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地下矿山采矿方法精选(九篇)

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地下矿山采矿方法

第1篇:地下矿山采矿方法范文

关键词:国内;金属矿山开采;发展方向

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

[1]郭金峰.国内地下金属矿山采矿技术进展和发展方向[A].中国金属学会.2005中国钢铁年会论文集(第2卷)[C].中国金属学会:,2010:12(05):72-73.

第2篇:地下矿山采矿方法范文

关键词:金属矿山 高吊矿体 回采方法 总结

中图分类号:TD231.6 文献标识码:A 文章编号1674-098X(2013)03(a)-00-02

1 矿体的地质概况

该矿床为中低温热液充填矿床。是赋存于燕山期斑状花岗岩之中,主体受构造裂隙控制,成矿温度约在165 ℃左右。其围岩主要是花岗斑岩,矿体的形态为透镜状、脉状为主,伴有黄铁矿化,萤石矿化等。矿石显碱性。

2 采矿方法的选择

根据矿体赋存的主要地质情况及开采技术条件,可选择的较适合采矿方法为水平分层充填法和浅孔留矿法。由于矿井充填系统不完善,充填系统处于瘫痪状态。根据矿体赋存条件,本着安全上可靠、技术上可行的原则,采用浅孔留矿法回采该矿体。

4 采切工程

4.1 采准工程

(1)采用电耙道的底部结构,布置电耙道、砂巷、溜矿井、斗穿与斗颈工程。

(2)利用-58-11-6-2#天井作为通风天井,该天井已通-8 m中段-8-22-8-8沿脉内。

4.2 切割工程

5 回采工艺

6 安全、技术措施

(1)提前将-8-22-8-8采空区底斗封口,保证采场回采至-8 m标高时的安全。

(2)加强回采过程的技术跟班,及时指导回采作业,严格控制采幅,降低采场的贫化,提高出矿品位。

(3)人行格一定要按设计规格进行架设,放炮前应架设好超前顺路井,放炮后应及时打开,确保两个顺路井畅通。

(4)放矿结束后,-58-11-6沿脉的人行井、溜矿井用轨道加圆木进行封口。采空区采用嗣后充填,充填料利用-8-22-8-8沿脉运输。

7 电耙道底部结构运用效果

缺点:由于采用电耙道底部结构系统复杂,施工难度较大,施工时通风条件差。其次斗穿与斗颈的最佳位置确定不易控制,从而影响采场矿石溜至电耙道的矿量难以控制到理论要求。因此施工精度必须按照设计严格施工进行方能保证后续采场的正常上采。其次是采用自然底柱底部结构的留矿法采场放矿效率较低,且电耙的实际操作难度大,电耙工的能力很大程度上制约了采场出矿效率。

参考文献

[1] 汪德文,严体.改进传统采矿工艺实现资源综合利用[J].矿产保护与利用,2012(1).

[2] 简万国.极乐矿段难采矿体采矿综合技术研究[D].中南大学,2004.

[3] 周科平.地下采矿方法选择的多属性决策[J].金属矿山,1997(2).

第3篇:地下矿山采矿方法范文

今年2月份以来,各地认真按照《国家安全监管总局关于认真开展金属非金属地下矿山机械通风专项治理工作的通知》(安监总管一〔*〕23号,以下简称《通知》)要求,对辖区内金属非金属地下矿山机械通风开展了专项治理,取得了一定进展。国家安全监管总局组织对四川、辽宁、广西、贵州等4省(区)金属非金属地下矿山机械通风专项治理工作进行了督查。现将有关情况通报如下:

一、基本情况

据统计,全国现有金属非金属地下矿山11799座。其中:已建立机械通风系统的6826座,占地下矿山总数的57.9%,未建立机械通风系统的4973座,占地下矿山总数的42.1%(详见附表)。在全国32个统计单位中,河北、山西、辽宁、福建、广东、海南、青海、新疆等省(区)和新疆生产建设兵团的金属非金属地下矿山已全部建立了机械通风系统。建立机械通风系统的矿山数不足地下矿山总数50%的地区有:重庆(3.9%)、陕西(4.9%)、甘肃(14%)、贵州(15.4%)、云南(19.9%)、黑龙江(27.1%)、北京(33.3%)、湖南(35.5%)、宁夏(36.4%)、四川(39.9%)、江西(39.9%)、河南(45%)、江苏(48.3%)。

今年1-4月份,全国共发生一起3人以上中毒窒息事故,同比减少4起,少死亡12人。与去年同期相比,重大中毒窒息事故多发势头得到了初步遏制,显现了治理效果。

二、各地治理工作进展情况

(一)制定了工作方案,明确了目标。各地认真贯彻《通知》精神,将金属非金属地下矿山机械通风专项治理工作列入重要议事日程,结合本地区实际情况,积极开展专项治理工作。除上海、天津和外(上海、天津没有地下矿山),28个省(区、市)和新疆生产建设兵团均制定了实施方案。其中:23个省(区、市)和新疆生产建设兵团制定了单独的机械通风专项治理工作实施方案,山西、浙江、江西、海南、新疆等5省(区)将机械通风专项治理工作整合到*年非煤矿山整治方案中。大部分地区制定的实施方案目标明确,针对性、操作性较强。如重庆市成立专门的治理工作机构,在充分摸清地下矿山机械通风基本情况的基础上,认真分析地下矿山机械通风存在的问题,提出了*年9月底前所有地下矿山均实现机械通风的工作目标。同时,提出了完善通风系统硬件设施、管理系统、落实治理经费等具体要求;河北省在工作方案中的检查验收阶段,制定了金属非金属地下矿山机械通风专项治理检查验收表,统一检查验收标准,明确检查验收内容,量化检查验收结果,层层把关,层层负责;贵州省要求在*年6月30日前,全省所有金属非金属地下矿山必须建立机械通风系统,保障地下矿山作业场所的空气质量达到作业标准要求,坚决淘汰采用自然通风系统的生产工艺;山东省的治理工作目标,一是到*年底前,未建立机械通风系统的134家地下矿山必须全部建立;二是针对存在硫化氢等有毒有害气体的矿井,加强局部通风,采掘工作面、带班区队长和安全管理人员必须配备有害气体检测报警仪。

(二)突出了专项治理的重点地区和对象。如安徽省将芜湖、池州、铜陵、宣城等井下矿山较多的地区列为整治的重点地区,将私营小型矿山作为整治的重点对象,强力推行地下矿山机械通风,把未建立机械通风系统和通风管理混乱的矿井作为重大安全隐患进行专项治理。四川省在煤系矿山、甘洛铅锌矿区等重点矿区的安全监管中,将地下矿山机械通风作为主要工作来抓,督促企业强化通风管理,完善通风系统。130家煤系矿山安装了主扇风机,采掘工作面安装了局扇,实现了机械通风;辽宁省确定了私营、民营地下矿山作为专项治理工作的重点,从建设项目安全设施“三同时”审查入手,确保地下矿山机械通风的强制实施。

(三)结合安全生产许可制度,推进机械通风工作。在非煤矿山安全生产许可证审核颁发工作中,一些地区明确将地下矿山建立机械通风系统作为审核颁证的强制条件,为机械通风工作奠定了工作基础。山西省实施安全生产许可工作以来,把金属非金属地下矿山实行机械通风作为安全生产许可的必要条件之一,省内576家取得安全生产许可证地下矿山企业全部具备了机械通风的条件。辽宁省要求省内的841家地下矿山必须安装主扇,并形成通风系统,否则不予发放安全生产许可证。

