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金属矿山采矿方法汇编(三篇)

发布时间:2023-09-21 17:33:17

绪论:一篇引人入胜的金属矿山采矿方法,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。

金属矿山采矿方法

篇1

1 黄金矿山采矿简介

矿山地下开采工作在我国金属矿山中占着非常重要的地位,有色金属和黄金矿山90%以上均采用地下开采工艺。由此可见,地下采矿技术在我国的黄金矿产开发方面有着重要的作用。

我国的黄金矿产资源种类齐全、类型繁多。黄金矿床有岩金矿床、砂金矿床和伴生金矿床三种。主要工业类型有:矽卡岩型、微细粒浸染型、糜棱岩型、蚀变岩性、石英脉型、破碎带蚀变岩性等矿床。尽管黄金矿产的资源种类、数量较多,但是随着开采时间的持续,开采速度与数量的不断增加,造成砂金资源量已经在不断的缩减,而岩金在我国的资源处于贫矿多,富矿少、小矿多,大型、特大型矿较少,缺少世界级大型矿床的局面,同时有些资源因为种种原因难以充分利用,这一系列原因给我国黄金矿山的发展造成较大的阻碍。如果以后黄金矿山地下采矿技术得不到发展与提高,那么未来的黄金矿业发展将会举步维艰。

2 黄金矿山地下采矿技术的现状分析

目前,我国黄金矿山中,砂金矿的开采开发已经接近尾声,黄金矿产资源开采以岩金开采为主,主要还是地下开采。随着科学技术的不断进步,特别是近几年来,由于数字化、自动化设备的不断开发与应用,我国黄金矿山地下采矿技术和装备水平也得到了较大程度的提高,采矿的效率以及采矿回收率等采矿技术的指标也呈现出同步增长的态势,工人的安全保障也得以进一步加强。这样的发展状态使得我国黄金矿山地下采矿技术水平达到了一个新的阶段。我国的岩金矿山当前使用的采矿方法有三大类:空场法、充填法、崩落法。进入21世纪后,在三大类采矿方法基础上,大约扩展到了30多种回采工艺,其中主要是以浅孔留矿法为主的与多种方法相结合的采矿方法。每种方法都有其不同的优缺点。

如:浅孔留矿法,所需要的采切工程量小,设备少,投资低,工艺简单,出矿效率高,达到产量标准的速度相对较快,所以这种采矿方法适合在中小型的矿山,但是浅孔留矿法在操作过程中也有着不少缺点亟待改正,像采场回采时平场和二次破碎的工作量较大、工人劳动强度高、难以实现机械化,采空区需要及时处理等等。充填采矿法,黄金矿山由于力求提高回收黄金资源,所以充填法所占的比重较其他类型矿山高,类型亦较多,主要有上向水平分层胶结充填、缓倾斜的垂直分条充填、削壁充填、点柱尾砂充填采矿法,它是采矿工艺技术中采矿损失率最少,矿石贫化率最低的一种采矿工艺,这种采矿方法也被我国黄金领导部门所大力提倡。但是,美中不足的是其工艺较为复杂,生产成本较高,基建投资较大。崩落采矿法,是以崩落围岩实现采场地压管理的一种采矿法,贫化率高,需要地表允许塌落,使得采矿方法的应用受到局限,如地面有重要设施或有河流、铁路、公路、输电线路经过,以及覆盖层中有流砂、未经疏干的砂层等其它不适地层,皆不宜采用此类采矿方法。三种采矿方法各有千秋,在实际工作中选择何种方法,视具体条件而定。

3 黄金矿山地下采矿技术的发展方向

在和平与发展的21世纪,黄金矿业也必须承担可持续发展的责任。优质黄金矿产资源越来越少,复杂、低品位矿石资源将逐步成为开采主体,同时由于浅部矿体的逐渐消耗,深部开采是不少黄金矿山企业开采主流,这样黄金矿山地下采矿技术将面临深部高应力、高地压、高地温等不利因素的干扰。黄金矿山采选行业是废料产出较多的行业之一,在利用其资源的过程中会产生许多尾矿,其工业废弃物所占比例较大,同时,这些废料(包括堆存的尾矿与废石)需要占用很多的土地资源,其中还有很大一部分占用的是耕地。所以,在黄金矿产开采的过程中,会给环境带来许多不利影响,例如:泥石流、尾砂污染、废水污染、水土流失等等问题。

所以未来黄金矿业的发展,必须坚持可持续发展方向,现在提倡建设绿色矿山,是矿山发展必走之路。在采矿技术方面,充填采矿方法将会得以发展,作为深部开采的首选方法,新的充填技术、工艺和设备能够更好地降低充填采矿成本,提高效率,目前各国都在加大对新型的充填技术、工艺和设备的研发力度,我国在加大自身研发力度的同时,也可以从国外矿山的发展趋势中得到借鉴和启发。同时随着黄金矿山地下开采技术的不断发展,无废开采技术等符合可持续发展战略的开采技术也将成为地下黄金矿山采矿技术的更高追求。无废开采技术的应用解决了日益严重的环境问题,同时也延长了黄金矿产资源的利用年限,提高矿山的综合效益,使得黄金矿产开采行业逐步走上循环、可持续发展的轨道。

