各环境单要素法。将《矿产资源法》的修订工作提上日程,明确矿山生态环境保护工作的原则性要求。建议将《矿产资源法》的效力位阶明确化,上升其为基本法律,明确矿产资源的开发利用与管理工作在我国法治社会中的重要战略地位,指导全国矿山环境保护工作的顺利实施。加快按照《矿产资源法实施细则》制定环境单要素法,并明确其法律地位,置于《矿产资源法》的下位。

第二,健全西北地区矿山环境保护监督管理机构的体制。县级各环保部门处于全国环境保护部门金字塔体系的最底层,是环保战役的先锋部队,其工作成果直接影响着整个国家环保事业的成败。因此,健全西北地区矿山环境保护监督管理机构的体制重在县级,笔者建议在西北五省区的县级环保主管部门下设立矿产资源环境保护协调小组办公室,由县级环保局牵头,其他部门配合,县级政府的正职领导担任主任职务,负责协调县级公安、环保、土地、矿管、林业、水利、农牧等部门的矿山环境保护工作。

参考文献:

1、2006年新疆维吾尔自治区国土资源公报[R].

2、在不知不觉中变化,中国重污染城市铜川重现蓝天[DB/oL].新华网,2002-06-11.

3、我国矿山生态环境与保护现状[DB/oL].徐州国土资源厅,2008-05-28.

4、李丽华.中国自然资源权属新探[m].科学出版社,2005(7).

5、孙成林,连钦明.论矿山生产与可持续发展[J].有色冶矿,2006(8).

地下矿山采矿方法篇8

1.1无(少)废开采技术的应用

矿山工程设计中首先要对矿山周边的环境做详尽细致的了解和评估,对开采技术的选用上要做到尽量减少废弃物。例如,有的矿山地表有大量的优质农田和自然村庄等,不宜选用无底柱崩落采矿法,而适宜选用分段空场法嗣后充填采矿法,该采矿方法采用两步实施的办法,即在矿山开采的初期,采用分段空场采矿方法进行试生产,后期开始采用分段空场法嗣后充填采矿法进行生产,最终实现无(少)废开采的目标。

1.2节能技术的应用

随着科技水平的发展和国内能源的紧张,出现了大量节能设备,这些设备在矿山的设计中广泛应用,不仅给提高矿山生产效率带来方便,而且还可以延长矿山生产设备的使用寿命,节约能源和矿山生产成本,给矿山生产企业创造更大的经济效益。

1.3高效生产设备的应用

矿山的生产设备较多,主要在采矿系统(凿岩、出矿、运输等)、运输系统(电机车、矿车、提升机、电控等)、辅助系统(供排水、压气、通风、尾矿输送等)和选矿系统(破碎、筛分、磁选、过滤等)中应用。先进高效生产设备的使用,不仅提高产能,还为确保矿山的安全生产提供了条件。

2矿山设计的几个结合

2.1将矿山工程设计与施工建设相结合

因为矿山建设是面对一个不确定的对象,由于每个矿山的地质条件不同,加上地质勘探程度不同,所揭露的矿山地质各类信息(主要包括断层、构造、节理和矿体产状、倾角、厚度等)也各不相同,不但给矿山设计人员带来许多不确定的因素,而且还给矿山建设施工带来诸多困难。矿山工程设计时需要充分预计所设计的矿山工程可能在矿山建设施工中出现的各类问题,并在矿山设计中准备了解决各类问题的最优技术方案,为矿山建设快捷有效地解决施工技术难题创造条件。