(四)开展了自查自纠和督查工作。各地组织企业对照规程等有关要求,认真开展自查自纠工作,在此基础上,大部分省(区、市)对企业自查自纠情况进行了督查。安徽省对全省金属非金属地下矿山检查率达95%以上;广西壮族自治区11个市(地)安全监管局已完成了检查工作并报送了工作进展情况,共检查了272家金属非金属地下矿山,占地下矿山总数的72.1%;广东省组织对首轮取得安全生产许可证的非煤矿山企业进行了安全生产条件复查,并将地下矿山是否具备完善的通风系统作为检查的重要内容;重庆市对彭水、北碚、梁平、大足等重点地区进行了专项督查;浙江省经过近两年的整治,投入整改资金1.3亿元,以是有否安装和实施机械通风等六项刚性指标为重点,整治关闭了161家、整合地下群采矿硐300多条,地下矿山安全生产保障条件明显得到改善;江苏省以安全生产许可证管理工作“回头看”为契机,认真开展了金属地下矿山机械通风专项治理执法检查,组织对徐州、连云港进行了专项督查;江西省发挥中介机构作用,组织安全设备、设施检测检验机构,对全省527家金属非金属地下矿山企业,分期分批进行检验,目前已完成第一批53家。同时要求采用自然通风的地下矿山企业,必须在*年8月底以前请有资质的设计单位编制通风设计方案,并经安全监管部门审查批准后组织实施。

(五)在督查中,对一些未建立机械通风系统和通风系统管理混乱、存在重大安全隐患的矿山企业,依法加大经济处罚力度,同时下达限期整改指令,暂扣安全生产许可证,对逾期未改或整改仍不合格的,依法予以关闭。广西壮族自治区对检查中发现的21家机械通风系统不完善的矿山企业,实行了责令停产整顿的处罚。湖南省对4家存在机械通风管理混乱、通风不良等问题的企业下达了整改指令,对3家企业暂扣安全生产许可证,要求限期整改。

三、当前工作中存在的主要问题

(一)部分基层监管机构和人员对《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-*)中有关机械通风的要求在认识上存在误区,未将地下矿山建立机械通风系统作为必要条件,错误地理解为靠自然通风和局部通风也符合规程要求,尺度不准、监管不严、力度不够。

(二)地区之间的进展还不平衡。已颁发非煤矿山安全生产许可证但机械通风系统不完善需要整改的多数地下矿山相对集中在欠发达地区,云南、湖南、四川、贵州、陕西等西部欠发达地区未建立机械通风系统的地下矿山数量较多,工作难度大,专项治理任务繁重。

(三)部分地区行动迟缓、工作滞后。未按《通知》中对工作进度的要求,如期进入专项督查阶段,现仍停留在企业自查自纠阶段,不利于后续工作的开展。

(四)监管力量严重不足,影响了治理质量。金属与非金属地下矿山点多面广,民营小企业多,多处于交通、通讯不便的欠发达地区。监管人员严重不足和专业技术人员的匮乏,难以应对越来越专业和具体的监管工作需要,工作质量难以保障。

(五)部分地下矿山企业机械通风工作存在严重缺陷。主要集中在:

1.缺乏通风专业人员。多数小矿山缺乏通风专业技术人员,没有按规定配备通风工,不能正确使用通风设备设施。通风设备安装位置不正确,通风构筑物(风门、风桥、风窗)不完善,造成矿井通风系统不符合《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-*)规定,通风工作达不到要求。

2.缺乏警示标志。临时停工的巷道没有设置栅栏和警示标志,盲巷或采空区没有及时封闭,人员进入后易发生中毒窒息事故。

3.通风系统漏洞较多。部分矿山由于多年的无序采掘和采矿方法的不规范,造成采场通风困难,存在串联风或利用空区、废巷通风,即使安装了机械通风设施,也难以发挥作用。

4.缺少必要测风、测尘的检测手段。风质、风速、风量无检测依据,风机开停全凭经验、凭感觉,甚至为了降低生产成本,风机时开时停,或者从不运行,通风设施成了应付检查的摆设。

四、下一步工作要求

(一)进一步提高地下矿山机械通风专项治理工作重要性的认识。要坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,进一步督促企业落实主体责任,按照“严格源头把关,提升管理水平,加强监督检查”的工作原则,确保地下矿山机械通风专项治理工作能够如期保质完成。所有金属非金属地下矿山必须全部建立机械通风系统,井下风量、风速和作业场所空气质量达到规定要求。

(二)进一步补充完善实施方案的相关内容。要明确各阶段工作任务,细化工作内容、实施步骤、时间表,将各个环节工作任务落实到位,责任落实到人,地下矿山相对集中的重点地区和重点地下矿山要挂牌督办,限期完成,确保工作不留死角,安全不留隐患。

(三)加大安全生产许可证督查工作力度。对已经取得安全生产许可证但又没有建立机械通风系统的地下矿山和通风管理混乱、存在重大安全隐患的矿山企业,要采取果断措施,及时下达整改指令,限期整改。逾期不整改或整改不合格的,暂扣安全生产许可证,下达停产整顿通知书,确保工作取得实效。

(四)与隐患排查专项行动相结合。结合即将开展的重点地区、重点行业(领域)安全生产隐患排查治理专项督查行动,把未建立机械通风系统作为地下矿山的安全生产隐患,纳入治理专项行动工作中,加大指导和监督检查力度。同时要充分发挥中介机构和有关研究、设计单位的技术支撑作用,在检查过程中充分依靠有机械通风经验的专家和企业技术人员,及时发现和消除安全隐患,达到有效防范金属非金属地下矿山中毒窒息事故发生的目的。

(五)继续加大《金属非金属矿山安全规程》的宣传贯彻力度。要强化私营、民营小型矿山企业负责人对矿井建立机械通风系统重要性的认识,坚决纠正企业安全生产意识淡薄、存在侥幸心理和习惯性违规违章等现象,防止因通风不良和施救不当而导致中毒窒息事故的发生。

第4篇:地下矿山采矿方法范文

【关键词】 地下开采;探析;方法选择

一、地下开采的步骤

地下开采主要通过矿床开拓、矿块的采准、切割和回采 4 个步骤实现。这些步骤反映了不同的工作阶段。

1、矿床开拓

从地面掘进一系列巷道通达矿体,以便把地下将要采出的矿石运至地面,同时把新鲜空气送入地下并把地下污浊空气排出地表,把矿坑水排出地表,把人员、材料和设备等送入地下和运出地面,形成提升、运输、通风、排水以及动力供应等完整系统,称为矿床开拓

2、矿块采准

采准是指在已开拓完毕的矿床里,掘进采准巷道,将阶段划分成矿块作为回采的独立单元,并在矿块内创造行人、凿岩、放矿、通风等条件。

3、切割工作

切割工作是旨在已采准完毕的矿块里,为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间(拉底或切割槽),有的还要把漏斗颈扩大成漏斗形状(称为辟漏),以为大规模采矿创造良好的爆破和放矿条件。

