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地下矿山采矿方法汇编(三篇)

发布时间:2023-09-21 17:32:23

绪论:一篇引人入胜的地下矿山采矿方法,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

篇1

随着我国经济的快速发展,矿产资源的需求量也随之增加。然而在采矿的过程中,不仅产生了很多废物,还破坏了自然环境。因此,我国提出要建设矿山,积极寻求安全、低成本、高效的采矿技术,实现经济的可持续发展。

一、国内地下金属矿山采矿技术的现状

(一)国内金属矿产资源严重缺乏

不仅富矿少,贫矿多,而且大型和特大型矿比较少。很多矿山为了获得更多的经济利益,往往采富弃贫,使矿产资源出现严重的浪费现象。

(二)国内的采矿技术发展不平衡

我国幅员辽阔,但是全国各地的经济发展水平具有很大的差别,矿业的发展水平也具有很大的差异。在某些发达的地区,其采矿技术已经达到了国际化的先进水平,然而在经济发展比较落后的地区,其采矿技术也非常落后,采矿设备也不齐全,而且采矿的贫化率比较高,从而导致矿山开采的效率变低。

(三)国内的资源回收率和综合利用率较低

近年来,国际上很多国家都越来越重视对金属矿山资源的回收利用。发达国家对金属的综合利用以及回收利用的技术已经达到很高的水平,而我国对金属的综合利用以及回收利用的技术还比较落后,目前,我国的矿产资源综合利用率还不到20%,矿产资源的回收率仅为30%。

(四)地下开采造成严重的环境问题

地下开采导致地面塌陷,破坏地形与地貌的景观,破坏地下水资源。随着矿产的开发以及矿山地质环境的日趋恶化,环境容量之间有限的压力也在增加。目前,国内矿山环境问题比较严重,还不能很好的适应我国经济社会发展的新要求。

二、国内地下金属矿山采矿技术发展方向

我国金属矿山采矿技术研究已经取得了一定的成绩,但是总体的采矿技术发展水平还比较低。为了提高采矿的技术水平,降低采矿的成本,实现经济效益,今后采矿技术的发展方向被定为:精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、无人化开采技术等。

(一)精细开采技术

随着我国科学技术的不断发展,社会分工也变得越来越精细,金属矿产开采的专业化程度也越来越高,采掘业开始进入精细生产时代。实现边坡开挖量、矿岩运输功、维护工作量、露天采矿环境破坏等方面的最小化,以达到露天矿精细开采的目的。同时不断的改善精细开采的工艺,配合精细额生产管理,获得更好的矿山开采经济效益,社会效益以及环境效益。

(二)大规模采矿技术

大规模采矿技术的核心是大直径深孔崩矿技术。大规模开采的方法主要有分段空场法、VCR法、嗣后填充法、分段崩落法、阶段空场法、阶段崩落法等。我国崩落采矿技术的发展主要表现在无轨出矿的高阶段自然崩落法、高分段大间距的无底柱分段崩落法。随着阶段高度以及分段高度的不断加大,采矿的强度得到提高,采矿的成本也一定程度上降低,让矿山开采企业获得了较好的经济效益。为了更好的实现自动化和机械化开采,今后要广泛的应用大规模采矿技术。

(三)无废开采技术

无废开采指的是最大程度的减少废料的排放和产出,有效提高资源综合利用率,降低矿产资源开发的负面影响的工艺技术。我国在无废开采方面已经取得了一些进展,无废开采技术将在今后的矿产开采中应用得更加广泛。

(四)难采矿床采矿技术

随着地表资源不断的消耗,采矿逐渐向深部发展,不断的增加低温低压,特别是高应力矿区增高采场突发失稳等风险,加大了其潜在危害。对采矿进行深部充填,可以解决采场的不均衡应力。充填法对深部矿床,构筑物下矿床,水下、建筑物下矿床以及自然倾向矿床的开采具有重要的作用。目前,我国主要是采用充填系统自动化技术、高分层落矿以及无轨设备等技术,降低充填采矿法的采矿成本,大幅度的提高采场生产能力和劳动生产率。