2.2将矿山工程设计与矿山达产相结合

矿山建设的最终目的就是要在安全生产的条件下,按照矿山设计的建设规模和预计的矿山达产时间达到开采规模,获得预期的经济效益。主要从以下几个方面将矿山工程设计与矿山达产相结合。1)以矿山安全生产为前提,紧紧扣住国家相关法律法规和技术规程,使提供的矿山设计产品既符合相关技术要求,也满足安全生产的要求;2)以科学研究的思维和方式,将大量的研究成果应用到矿山设计中,使提供的矿山设计产品与当今矿山技术发展水平同步、适应性更强;3)以解决矿山生产中实际问题的经验和能力为基础,在提高资源回收率的前提下,考虑采矿方法与结构参数、开采设备的优化配置、生产调度等各个生产环节的有机结合,使提供的矿山设计产品系统更加完善、结构更加合理,更有利于实现达产的目标。

地下矿山采矿方法篇9

【关键词】辽宁矿山开采地质环境

矿产资源的开发为国家、社会的发展提供了能源和原材料,是人们赖以生存的资源。随着经济的飞速发展,对矿产资源的需求量不断增加,我国矿产资源供给面临着越来越大的压力。矿产资源的开发有利也有弊,其利在于为社会和经济的发展提供必要的能源和原材料,保证社会发展的需要,其弊在于在矿山开采的过程中对矿山地质环境会造成不利的影响。特别是几十年来,能源需求量的加大,人们环保意识淡薄,对矿山进行粗放式的开发,使矿山地质环境受到严重的破坏,各种地质灾害层出不穷,威胁着人们的生命和财产安全,阻碍了社会发展的步伐。辽宁是我国的老工业基地,各种资源集中,拥有丰富的矿山种类,是我国的矿产生产大省。过度的开采、不合理的开采使辽宁矿山地质环境急剧恶化。辽宁振兴老工业基地,就必须采取有效的对策,发展绿色开采,实现矿产开发与环境保护的双赢。

1辽宁矿山地质环境现状分析

辽宁是老工业基地,更是矿业大省,拥有众多矿山企业,矿产资源不仅储量丰富,而且种类多样。辽宁采矿业有悠久的历史,很多城市在国家矿业发展中名列前茅,如被称之为钢都的鞍山市,被称为石油之城的盘锦市等等。矿业的发展、矿产资源的开发,促进的城市的发展,同时也对矿山的地质环境造成破坏,引发多种地质灾害的发展,不仅对有限的土地资源造成破坏,同时对生态环境也造成了严重的影响。辽宁省矿山地质环境问题以以下几点表现最为突出:

(1)地质灾害频发。矿山的地质受到破坏,地质灾害种类主要有滑坡、泥石流、地面沉降、塌陷、地表裂缝、瓦斯爆炸等等。地质环境的破坏是造成地质灾害频发的主要原因,统计资料显示,从上世纪30年代至今几十年的时间里,仅是辽宁抚顺西露天矿就发生不同程度的山体滑坡达80余次,滑坡最严重的一次体积达到了43万立方米。矿山露天开采的不合理,使山体崩塌、滑坡灾害时有发生,矿山低下开采产生的废石得不到妥善的处理,在夏季暴雨的冲刷常常引起泥石流灾害的发生。

(2)地下含水层结构被破坏。地下含水层破坏严重,在矿区低下水位出现了明显的下降,水资源污染,特别是矿区水质污染程度尤为严重。在矿山开采的过程中,需要对地下水进行大量的抽排,破坏地下含水层顶底板结构,这是造成矿区地下水量减少、水位下降的主要原因,严重的会使矿区水质急剧恶化,为矿区内居民的生活造成严重影响。

(3)地形地貌景观被破坏。地形地貌发生变化,自然景观受到破坏,矿产开采过程中对有限的耕地资源大量占用,周围植被被毁,旅游资源被破坏,阻碍了矿区旅游业的发展。矿山开采特别是露天开采,直接对自然地形地貌景观造成破坏。在采空区往往会留下露天采坑和边坡,原有的植被也被毁损严重。以辽宁千山风景区为例,千山西麓铁矿去因为矿区开采过程中产生的扬尘和排水树干形成了降落漏斗,使千山风景区的植被受到很大的破坏,很多古松因此枯死。