4、回采工作

切割工作完毕之后,就可以大量的采矿,称为回采工作。回采是从矿块里采出矿石的过程,是采矿的核心。它包括落矿、运搬和地压管理三项主要工作。

二、对矿床开采的要求

1、基本要求

(1)确保矿床开采工作的安全及良好的劳动条件

(2)提高劳动生产力

(3)不断提高开采强度

(4)矿石的损失贫化率要小

(5)降低矿石成本

2、对环境保护的要求

(1)保护大气、森林、水域和其他自然条件和地表建构筑物

(2)消除生产废料对环境的有害影响

(3)恢复因开采矿产资源而遭受破坏的农田和土地

3、对开采技术水平的要求

(1)实现或完善矿山基本生产过程的机械化和综合机械化

(2)逐步实现工艺系统和主要生产环节的自动化

(3)研究组织管理的自动化

三、采矿方法分类

地下采矿方法分类繁多,常用的以地压管理方法为依据,分为三大类:自然支护采矿法、人工支护采矿法、崩落采矿法。

1、空场采矿法。亦称自然支护采矿法。这种方法将矿块划分为矿房和矿柱,分两步回采,先回采矿房后回采矿柱。在回采矿房时所形成的采空区,利用矿柱支撑来控制地压。因此矿石和围岩均需稳固,是使用本类采矿方法的基本条件。在回采矿房时采场的临时留矿,主要是起到继续上采的工作台作用,而对维护采场只起临时辅助的支撑作用,当留矿放出后,仍靠矿柱维护采空区,因此留矿采矿法应划为本类。VCR采矿法也是划分为矿房和矿柱分两步回采,当回采矿房时,也是利用矿柱支撑采场,实质上这种采矿方法,就是垂直深孔落矿的阶段矿房法。这种采矿方法也应划为这一类。凡在空场条件下放矿嗣后一次充填,均应划为空场采矿法。

2、充填采矿法。本类采矿方法中有些分两步进行回采。在第一步回采时,随回采工作面的推进,充填采空区以防止围岩崩落。另一些采矿方法是一步或连续回采,回采和充填交替进行。这类采矿方法是用充填采空区的方法控制地压,因此它适用于各种矿岩条件。

3、崩落采矿法。本类采矿方法为一步回采,是随回采工作面的推进,有计划地崩落围岩充填采空区以管理地压的采矿方法。

四、采矿方法的选择

采矿方法选择是矿山开发设计时的重大决策问题,所选择的采矿方法的优劣决定了矿山的开采效益、生产规模、劳动生产率、矿石回采率及采出矿石质量。选用采矿方法应考虑矿床地质条件、矿山技术条件和经济因素,以满足安全、经济、高效和优质的要求。矿床地质条件包括矿体形态、倾角、厚度、有用成分的分布、围岩和矿石的物理、力学和化学性质;矿山技术条件包括材料、设备、地表环境的要求和管理水平等;经济因素包括矿山价值、成本、经济效益、资源综合利用和国民经济的要求等。根据以上条件,提出几种方案,综合评价,选出最优方案,通过工业性试验后,正式使用。

1、采矿方法选择应遵循的原则

在确保安全生产的前提下,追求矿石的回采率高、生产效率高、矿石的损失贫化小、开采的总体经济效益好。在矿床开采的漫长的生产实践活动中,采矿工作者积累了大量的实践经验,形成了各种形式、适用各种条件的采矿方法。

2、在选择采矿方法时,应注意的事项

(1)矿床地质资料的准确性与完整性,尤其是必须具备有关矿岩稳固性 和坚固性方面的资料。若因资料不足致使选择失误,可能导致大量矿石损失和长期不能达产,造成重大经济损失。

(2)矿床地质条件比较复杂时,有必要在基建时期完成采矿方法工业性实验,实验成功后才能最终选定采矿方法。

(3)采矿方法分析比较中,要注意到不同方法的影响所及的范围。例如空场法与充填法,比较项目中不仅包括矿房回采,也要包括矿柱回采,有时还要包括空区处理。

(4)采矿方法选择并不只是从现有的方法中选出一种较好的方法,有时也需要结合矿床条件和要求,创造性地应用现有采矿方法的工艺与结构知识,提出更为符合要求的新采矿方法。

3、采矿方法选择过程

采矿方法选择可分为三个步骤:采矿方法初选、技术经济分析、详细技术经济计算与综合分析比较。

在采矿方法选择的实践中,常有两种情况,一是在初选几个方案之后,经过初步技术经济分析,亦即在第二步骤中,即可断别优劣,选出最佳方案;另一是当经过技术经济分析之后,尚有2~3个方案难分优劣,需进行第 三步的详细计算和比较,选出最优方案。

(1)采矿方法初选

首先就技术可能性提出一些采矿方法方案;其次是根据各方案的主要优缺点,淘汰掉具有明显缺点的方案,从而提出不具有明显缺点的、技术上可行的采矿方法方案。方法初选很重要。实践中常常根据初选方案中的某些缺点,提出修改和创新,形成更为合理的新方案。在初选中要多下功夫,特别是矿床地质条件 复杂时,应广泛调查研究,以免遗漏最佳方案。

(2)采矿方法的技术经济分析

对初选的(一般不超过3~5个)每个方案,要确定它的主要结构参数、 采准切割布置和回采工艺,选择具有代表性的矿块,绘制采矿方法方案的标准图,计算或用类比法选出各方案的下列技术经济指标,并据此进行分析比较,从中选优。

(3)采矿方法的综合分析比较

经过上述分析比较还不能判定优劣时,则对优劣难分的2~3个采矿方法方案进行详细的技术经济计算,计算出有关指标。根据这些指标再进行综合分析比较,最后选出最优方案。

参考文献:

[1]孙超;地下采空区对地表稳定性的影响[D];中国地震局工程力学研究所;2005年

第5篇:地下矿山采矿方法范文

关键词:井下采矿;技术及方法;发展

目前国内外井下采矿生产的技术与方法发展,主要表现为衡量各种采矿方法的比重、发展高效率、高回采率的机械化发展方向,有效提高了井下采矿的工作效率。

1.井下采矿生产的技术与方法

1.1充填采矿法

在我国,先后采用了干式填充、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等技术。最近我国已试验成功一批具备先进技术水平的充填采矿技术,其中最具代表的为:高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺、膏体泵送充填工艺与技术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等。早在上世纪七十年代,英国就已经出现了高水固结重填技术,并逐渐在世界范围内推广,该项研究虽然取得了一定进展,但是在材料的稳定性与价格方面仍存在较大争议,限制了该技术更好更快的发展。近年来,填充技术已转向高尾砂高浓度的发展方向,主要为了减少胶结材料的用量,可降低井下采矿的生产成本,改善井下环境,避免对矿山生产及环境造成破坏与污染。充填采矿法的发展趋势为机械化与大型设备化,主要应用在支护、落矿、出矿等几方面。胶结填充技术由最初的分级尾砂胶结充填,过渡到全尾砂高浓度胶结充填、不脱水且不浓缩的全尾砂胶结充填。在回采技术上,从提高分层高度到大孔落矿,改进了采场的结构参数,实现机械化开采方法。另外充填系统也实现了计算机控制的半自动化与全自动化。

1.2深部开采

近年来,我国已经有一批井下采矿技术开始深部开采,也就是说垂直开采深度达到了1000米以上。例如红透山铜矿,目前开采深度为900-1000米、冬瓜山铜矿框体埋深为1000米,现在已经建成两条超过1000米的竖井,已开展深部开采工艺。弓长岭铁矿的设计深度为-750米,距离地表距离1000米。夹皮沟金矿也开采了两个坑口工作深度超过600米,湘西金矿的开拓达到38个中段,垂直深度超过850米。但是由于我国当前深部开采的技术水平仍比较低,经验落后。因此我国已将此项技术列入科技攻关的研究项目中,分别在几座井下采矿实际生产中,开展多项目联合攻关。