(五)低品位矿床采矿技术

我国的矿产资源富矿少,贫矿多。用传统的方法开采低品位的矿床,不仅经济效益低,而且采矿成本高。溶浸采矿技术是结合选、采、冶等技术,直接从地下采集金属的开采工艺。对于传统常规开采方法不能回收的难选矿石、难采矿体、低品位矿石以及废石中有用的成分,采用溶浸采矿能够很好的进行回收,从而使地下矿产资源的可利用范围变宽,增加矿石储量,满足了我国矿石产品日趋增长的需求。

(六)无人化开采技术

目前,我国的大部分金属矿山开采还处于辅助操作控制和半自动化状态。我国采矿设备不断向智能化、遥控技术化、大型化和自动化技术发展,为无人化开采技术研究奠定了良好的技术保障。今后,无人化开采技术将持续发展下去。

三、结束语

综上所述,我国地下金属矿山采矿技术还存在一些问题,如国内金属矿产资源严重缺乏,国内的采矿技术发展不平衡,国内的资源回收率和综合利用率较低,地下开采导致地面塌陷,破坏地形与地貌的景观,破坏地下水资源等。笔者通过深入研究,总结出了国内地下金属矿山采矿技术发展方向,如精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、难采矿床采矿技术、低品位矿床采矿技术以及无人化开采技术。

参考文献

篇2

目前,国内外地下矿山采矿技术的发展往往体现在该企业采用各种采矿方法的比重和回采工艺,从而使得采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高,为企业带来了可观的经济效益。然而,随着地下矿山开采新技术、新方法的不断涌现,新的问题也日益突出,因为,开采技术往往都会存在某些不足或将要面临某些问题。因此,相关矿山企业必须深入探讨地下矿山开采技术,详细分析其所面临的问题,并找出相应的解决策略,为最终提高我国地下矿山开采技术水平提供可靠保障。

1.地下矿山开采技术分析

1.1地下矿山无废开采技术

地下矿山无废开采技术是近些年才发展起来的,但是很快就得到推广与应用,因为改技术符合国家产业政策和发展方向。此外。地下矿山无废开采技术不仅可以充分利用矿产资源,为企业创造更多的经济效益,而且可以避免废弃物对自然环境造成污染和危害,是今后矿山开采技术发展的首选。该技术主要包括:高浓度尾矿料的制备与输送技术、全尾矿充填技术等。目前,地下矿山无废开采技术在俄罗斯、美国、德国、印度、加拿大等国家得以广泛应用。

1.2崩落采矿技术

1.2.1自然崩落法

自然崩落法在地下矿山开采中应用较广泛,其优点在于采矿成本低、生产能力大、开采速度快等,尤其是对于那些矿化均匀、矿体厚大,并且容易于自然崩落的低品位矿床开采,特别适用。自然崩落法的应用原理是,在通过在地下矿山中破坏矿块内的应力平衡,使得矿块大面积拉底后,进而引起应力不均匀分布或应力集中,形成新的自然平衡拱,拱内矿石因受重力作用而周期性冒落,最终达到矿山开采的目的。

1.2.2无底柱分段崩落法

无底柱分段崩落法是近些年才在我国应用的,至于如何加大和优化结构参数的问题仍然是阻碍该方法在我国进一步推广的主要因素。其中,结构参数优化的目的就是为了增大进路间距,从而极大地减少采掘工程量。由于增大进路间距可操作性强,易于实现,目前在我国的桃冲、程潮、板石沟以及北铭河等矿山都应用了该技术,并呈现出诱人的应用前景。特别是那些低贫化放矿或无贫化放矿工序,为了保持矿石界面的完整性,正常情况下在放矿过程中当矿岩界面正常到达出矿口时便停止放出,从而最大程度地减少矿岩的混杂性,提高矿岩的纯度。随着无底柱分段崩落技术的应用,能够极大地减少岩石混入,降低贫化,并将为相关企业带来巨大的经济效益。