随着信息技术的发展,数字化管理模式将会日益受到黄金矿山企业的重视,生产过程自动控制、集成化生产调度、数字化资源管理、智能化技术装备的应用将会越来越广泛,在矿山生产安全、高效方面,发挥出重要的作用。

另外,未来为满足对黄金物质经济的需求,黄金矿产开采技术在其它方面将会有不断的创新发展,例如:加大海洋资源的利用、二次资源综合利用、尾矿资源的再次利用、替代资源的开发以至宇宙资源开发等等,随着不同类别黄金矿产资源的开发利用,黄金开采行业也会根据资源类别,采取不同的方法,采矿技术也会得到创新、发展。

总之,将来黄金矿山地下采矿技术的发展方向主要是向着可持续发展和保护环境、充分利用资源、生产安全和高效的方向发展。通过加大对科技的投入,不断的开拓创新,将会在黄金矿山地下采矿技术方面创造出成本更少、效率更高、自动化程度更高、生产更安全的采矿技术。同时相信未来的黄金矿产开采行业也一定会为企业、为国家创造出更多的价值。

4 总结

本文通过对我国黄金矿山地下采矿技现状与发展方向的全面论述,总结出黄金矿山地下采矿技术应当向着安全、高效、低成本、充分利用资源并且有利于保护环境和矿业可持续发展的方向发展。黄金矿产开采行业作为我国国民经济中重要的一部分,将会担当起自己应有的社会责任。

【参考文献】

[1]崔岱.我国黄金和有色金属地下矿山采矿工艺现状及其发展趋势[J].黄金,冶金工业部长春黄金研究院:TD863.1998(04).

[2]郭金峰.我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势[J].中钢集团马鞍山矿山研究所,2005,9:增刊.

[3]王晓秋,郭冬岩,吕广忠.我国地下金属矿山采矿技术的发展与展望[D].河北理工大学资源与环境学院.

篇2

中图分类号:TD8文献标识码:A

一、金属采矿技术发展概述

一些大型的采矿设备在不断研制成功,并且得到广泛的推广与使用,采矿作业的发展转向大采场、大参数、连续作业的高阶段的方向。在二十世纪八十年代以后将近三十多年的时间中,多种研制的无轨设备得到一定的推广,使一些重要的工序得到了功能齐全的配备,并且基本上所有的辅助作业也一步步走向机械化。机械化作业具有较高的效率,极强的机会性,较大的产能等特点。为连续的采矿技术得到一定的创造条件,与此同时,机械化也一定要经过连续化的生产才能把它高效率高产能的特点充分的发挥出来。连续采矿技术实际就是把整个矿段当作一个大型的采场,在不断连续的矿段进行平行采切、充填以及回采。采矿作业在不一样的空间也可以平行进行,但是,总体向前能够连续的推进。采矿界在二十世纪六十年代就有了连续采矿技术的研究,在进行连续硬切割采矿机的研制以及设备的研究都得到了一些非常关键的成果,还成功应用到了工程化。

如今,在采矿业研究的重点就是连续硬岩切割采矿机,这种机型因为使用的切割刀盘价格比较贵,并且使用寿命也不长,导致生产成本非常高,但工作效率却无法提高。与此同时,机体非常庞大也是一个问题,对形态具有复杂性的矿体的应用有一定的限制。除此之外,要想使连续采矿高效高产得到实现,不但要对采场作业进行连续生产,还要把系统以及外部的运输系统提升上去,对各种配套进行不断的优化。现在不管是在国内还是国我,连续采矿技术得到快速的发展,并且进入推行使用时期。

二、采矿技术概述

岩石的破碎、松散物料的运移以及输送流体都是采矿科学技术的重要基础工作。离不开数学、力学、物理、地质学、化学、电子计算机以及系统科学等这些学科。在高度机械化的基础上,采矿工业已达到了一定的标准,通过对综采设备设计的改进,除此之外,还有制造工艺、造型以及检验方法等方面的改善,对生产能力以及设备的利用率的提高起到很大的帮助。与此同时,矿井在提高、排水、运输以及通风等很多环节都会实现自动化。地下与露天矿也地实现计算机集中自动调皮鬼是监控的功能,有一些国家把机器人用于井下回采工作面的试用,开采的矿种对人员具有较大的损害。另外,由于人类不断的开采地下矿产,开采的品位也在降低,造成资源的短缺,使用了品位低的矿产,在采矿与选矿方法上有所选择,并进行综合的利用,对矿产资源的利用率以及回采率具有一定的提升作用。无论是采矿还是选矿的过程中都会有有毒的气体、废石以及废水生成,严重危害了土地、环境以及大气,还有水质,这也是人们较为关注的问题,各国在对环保问题进行研究的过程中也对资源长期利用提出了问题,尤其是在重复使用废渣、废液以及废石方面。也出台的一些法律与办法,使矿山环境得到有效的保证。