深井采矿技术尚无明确或统一的概念。一般在矿床埋藏较深的位置,可能在生产过程中出现一般采矿中不会遇到的生产问题与技术难题,也就是深井采矿技术与方法。目前我国开采深度超过1000米的矿山即为深井采矿。应该注意的是,深井开采的矿震、井爆及冲击地压等灾害都是深部开采中遇到的突出问题。另外,地质构造、采矿方法、采场布置、采场支护、降温及通风、钢绳提升、无绳提升、超深竖井采掘、安全技术等都是深井采矿的关键问题。另外,有关深井开采的矿震、岩爆、冲击地压、预报和防治技术、采掘技术、深部井下通风、降温技术等都会对正逐步深入矿山开采的技术理论与实践等获得迅速发展。随着深山开采的发展,井下采矿技术中的挖掘及机械设备性能有所提高,开采深矿床的矿山也会越来越多,成为今后井下采矿的发展方向。

1.3支护与起爆系统

在井下开采中,应实行从上至下、由远至近的有计划开采,这也能有效保障井下采矿生产的安全作业。过去我国井下支护大多选用木支架,时常造成重大安全事故的发生。而当前锚杆桁架成为了全新顶板支护新工艺。它主要选用高强度的钢杆()及两个涨壳式锚杆与拧紧配制。这种支护技术已经在井下底车场、采场及各种硐室中得以广泛应用并取得良好效果,而在煤矿及金属矿的宽巷道、斜坡道的顶板支护中,国外已经大量应用,我国也正在研究投入使用。另外,井下采矿生产还可利用电子管的起爆系统,也应考虑到电子管的自身安全性,主要考虑发火延时电路。根据点燃管中引火头的安全技术性来说,传统的延期雷管单凭简单的电阻丝通电来点燃引火头,而这种方式也主要依赖电容、电阻、晶体管及传统元件,关键还有控制这些元件的可编程电子芯片。根据电子管起爆系统中的“本质安全”原则,如果传统电阻丝的点火安全度为1,那么电子点火芯片的安全度则为105,这种方式已被井下采矿生产技术与方法中得以广泛应用。可见,全新的支护材料与起爆系统的应用,能有效避免井下采矿生产的安全事故发生,进而提高经济利益与社会利益。

2.井下采矿生产的未来发展趋势

2.1采矿设备自动化、大型化

自动化、大型化、高效化是当前井下采矿生产设备的发展方向,研究出高效率的大孔穿爆设备、井巷钻进机械、中深孔全液压凿岩机具,再加上铲运机主体的装备、振动出矿、连续采矿及相应的辅助器械等设备。要求设备尽量满足高效化、无轨化、半自动化及自动化要求。采矿激光测位设备可实现计算机控制的凿岩台车,并自动清洁车厢中的粘结物,实现连续化装载与自卸式运输车等,并实现微机控制的铲运机发展方向。大型井下采矿应采用全盘高效率、机械化的大型设备,并实现自动化与遥控化。

2.2采矿的可持续发展化

在国外很多发达国家,对可持续发展环境战略十分重视,尤其对矿山的开采环境等实行综合治理方式,对井下排出的废气、废水、废渣、噪音、粉尘等都有严格的技术标准,一些低品位的矿山中,由于环保的治理费用支出较高,且不能建设或投产,尤其治理固体废料,对废弃的石场、尾矿坝等都是选用覆盖的方法,再在上方栽种植物,实行复垦、绿化。当前国外还注重无废料矿山与洁净矿山的建立,如我国苏州吴县铜矿、南京栖霞山锌相矿业等都遵循无废料矿山的原则。同时选用尾砂充填工艺实行矿床回采或者空区处理等,实现废物利用,并达到治理环境的目标,这就是井下采矿实现控制环境污染问题的总体趋势。

2.3采矿的现代化与智能化发展方向

目前我国已进入“智能化”、“数字化”的技术发展方向,有关矿井信息、井下定位与通讯、自动化技术等也得以广泛应用与发展。目前,无人作业、遥控采矿等技术已经在美国、加拿大、澳大利亚、瑞典等发达国家开始应用。且美国已成功研发出在一定范围内的采矿调度系统,主要应用最新的计算机技术、调度优化技术、无线数据通讯技术、全球卫星定位系统等,实现计算机实时控制及管理的露天矿生产系统,核心为应用全球卫星定位(GPS)系统,目前已经在工业中得以广泛饮用,井下采矿也基本可实现无人采矿。如加拿大国际镍公司,已通过利用地下定位及导航、地下通讯、快速处理信息与监控系统等,已经实现井下铲运机、汽车、凿岩台车无人驾驶等技术,而作业工人仅需在地面遥控即可,能保障井下采矿作业的顺利进行,最终实现地下开采设备及整个井下开采的遥控操作。

参考文献:

[1]秦豫辉、田朝晖.我国地下矿山开采技术综述及展望[J].采矿技术.2008(2)

[2]张明、陈允生.雅满苏井下矿采场出矿方式的技术改造[J].现代矿业.2010(11)

[3]郑学明、樵永锋、张海波.井下矿数字化综合监控系统的研究和实现[J].全国冶金自动化信息网2009年会.2009

[4]衣云建.采矿安全技术的探讨及展望[J].城市建设.2011(1)

[5]王廷军、贾瑞清、张寒松.井下矿工现代定位搜救技术与机器人搜寻[J].煤矿机械.2008(2)

[6]薛飞.几种先进的采矿技术及其应用[J].科技创业月刊.2010(7)

第6篇:地下矿山采矿方法范文

【关键词】VCR嗣后充填法;地下铁矿;采矿工艺流程;应用与发展

1.引言

最近十年,我国金属矿床开采技术和理论取得了较大进展,许多采矿新技术、新工艺、新设备、新材料在矿山得到应用。在地下开采方面,大孔径潜孔钻机、牙轮钻机、凿岩台车、铲运机、装载机、井下矿用汽车、装药机械、锚杆台车等辅助采矿机械获得了推广应用,VCR采矿法、高分段崩落采矿法、自然崩落采矿法、水平和缓倾斜厚大矿体的房柱法等高效采矿方法和工艺相继诞生。

常见的传统充填法有水平分层充填法、壁式充填法、削壁充填法等,VCR嗣后充填法与传统充填法相比较,主要有以下几个优点:a.开拓作业周期短,缩短了投产时间;b.前期投资成本低,投资回报期短;c.采切巷道少、断面大,可采用各类机械化作业(凿岩台车、液压潜孔钻、装药台车、铲运机等),回采效率提升,安全系数高;d.单次回采爆破崩矿量大、单耗低,工序循环间隙短,整体作业效率高。

2. VCR嗣后充填法的应用

2.1工程项目简介

安阳钢铁集团舞阳矿业公司铁山矿露天转地下一期采矿工程,要求在-100m至-160m中段年采矿210万吨,即在一个中段实现大型矿山的采矿量(年采矿200-300万吨属于大型地下矿山),业主、设计院及施工方共同研究后决定采用在近年来推广的“VCR嗣后充填法”。

2.2工艺流程

VCR嗣后充填法工艺流程为:开拓系统形成-100m水平凿岩硐室施工-160m水平拉底、装矿巷道施工-160m中深孔设计及施工-100m水平深孔设计及施工-160m水平中深孔落矿-100m水平深孔落矿-160m水平出矿充填新矿房施工。

2.3开拓采准作业

根据地勘资料显示,该中段矿体走向长约720m,矿体厚度30~100m,矿体倾角在48~55度之间,倾向南北向,该矿体数序倾斜厚大矿体,矿、岩稳定性属于较稳定。设计采矿中段高为60m,矿房宽度为15m,长度根据矿体厚度调整,相比其它采矿法开拓掘进量大幅减少,投产时间大幅提前。