1.3承压开采技术

承压开采是在有效保护地下水环境前提下的开采技术,并且开采效率也比较高。随着矿井开采速度、开采深度、开采规模进一步加大,一些矿区来自底部的灰岩裂隙岩溶高承压水的威胁E1趋严重,对接下来矿区的开采造成一定的难度,底板岩层在采动的影响下的破坏程度也日趋加剧承压开采技术能够很好地克服以上问题。承压开采技术指的是在不疏降地下水位的情况下,回采工作面底板含水层有较高的承压水作用时,通过底板封堵、加固等手段来从而防止水害事故的发生,确保开采工作的顺利、有效进行。一般情况下,承压开采的三种途径:合理选择开采区域、当留设防水(砂)矿(岩)柱、取合理的采矿方法和工程措施。

2.地下矿山开采技术所面临的问题

2.1开采成本增加,开采难度增大

随着矿山开采项目的不断增多,我国矿产资源日益枯竭,后期剩余储量一般位于矿床的底部及边缘地带,开采难度不断加大,从而无形中使得相关矿山企业增加了开采成本。因为,深部矿床受地压影响大,同时,矿体埋藏较深,现有技术条件难以开采,矿石及围岩软弱破碎,提升运输环节较多,矿体分散,矿体倾角厚度变化大,矿床边缘的矿体夹层多,从而使得采矿工程位置不断下移。最终将会出现新采区不断开拓,而原有的老采区不能及时密闭的现象,使得整个地下采矿活动范围越来越大,通风越来越困难,采矿生产受到制约,矿井涌水量不断增加,采矿难度越来越大,开采成本不断增加。

2.2可开采资源储备不足

依照现有的开采速度,我国的地下矿产资源将会越来越少,并在未来数十年枯竭,使得矿山开采面临着一些列生产危机。随着我国经济社会的快速发展,对能源的需求也在El益增多,现有的资源储备难以满足其基本需求,进而转向国外进口,将会增加我国能源风险。

2.3开采量下降,开采人员富余

随着矿山开采行业的不断发展,以往的开采模式将会发生改变,矿体将会向着深部及边缘地带集中,使得矿山开采的范围不断缩小,矿体变小变薄,采矿作业点越来越集中,矿产资源年产量也会逐年降低。最终,矿山生产所需的相关技术人员量不断下降,使得以往的人员出现大量失业,人员闲置和人员过剩的现实,这样,将会带来一系列社会问题,不利于我国社会主义和谐社会的建设。

3.地下矿山采矿技术的发展趋势

3.1矿设备大型化、高效化、自动化

随着科学技术的不断发展,地下矿山采矿技术也在不断转型,其开采设备将会出现大型化、高效化和自动化发展。各国将会加大科研投入经费,研制高效率大孔穿爆设备、井巷钻进机械、振动出矿和连续采矿及与之配套的辅助机械、中深孔全液压凿岩机具以及铲运机为主体的装运设备等,逐步实现高效化、无轨化、半自动化和自动化,以便于更好地满足当今社会发展的需求。同时,还需要研制出可自动清除车厢内粘结物的高效连续式装载的采矿激光测位装置,实现微机控制的凿岩台车等。

3.2地下残留矿新工艺的发展

在地下矿山开采中,采矿工艺是提高开采效率和确保采矿质量的必要条件,对于矿山开采具有重要的作用。在今后的发展中,人们将围绕提高采矿生产能力这个主目标,重点研究地下残留矿新工艺技术。因为,随着民采企业和非常采矿现象不断增多,无序开采的情况相当严重,不仅抢占大量的国家矿产资源,还造成浪费严重,遗留了大量的残留矿体。然而,该类矿床在开采过程中存在采矿方法、地压灾害、巷道维护、岩层控制、采空区处理等技术问题,需要通过系统的研究加以解决,通过加大对地下残留矿新工艺的研究,充分回收有限的矿产资源,对我国地下矿山行业的良性发展具有重要意义。

【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]刘春波,孙光华,李富平.我国地下矿山采矿技术发展及趋势[J].河北理工大学学报(自然科学版),2009(02).

篇3

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)

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