三、金属矿山主要采矿方法分析

第一,关于空场法,一是关于空场采矿法的适用条件,主要适合开采矿石稳固的矿床,另外,对于一定时间内,具有较大暴露面积的采空区。二是空场采矿法的分类,目前,空场采矿法主要应用方法有房柱法、浅孔留矿法、分段法、阶段矿房法以及其他采矿法等。

空场采矿法具有非常广泛的应用范围,采矿方法的不同,对于适用的厚度也不一样。

第二,关于充填法,一方面是充填采矿法的特点,回采工作面在不断推进,逐渐对填采空区进行填充料的填充的方法就是充填采矿法。这种方法共分两个步骤回采,就是矿房与矿柱,先对矿房进行开采,再对矿柱进行开采,矿柱回采可以用填法,也可考虑使用其它方法。矿房回采是采一分层,把矿石运出来,再进行这一层的充填,再进行下一层的开采,再进行充填,就这样一层一层充填下去,一直到矿房采完。另一方面就是充填采矿法适用的条件,对品位较高的富矿进行开采,而且也具有较高的要求,同时,对于开采的技术也有较高的要求,尤其对于矿体形状比较复杂的地质条件,矿体较深且具有较大地压的,地表或者围岩不能有太大面积沉陷需要有特殊保护的,还有就是露天与地下同时进行开采的。除此之外,对于矿石的稳固性也有一定的要求,如果使用较为特别的方法进行充填,也要考虑到矿石不稳固的矿体。最后,对于急倾斜矿体的开采也比较适用,由于这种矿体对于采场输送充填料比较合适,而且还能使充填不到的空间与面积得到减少。然而,如果只使用水力或者风力进行充填的话,对于缓倾斜薄矿肪的开采是非常有利的。

关于充填的目的,一是进行地压的管理,通过充填体的形成实现地压管理,控制围岩崩落以及地表下深,为回采工作创造了更加安全便利的条件,对地表的建筑物也起到一定的保护作用,对于大面积地压活动的缓和以及安全生产的恢复是有很大帮助的。二是杜绝内因引起的火灾,有一些矿山使用这种方法对自燃性的矿床起到一定的预防作用,矿体的顶板在崩落以后受空气与水的影响,经过三十至五十天后就会发生自燃现象,再进行充填法以后,就会杜绝发生内因火灾。三是为回采矿柱创造了有利的条件,在采完矿房后空场是否能进行及时的充直,对于矿柱是否可以进行回采具有直接影响,也会进一步对矿山三级矿量的生产与平衡产生很大的影响。四是为水下以及深部的开采创造了有利的条件,对于地压的冲击起到很好的预防作用。

充填采矿法的具体分类,一是根据充填料的性能以有特点进行分类,可以分为胶结充填以及非胶结充填。二是根据矿场回采的工作面的不断推进以及回采的特点进行分类,可以分为上向分层充填法,下向分卖劲充填法,壁式充填法,削壁充填法以及支架充填法。

第三,关于崩落法,通过崩落围岩来达到地压管理的采矿方法就是崩落采矿法,也就是在矿石崩落的同时,对自然崩落围岩也起到引到强制作用。通常情况下,崩落法对于矿体存在的条件以具有很大的适用性,在物理力学的性质方面就可以体现出来。最好的适用条件就是上盘围岩能进行自然崩落,在地表是可以使用此种方法的,因为这种方法在进行开采的时候对矿石的损失贫化较大,所以,它对于开采价高,品位高的矿床是不合适的。除此之外,这种采矿的方法也具有非常高的安全系数,开采强度较大,劳动生产率也比较高,但成本较低,是它最大的特点。但是对矿石贫损很大。崩落各法不但有自己的特点,还有其适用的条件,要使用哪一种方法,要结合具体的分析与研究。对于每一种采矿的方法都不是不变的。新的采掘设备在不断出现,工艺技术也在不断的改善,加上不断革新的加采方案,都会导致使用范围发生很大的变化。

四、结束语

总而言之,采矿的方法有很多种,种类也有很多,为了更便于使用,对其进行了多种的分类。分类的方法也是不一样的,并且,之前所用的分类的方法都是根据地压的管理方式来决定的。由于地压管理方法主要是以矿岩的物理力学性质为依据,与采矿的方法所适用的条件以及组成的要素有着不可分割的关系,而除此之外对采矿的方法的安全也有较大的影响,除此之外,还会影响到效率与经济的效果。

篇3

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

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