-100m、-160m水平的巷道掘进断面为4.2m*4.5m三心拱形,临近矿岩分界线20m范围内的穿脉沿脉巷道需至少采取素喷砼支护措施,围岩较破碎或裂隙较发育处需采取喷锚挂网或钢拱架支护措施,以防后期中深孔、深孔爆破作业对巷道顶板边帮的大面积破坏。

2.4回采作业

-160m水平切割槽中心位置布置直径2m高9m的切割天井,周边均匀布置9米深垂直上向中深孔,采用H1354台车或YGZ-90钻机进行穿孔作业,中深孔呈扇形布置,孔径φ75mm或65mm,孔深6~13m,孔底距1.8~2.2m,排距1.5m。

单次爆破2~4排,直到形成宽4米,长15米,高13米的切割槽。以切割槽为自由面进行排位中深孔落矿,形成深孔落矿时的补偿空间。切割槽两侧面可对称爆破落矿,单次爆破2~3排,崩矿量为1000~1500吨,单耗为0.25~0.35kg/t。装药设备采用BQF-100装药器,炸药使用粉状硝铵炸药或粒状硝铵炸药。起爆采用非电毫秒雷管和导爆索联合起爆,输药管采用专用防静电输药管,起爆网络采用非电起爆网络,联拉方式采用簇联,排间微差起爆。

-100m水平采用T150液压潜孔钻进行下向垂直深孔钻孔作业,孔径φ165mm,孔深47m,以VCR小区拉槽区为自由面,对称爆破深孔落矿,可逐排一次全段高爆破,亦可单次爆破2~3排下半段形成倒楼梯形爆破结构。深孔爆破施工流程:测量孔深,用孔口封堵装置堵下口,轴向间隔径向不耦合装药,孔顶回填2-3m炮泥,孔间或排间微差爆破,循环往复至全部炮孔爆破落矿完成。

2.5出矿作业

出矿作业在-160m水平进行,采用ST-1030铲运机出矿,自卸汽车通过斜坡道运输到地表矿石仓(堆)。设置装矿巷道,在相邻矿房的拉底巷道中掘进装矿巷道与矿房相连。装矿巷道初始设计中对中距离15米,矿石回采率只有85%,经试验优化后改为中对中距离10米,矿石回采率可达92%。ST-1030铲运机在装车时由于举升高度不够,需在出矿矿房相邻穿脉巷道中设置装矿台。汽车运矿和地表联合的通道只有斜坡道,空、重车是影响生产的重要因素,针对进场实际,斜坡道全长2.5km,沿线设置10个错车硐室,在5#、10#错车硐室处设置上行、下行(加设错车巷),每台车辆配备对讲机,确保交通畅行。

2.6充填作业

在回采矿房出矿完毕后,及时进行充填前封堵作业,采用钢轨加锚杆联合支护挡墙,在巷道封堵口外约50cm处断面周边采用螺纹锚杆(2m长)定位,然后焊接钢轨,纵横间距0.5m,框架搭设完毕后铺设滤水帆布及纱网在靠近矿房一侧进行封堵,最后采用素砼对封堵墙四周进行喷浆。封堵墙在施工过程中要保留有两到三处泄水孔。充填料为尾矿砂胶结物,灰砂比一般为1:4,周边矿房围岩不稳或节理发育则可调整为1:6,矿房初次充填高度不宜过高,约1m左右,充填过程中安排专人负责检查封堵口是否存在漏浆问题,约2-3天后开始二次充填,在充填高度未超过巷道断面高度时单次充填不超过2m,在超过此高度后可单次充填3-5m。采场即将充填接顶时,需先检查充填管是否悬挂在最高点,要严格控制充填量,单次充填高度为0.3m-0.5m,为加强充填空区的料浆排水和养护,充一天养护一天,根据充填料的配比,流速等限量充填。接顶时,可根据胶结面的平整度适时调换充填钻孔,充填时应尽量保证充填面水平,保证胶结面平整。

3.结语

VCR嗣后充填法作为一种高效、安全、环保的采矿法,在河南舞阳矿业铁山矿、安徽草楼铁矿等矿山已成功应用并取得了较好的经济效益,本文以简略的工序流程形式介绍了此法在地下矿山的应用,旨在抛砖引玉,为今后此类采矿法的应用能够更全面、深入、创新性地使用作下铺垫。

参考文献

[1]《采矿手册》.冶金工业出版社,1988年12月.

第7篇:地下矿山采矿方法范文

Abstract: This paper analyzes the mining technical conditions of V1, V2, V3 ore bodies in a iron mine, and obtains the conditions of the good stability of the ore rock and the condition of the ore body to meet the low-angle dip to dip thin ore body. According to the mining of the coal mine is difficult, the mining method is difficult to determine, mining management is difficult and other problems, a comprehensive mining method is proposed in which the mining face is arranged along the inclined direction or pseudo inclined direction of the ore body. Through the study of stope structure parameters, mining technology, ventilation lines, it is concluded that the comprehensive mining method is suitable for the mining of the low-angle dip to dip thin ore bodies.

关键词: 缓倾斜至倾斜;薄矿体;全面采矿法;回采工艺;采场通风

Key words: low-angle dip to dip;thin ore body;breast stoping;stoping technology;stope ventilation

中图分类号:TD863 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)09-0147-03

0 引言

矿体是矿物的聚合体,其是地质作用的结果,由于影响矿体形成的因素众多,最终导致矿体的特征、赋存状态、赋存环境存在差异。为确保安全开采,需根据矿床的开采技术条件选择适宜的采矿方法,以便降低采矿成本,提高矿山经济效益。不同类型、不同开采技术条件的矿体,其适宜的采矿方法也不同。矿岩稳固性较好时采用空场法进行开采,如阿尔登―拓普坎铅锌矿[1]、雷家寨铜多金属矿[2]、谦比西铜矿[3]等;矿岩稳固性差时采用崩落法进行开采,如张家洼铁矿[4]、铜坑矿[5]、羊耳山铁矿[6]等;地表不允许塌陷或有需要保护的建筑物时采用充填法进行开采,如司家营铁矿[7]、李官集铁矿[8]、会宝岭铁矿[9]等;针对深部矿山,开采时还必须对深部岩石的力学特性进行研究,如冬瓜山铜矿开采时需研究深部岩石处于频繁动态扰动状态下的动力学特性[10-12]。

综上所述,矿山开采时,尤其是地下矿山开采时,需要选择适宜的采矿方法。缓倾斜至倾斜薄矿体开采时,常遇到出矿难度大、采矿方法难以确定、采矿管理难度大等问题,故以某铁矿的缓倾斜至倾斜薄矿体为研究对象,研究适宜该特征矿体开采的采矿方法。

1 V山地质概况

为研究缓倾斜至倾斜薄矿床的采矿方法,选择某铁矿为研究对象,矿区内矿体满足缓倾斜至倾斜薄矿床的条件。矿山地质是采矿方法选择确定的前提条件,故对该铁矿的矿山地质进行简要介绍。矿区在区域构造上处于剑川-大理歹字型构造南段,褶皱、断裂、挤压带构成了极其复杂的构造组合体,其中断裂密集,以高角度压性断裂为主,张性和压扭性断裂次之,构造线总体呈北西向平行展布。矿区出露地层主要有三叠系上统祥云组(T3x)、马鞍山组(T3m)和三叠系中统云南驿组(T3y)。矿区范围内构造简单,为单斜构造,且褶皱不发育。矿化强弱与岩石节理、裂隙发育程度成正相关系,当两组节理、裂隙发育时,铁矿呈似层状和透镜状产出。