2防治对策

2.1完善法律法规体系,提高管理水平

矿业开发有利有弊,要实现矿业的可持续性发展,就必须成社会整体利益出发,对矿山开采所带来的负面效应进行综合的考虑,争取矿山开采和环境保护二者之间最大限度的保持平衡。政府必须针对此问题完善相关的法律法规,是开采企业和部门在进行矿山开采前的勘察期和规划期就要将环境问题列入计划之内,进行环境影响的评价,并将环境影响评价报告递交上级主管部门核查批准。在开采过程中,对矿区周围环境进行密切的关注,加强监测力度,开采后期对被破坏的环境进行科学有效的治理和恢复。拒不恢复和恢复不合要求者根据法律规定勒令矿山停业整顿。只有不断完善法律体系,制定详细具体的法规细则,提高矿山管理水平,才能从根本上保证矿山开采的科学性和有序性,才能真正的做到有法可依,执法必严。

2.2采用科学合理的开采方案和开采工艺

矿山在开采之前都需要根据矿山的地质环境,制定合理的开采方案,采用科学的开采工艺,减少因开采对环境造成的负面效应。首先对矿山区域范围内的地层和岩石结构进行力学性质的分析,对不同开采方案带来的后果进行分析和预测,结合实际因素,以地下开采为优先方案。如必须露天开采,就不行对矿坑边坡的危险性给予充分的考虑,采取必要措施进行固坡处理。如要地下开采,则要对可能引起的地质灾害进行分析和预测,在条件允许的情况下,以充填法开采优先。同时,在对矿山进行爆破时要采取必要的降尘减震措施,尽可能的降低因开采对环境造成的负面影响。

2.3采取合理的技术治理措施

当发现有地层离层沉降的隐患或者危险出现使,要采用先进的防治措施及时排除安全隐患,如采用离层注浆技术对离层带胶结填充,来防治地表发生沉降灾害。对废气的排土场、露天矿坑可采用土地复垦技术使因矿山开采占用废弃的土地能够回收重新加以利用。采用生物技术、化学技术以及植物固坡技术对边坡进行稳固,防止边坡滑移和泥石流灾害的发生。同队对尾矿、废土等废弃物再利用,减少其对环境负面影响的同时使废物重新具有利用价值。

3结语

矿山的开采,从前期规划,到中期开采,再到后期开采完毕,都要充分考虑到环境保护的问题。采取科学、合理、有效的措施尽可能的减少和规避矿山开采对环境带来的负面效应。这对我国矿业的发展和维护生态环境都具有十分重要意义。

参考文献:

[1]冀奉之等.矿山地质环境保护初探[J].矿业快报,2012,(17).

地下矿山采矿方法篇10

【关键词】金属矿山采矿技术进展趋势

1我国金属矿山采矿技术的现状

1.1露天开采

(1)分期开采。对于分期开采,一般是针对金属储量较大,并且开采年限较长的矿山。由于分期开采的初期剥采比较小,所以初期投入的成本较少,从而提高了整体的经济效益。同时,分期开采还能减小开采过程中的分先风险,从而让开采活动的效益得到保障。目前分期开采在国际上的应用较为广泛,近年来在我国也取得了一定的发展。

(2)陡坡开采。从陡坡开采理论在上世纪六十年代被提出后,我国在随后的时间里对其进行了深入研究,并通过实际操作对其进行不断改进,并取得了较好的成果。陡坡开采因其初期的剥离量比较小,基建工程的量也相对较小,所以建设周期短,能够快速投入实际开采活动。

(3)高台阶开采。高台阶开采在国外的应用较为广泛,而我国在这方面的研究起步较晚。目前,我国的高台阶开采阶的高度一般在15m以下,但随着我国采矿设备的快速发展,露天矿大型设备的出现将能使我国成功运用大台阶开采,从而提升露天矿的开采效率。