2 开采技术条件

2.1 矿体特征

该铁矿床共圈定铁矿体三个,其编号为V1、V2、V3号矿体,均以氧化矿为主,且呈透镜状分布。各矿体的具体特征如下:

①V1号矿体:位于矿区北东部,沿走向长180m,呈“弧”形状。分布于三叠系上统马鞍山组(T3m)的灰岩中,以块状及蜂窝状褐铁矿为主。主要以似层状及透镜状形态产出。矿体呈北东走向,倾向80°~190°,倾角在20°~25°,平均23°,为缓倾斜矿体,且平均厚度为2.09m,为薄矿体。

②V2矿体:位于矿区中部,沿走向长250m,同样分布于三叠系上统马鞍山组(T3m)的灰岩中,以块状及蜂窝状褐铁矿为主。矿体的产出形态主要以似层状和透镜状。矿体呈近南北走向,倾向85°~95°,倾角在35°~40°,平均37°,为倾斜矿体,且平均厚度为2.14m,为薄矿体。

③V3矿体:位于矿区中部,沿走向长50m,也分布于三叠系上统马鞍山组(T3m)的灰岩中,以块状及蜂窝状褐铁矿为主。矿体的产出形态仍为似层状和透镜状。矿体呈近南北走向,倾向85°~95°,倾角在32°~38°,平均35°,为倾斜矿体,且平均厚度为2.20m,为薄矿体。

2.2 矿岩稳固性

矿体围岩及矿体顶底板均为厚层状灰岩,硬度大,物理力学性质高,岩石的稳固性较好,有利于矿床开采,但在节理、裂隙发育区或采空区地段岩石破碎,稳定性差,可能塌方、冒落。该铁矿矿体产于三叠系上统马鞍山组(T3m)灰岩中,矿体上下盘亦主要为灰岩,矿体上下盘围岩化学成分与该层段岩石化学成分无较大差别。由于矿体上下盘围岩具有与矿体本身相同的铁矿化,矿体与围岩实际上呈过渡的渐变关系。总体来说矿体及围岩的稳定性较好,矿床工程地质类型可划为层状结构坚硬-半坚硬岩类为主的中等类型。

3 缓倾斜至倾斜薄矿体开采存在的问题

以某铁矿为基地研究缓倾斜至倾斜薄矿体的采矿方法,需以实际工程地质情况及矿体特征为前提进行探讨。根据该铁矿的实际生产经验,可总结出缓倾斜至倾斜薄矿体开采过程中遇到的主要难题:

①矿体倾角较缓,崩落的矿石无法自行落矿,导致出矿难度大,增加采矿成本。

②由于矿体倾角处于缓倾斜至倾斜范围内,导致采矿方法的选择及回采工艺的确定难度大,如选择多种采矿方法,则会造成矿山生产管理难度大。

③由于该铁矿床存在多条矿体,对采矿方法的要求较高,造成采矿方法的设计难度大,实际开采过程中,需根据各矿体的具体特征调整采矿方法的结构及参数。

4 采矿方法探讨

4.1 采矿方法选择

不同特征的矿体需选择相应的采矿方法进行开采,采矿方法的选择是矿山开采的核心工作,其决定了矿山生产的安全性及经济效益。矿床地质条件及矿体的开采技术条件是采矿方法选择的前提,矿体的倾角、厚度,以及矿岩的稳固性等都是采矿方法选择时必须考虑的因素。同时采矿方法的选择还必须遵守安全、可靠;结构简单、技术可行;工艺成熟、管理方便;损失率及贫化率较低;生产能力大,劳动生产率高;采矿成本低、经济效益好等原则。由于缓倾斜至倾斜薄矿体开采时崩落矿石无法进行自溜放矿,同时作为研究对象的某铁矿的矿岩稳固性较好,结合该铁矿矿床实际的开采技术条件、经济效益及矿山开采安全等,类比国内相似矿山,最终确定采用全面采矿法对缓倾斜至倾斜薄矿体进行回采。针对缓倾斜、倾斜两种倾角的矿体通过调整回采工作面的布置形式确保安全生产,同时采用电耙辅助运矿的方式来解决矿石出矿难的问题。

4.2 缓倾斜薄矿体采矿方法探讨

该铁矿V1号矿体倾角在20°~25°,平均23°,即倾角小于30°,且矿体厚度为2.09m,同时矿岩稳固性都较好,故采用回采工作面沿矿体倾斜方面布置的方式进行开采。沿岩矿体走向布置矿块,采场宽度设置为50m,根据矿体赋存标高,中段高度设置为25m,设置矿块间柱宽2m、顶柱及底柱高2m,采场底部溜矿小井间距设置为12m。具体的采场结构参数详见图1。

4.3 倾斜薄矿体采矿方法探讨

该铁矿V2号矿体倾角为35°~40°,平均37°,平均厚度为2.14m;V3号矿体倾角为32°~38°,平均35°,平均厚度为2.20m,即V2、V2号矿体的倾角都大于30°,若回采工作面沿矿体倾斜方面布置,采场出矿的安全性得不到有效保障。结合矿山实际情况,同时借助类似矿山的生产经验,设置回采工作面沿矿体伪倾斜方向布置,即确保工作面的真实倾角小于30°,图2中倾角C便是设计回采工作面的真实倾角,经计算为25°,小于30°,满足要求。

各采场回采工作面沿矿体伪倾斜方向布置,同时沿岩矿体走向布置矿块,采场宽度同样设置为50m,根据矿体赋存标高,中段高度同样设置为25m,设置矿块间柱宽2m、顶柱及底柱高2m,采场底部溜矿小井间距设置为12m。具体的采场结构参数详见图2。

4.4 采场回采及通风

①采准切割:矿块沿矿体走向布置,同时为减少矿柱矿量和提高回采率,满足生产能力及装车运输量的要求,中段运输巷道采用脉外布置。首先自中段运输平巷开掘人行材料通风井和放矿溜井,然后在矿房底部沿矿体底板(下盘)开凿拉底平巷、接着开凿采场上山(采场上山通地表或联通上中段电耙道)。

②采场回采:矿块回采的顺序为后退式回采,同时根据矿体倾角大小,V1矿体的工作面沿矿体倾斜方向布置,V2、V3矿体的工作面沿矿体伪倾斜方向布置,采场内的回采顺序为从采场一侧向另一侧全厚推进。采场内采用YTP26型凿岩机进行凿岩,凿岩孔径一般为36mm~44mm,孔深1.5m~2m,排距1.5m~2m。钻孔钻凿完成后,采用人工装药的方式进行装药,采用非电毫秒导爆管起爆方式起爆2#岩石凿岩进行爆破。爆破后待炮烟散净,处理采场矿房顶、底板岩层及顶部松、浮石。最后采用2DPJ-22型电耙将崩落的矿石耙运至采场底部的溜矿小井,矿石经溜矿小井放入中段平巷内的0.7m3翻斗式矿车中,运出地表。

③采场通风:V1、V2、V3号矿体开采时的采矿方法都为全面采矿法,区别在于回采工作面布置的形式不同。在主风机形成风流的前提下,每个采场配制一台JK55-2-N04型局扇辅助通风,便可确保采场的通风安全。新鲜风流经平硐口进入中段运输巷,经人行通风井、拉底巷道及采场联络道进入采场,清洗工作面后,污风排至上中段回风平巷再抽出地表或直接排出地表。具体通风线路见图3,图中箭头表示风流流向。

5 结论

以某铁矿为研究对象,研究缓倾斜至倾斜薄矿床的采矿方法,针对矿床开采存在的问题,经研究得出如下结论:

①分析了某铁矿的开采技术条件及矿岩的稳固性,得出矿体满足缓倾斜至倾斜薄矿体的条件,同时得出矿岩稳固性较好,有利于矿床的开采。

②提出采用全面采矿法进行开采,通过布置回采工作面的形式及采用电耙辅助运矿,有效解决了运矿难及回采工艺难管理的难题。

③探讨了适用于缓倾斜及倾斜薄矿体开采的全面采矿法的结构参数,同时分析了采场回采工艺及步骤、通风线路,得出全面采矿法适用于缓倾斜至倾斜薄矿体的开采。

参考文献:

[1]张明峰,姜仁义,苏建军.阿尔登―拓普坎铅锌矿采矿方法的选择[J].金属矿山,2012(11):49-51.