1.2地下开采

(1)空场采矿法。空场采矿法应用的基础是矿石和围岩的稳固性较高,所以这种方法在黄金矿山和有色金属矿山的开采中有较为广泛的应用。空场采矿法的生产成本很低并且生产效率高,同时其生产的能力很大且基建工程的施工周期较短,所以对于金属矿山的开采而言极为有利。目前,常常会对一些围岩不稳固的矿山进行加固处理,然后应用空场采矿法,但由于条件有限,在深部开采的应用上空场采矿法受到限制。

(2)崩落采矿法。在我国的地下采矿中,崩落采矿法的应用十分广泛,而其中分段崩落法是最常使用的方法。自从我国开始应用崩落采矿法后,迅速将其运用到了地下金属矿山的开采中。目前,我国的崩落采矿法主要以无底柱分段崩落法的使用最为广泛。而随着我国的科技发展,无底柱分段崩落法的应用将受到更多的重视,从而得到更广泛的推广。

(3)充填采矿法。将充填工序作为回采工序的一环是充填法的主要特征,充填体主要是用于控制采场地压并为围岩提供支撑力,从而达到对采后空区围岩的破坏和移动的延缓或是阻止。我国应用充填法的时间已经有很久,经历了由干式充填到水利充填,由分级尾砂、全尾砂、高水固化胶结充填到膏体泵送胶结充填的发展。由于我国的矿山数量众多且种类繁杂,所以充填工艺与技术的实际应用有很多类型。

(4)露天转地下采矿法。露天转地下采矿法有别于传统的露天采矿和地下采矿,其是结合矿山的实际,对其进行地下与露天的联合采矿。近年来,国内外对于露天转地下采矿方法的研究较为广泛,并取得了较好的成果。目前,我国的矿山开采中存在着多种采矿方法并存的现象,露天转地下的采矿方法应用范围在不断扩展。

1.3我国金属矿山开采中存在的问题

(1)我国的矿产资源缺口严重。我国的矿产资源总量丰富,但是在金属矿山的开采中,主要是一些贫矿,富矿的数量极少并且缺少大规模的金属矿山。同时,贫矿的开采经济效益较低,所以采矿企业会在实际的矿山开采过程中舍弃一些贫矿而只对富矿进行开采,导致矿产资源被浪费。

(2)采矿技术的发展存在不均衡的现象。由于我国幅员辽阔,不仅影响经济的局部发展,采矿业的发展也受到严重的影响。在一些经济较为发达的地区,采矿技术已经与国际水平接轨,采矿作用的专业水平很高。但在一些经济较为落后的地区,采矿行业中使用的还是一些落后的陈旧技术,设备很久才更换一次,刀子采矿的效率与社会发展的速度存在很大差异。

(3)资源利用率较低。对于有色矿山而言,其中一般会包含多种金属,所以需要对矿石进行多次处理,从而将矿石中的金属元素尽量提炼出来,提高矿石的利用率。但由于我国的综合回收技术处在较为落后的水平,对含有多种金属的矿石处理存在困难,所以矿石的利用率一直很低,导致其中的很多金属被浪费。

(4)地下开采破坏环境。地下的矿山开采是我国的主要金属采矿形式,为我国的金属矿山开采贡献了重要的力量。但是由于地下开采工作的大规模进行,经常会出现地面塌陷的情况,而普通的地下开采会对地下水造成影响,从而破坏地表的植被,导致矿山所在地的自然环境被严重破坏。

2我国金属矿山采矿技术的发展方向

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5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。

3结语

我国金属矿山采矿技术在短短的几十年内取得了突飞猛进的发展,但根据我国的实际情况,目前的采矿技术尚不能完全满足我国的采矿需要。而由于我国的地区经济发展存在差异,所以金属矿山采矿技术的整体发展并不均衡,这也是亟需解决的问题。

参考文献:

[1]赵文斌,阎南,蔡增祥.浅论我国金属矿山采矿技术现状与发展趋势[J].有色金属设计,2011,03:1-5.