[2]王文丽,王春.雷家寨铜多金属矿采矿方法选择探讨[J].有色金属(矿山部分),2013,65(3):29-32.

[3]刘松伟,杨育峰,吴俊俊.谦比西铜矿下向嗣后空场法的应用[J].现代矿业,2013(6):69-70.

[4]张国,邱景平,宋守志.张家洼矿无底柱分段崩落法结构参数灰色决策[J].东北大学学报(自然科学版),2006,27(4):454-457.

[5]石富文,李明,罗先伟,等.组合式崩落法在铜坑矿92#矿体中的应用研究[J].金属矿山,2014(8):33-36.

[6]丁明福,周王贞.无底柱分段崩落法在羊耳山铁铜矿的应用[J].有色金属(矿山部分),2015,67(5):14-16.

[7]周冬冬,高谦,余伟健,等.司家营铁矿阶段充填法开采流固耦合数值模拟[J].矿业研究与开发,2010,30(2):19-22.

[8]胡道喜.上向进路与上向分层充填法在李官集铁矿的应用[J].金属矿山,2011(4):21-23.

[9]纂晓磊,宋肖杰.中深孔高分段空场嗣后充填法在会宝岭铁矿中的应用[J].有色金属(矿山部分),2013,65(3):21-23.

[10]唐礼忠,王春,程露萍,等.一维静载及循环冲击共同作用下矽卡岩力学特性试验研究[J].中南大学学报:自然科学版,2015,46(10):3898-3908.

第8篇:地下矿山采矿方法范文

【关键词】斜坡道开拓;地下矿山;围岩稳固;倾斜矿体;无底柱分段崩落法

绪论

斜坡道开拓方式多见于山坡露天矿山,作为地下矿山的主开拓方式比较少见。涞源金龙五矿浅部矿体经过几年开采已经接近尾声,矿山的剥采比逐年加大已不适应露天开采。为保证矿山生产的连续性,矿山转入地下开采。综合对比竖井、斜坡道开拓方式,根据矿山地质,矿床赋存情况以及对矿山生产能力的要求决定实行斜坡道开拓方式。通过实践斜坡道开拓方式在该矿运用非常成功,大大提高了生产能力有效降低了生产成本。斜坡道开拓方式对于具有围岩稳固的倾斜、缓倾斜矿体赋存条件的矿山十分实用,具有一定的借鉴意义。

1矿山开采技术条件及现状

1.1矿山开采技术条件

矿床产于金刚库岩组黑云(角闪)变粒岩中,围岩稳固。独山城铁矿水源矿段主矿体规模较大,形态稳定;区内矿体埋藏较浅,地表露头良好,浅部宜于露天开采;由于矿体沿倾向延深较大,最大延伸超过500m,深部矿体适于地下开采。矿体赋存于太古界石咀岩群金刚库岩组中部黑云斜长片麻岩、含角闪石磁铁石英岩或黑云变粒岩中,岩石节理不发育,抗压强度高,顶底板稳固,开采技术条件好围岩坚固稳定。矿体产状300°~335°,倾角42°~62°,属倾斜矿体与片麻岩产状基本一致。矿体厚12.36m~71.00m,平均厚32.27m。

1.2矿山开采现状

目前矿山主要开采对象为Ⅰ矿体,矿山开采采用露天方式,矿段内采场分为③、④两个采场,③采场位于23-27线间,呈长条形近东西向分布,底面长180m,宽30m。底面标高:一级台阶825m,二级台阶840m。④采场位于27—31线间,长条形北东向分布,长200余米,宽40余米,坑底标高820m。矿山开拓方式为公路开拓,采用汽车运输。汽车运输线路采用固定线路,布置于露天采场下盘边帮。矿山采用台阶分层采剥法采矿。露天最终边坡角:上盘55°,下盘随矿体倾角而定,一般为45°~55°。平均剥采比0.7:1。矿体开采深度一般为自然地面以下30m~50m。随着开采的逐步向下延伸,矿山剥采比逐渐加大,露天开采逐渐转为地下开采。

2开拓方式的选择

2.1开拓方案的比较

斜坡道开拓的优点:地表附属建筑物简单;可以减少大规模基建前的探矿时间和费用,提早出矿缩短矿山建设时间;无轨设备比较灵活,能够降低运输成本;井口工业场地占地面积小,非常适合本矿山;生产环节少,生产工艺及设备简单;生产能力潜力很大;方便大型无轨设备上下井;阶段运输平巷与分段采准巷道合二为一,省掉阶段运输平巷工程;斜坡道开拓到地面以下第二分段即可投产,投产速度快,基建周期短;基建施工方便简单。缺点:同样深度下,竖井开拓比斜坡道开拓工程量要小很多;设备价格较斜坡道开拓便宜。

竖井开拓的优点:同样深度下,竖井开拓比斜坡道开拓工程量要小很多;设备价格较斜坡道开拓便宜。缺点:基建期较长,资金周转速度慢;提升系统复杂,安全费用较高;地表构筑物较多,占用过多工业场地,本矿山地面布置困难;生产能力提升空间较小;大型无轨设备上下井较困难;阶段运输平巷工程量随开采深度增加而越来较大。

经过两种方案的优缺点比较结合对矿山生产能力的要求决定实行斜坡道开拓方案。

2.2斜坡道开拓方案的技术参数

将主斜坡道布置在矿体下盘,距岩石移动界线最小距离45m,斜坡道规格5m×4.5m,平均坡度8%,主斜坡道采用混凝土路面。斜坡道担负全矿的矿岩、井下人员、材料、设备等运输任务,同时兼做矿坑的进风井口和一个安全出口。

在矿体下盘岩石移动界线以外、斜坡道附近布置一条管缆斜井(在井内布置压风管、水管、通讯电缆和人行梯子等)。矿山正常生产期间管缆斜井既是向矿井输送压缩空气、生产用水、电力供应及排出坑内积水的唯一通道,又是向矿井输送新鲜空气的重要通道。此外管缆斜井还有另外两个作用:一是在矿山基建期间当做措施风井,使管缆斜井与斜坡道相通,解决斜坡道掘进过程中的临时通风问题;二是紧急状态下的安全出口。

1号回风斜井布置在矿体下盘的东南端部岩石移动区以外,井筒宽2.5m,高2.5m,井口布置主扇及引风道设施,作为矿山的南回风井。2号回风斜井布置在矿体下盘的东北端部岩石移动区以外,井筒宽2.5m,高2.5m,井口布置主扇及引风道设施,作为本矿山的北回风井。1号和2号回风井内均布置有梯子间,兼作矿坑的安全出口。(开拓系统如图2-1)

3矿山生产

3.1采矿方法

矿区内矿体呈层状、似层状,具分支复合现象。产状300°~335°,倾角42°~62°,与片麻理产状基本一致。厚12.36m~71.00m,平均厚32.27m。TFe≥20%的矿体厚12.36m~71.00m,较厚地段主要分布于地表。矿体顶底板为片麻状黑云斜长变粒岩、黑云斜长片麻岩,矿体规模大,延伸基本稳定,近地表风化程度较高,结构松散。风化带以下岩石节理不发育,抗压强度高,顶底板稳固。根据矿体的赋存特点,矿体上下盘围岩稳固性、矿体厚度和倾角变化及矿石性质等因素,采用无底柱分段崩落法开采。矿块沿走向布置,长度60米,分段高度15米,露天开采废石用作覆盖层。

回采进路沿走向布置,上下分段回采巷道交错布置,在纵剖面上使回采进路形成菱形,以便将上分段回采巷道间的残留矿石尽量回收。回采进路平均间距15m。采用无轨运输方案,出矿设备采用WJD-3型电动铲运机,铲斗容积为3m3,额定载重6t。运输选用JKQ-25型地下矿用汽车,该汽车额定载重25t。汽车经斜坡道、分段石门、沿脉运输平巷后在分段运输联络道中等待装车,铲运机在回采进路铲满矿石后,后退调车至分段运输联络道进行装车,装完后进入工作面开始下一个循环。

3.2矿山运输

为方便进出分段平巷,斜坡道沿矿体走向S型折返式布置,坡度较缓,平均坡度8%。采用单线行车,为保证行车安全,在每个分段水平的直线处设一措车道,同时在拐弯处布置一条分段石门联通本分段矿体。矿山井下运输采用JKQ-25型地下矿用汽车,该车长9200mm,宽2960mm,高2300mm,额定载重25t,最大爬坡能力25%。该车型质量可靠,故障率低,净化系统采用机外净化,适合井下运输。汽车经斜坡道进入坑内,通过各分段石门、沿脉运输巷及穿脉联络巷后到达采场工作面,装车后汽车沿原路返回,将矿(岩)运输到地表。

4结论

(1)斜坡道作为主开拓方式在该矿得到了很好的应用,该开拓方式能够很好的满足矿山通风、排水、运输的需要。

(2)斜坡道开拓结合无底柱分段崩落法降低了10%左右的矿山生产成本。

(3)斜坡道开拓无轨运输方式大大提高了地下矿山生产效率。

第9篇:地下矿山采矿方法范文

【关键词】 采矿 工艺技术 应用 改造

1引言

采矿业是当今社会生产生活中一项必不可少的原料工业,对整个社会发展有着十分重要的作用。在我国全面开展经济建设的时代潮流中,要使矿产企业的生产效益得到最大程度的提高,采用先进的、合理的采矿工艺技术是最为有效的手段。传统的采矿工艺技术包括充填采矿、空场采矿、溶浸采矿和崩落采矿等等,这些技术在实际采矿过程中都有不一样的应用,也有其各自需要注意的问题。另外,随着绿色自然、低碳环保的理念越来越得到广大民众的推崇,绿色采矿工艺技术也越来越受到人们关注,对相应的采矿工艺技术向节能、环保方向进行改造,是矿产企业现代化发展的要求,也是社会经济发展的必然要求。

2 几种常见的采矿工艺技术的应用

2.1 充填采矿工艺技术的应用

在采矿作业中,进行回采工作面推进时,对采空区的维护需要用充填材料对其进行逐一充填,有时还需要与支架相结合,这就要用到采矿充填工艺技术。充填采空区是用已成型的充填体管理地压,控制好地表下沉及围岩崩落,防止矿石自然引起的火灾,从而为回采提供安全便利的环境。

2.2 空场采矿工艺技术的应用

空场采矿工艺技术,是指将矿块分为矿房和矿柱两部分,先采矿房后采矿柱逐一回采的采矿方法。[1]矿房的回采主要使用敞空形式,利用矿柱和围岩来增加矿房强度。采完矿房后,要及时回采矿柱,并同时对采空区进行适当的处理,应用相应的工艺技术对矿房进行充填,以改善矿柱的回采环境。

2.3 崩落采矿工艺技术的应用

崩落采矿工艺技术一般应用于围岩允许塌陷并且较易崩落的地表矿体的开采。[2]采用该项技术进行回采工作的过程中,对围岩崩落和采空区充填都需要明确的计划,从而对围岩崩落时的地压达到有效管理。

2.4 溶浸采矿工艺技术的应用

所谓的溶浸采矿工艺技术,是一种将矿产的化学性质和物理性质结合起来运用的采矿技术,是一门较为现代化的技术。使用该项技术时,首先要将溶浸液注入矿层中,通过溶浸液与矿石发生的化学反应浸出矿石中有用的成分,再将这些变成液态的有用成分回收,从而达到开采矿石的目的。

2.5 岩体加固技术的应用

在矿产开采过程中通常需要对岩体进行加固,常用的加固方法有锚杆支护和锚索两种。锚杆的加固深度只到岩石表层2~3米,锚索加固可以达到岩石内部20米以上,因此锚索通常用来稳固大型地下溜井和硐室、采场顶板和上下盘围岩等。另外,井巷中破碎严重的岩体甚至流砂的加固则可以采用注浆加固法。

3 采矿工艺技术应用需注意的问题

不同的矿区具有不同的地质条件和不同的矿产分布情况,这些都会给采矿作业的实际操作带来很大的影响。因此,在选择采矿工艺技术时,一定要结合该矿区的实际情况,科学、合理地进行矿产开采。否则,不但会影响到采矿企业的经济效益,造成资源浪费,甚至威胁到采矿人员的生命财产安全。

空场采矿工艺技术并不是所有采矿作业中的采空区都可以直接应用,如果围岩或矿石存在松动可能,则必须在对其进行加固后才能应用该项技术;崩落采矿工艺技术通常只适用于围岩允许塌陷且容易崩落的地表矿体,并且需要与特定的回采方式及相应的开采流程相配合,所以该项工艺技术要根据实际情况有针对性地进行选择;在采矿作业中应用充填采矿工艺技术时,则要结合矿块的结构和回采工作面推进方向来确定填充方法,比如选用向上层、单层、向下层,以及水力、干式、胶结等方式进行充填;应用溶浸采矿工艺技术时,则需要对浸出地点和浸出方式加以关注,有针对性地选择原地浸出、原地破碎浸出和地表浸出等方式;岩体加固技术对采矿作业有着不容忽视的重大作用,这项技术是保证矿产安全开采的重要手段,应得到高度重视。

在具体采矿作业中,安全是所有工作的前提,一切采矿工艺技术都要在此基础上才能进行生产。另外,绿色生态和低碳环保的理念也必须根植于内,在尽量减少采矿作业对环境造成的不良影响的前提下,合理选择采矿工艺技术,不断提高矿产企业的经济效益。[3]

4 采矿工艺技术的改造

除了上述几项采矿工艺技术外,我国的采矿工艺还分为露天矿体采矿工艺和地下矿体采矿工艺,露天矿山采矿工艺包括穿孔、采装、爆破、排土、运输等等,地下矿山采矿工艺包括井巷掘进、矿床开拓、采场支护、空区处理和地压管理等等。另外,随着科技进步和时展,绿色开采技术也成为采矿业的重要发展部分,目前应用较多的绿色开采技术包括保水开采技术、洁净煤技术、地下气化技术等等,但在这方面仍存在许多问题值得我们探讨和改造。

对相应的采矿工艺技术进行适当的改造可以有效地节约资源,提高采矿企业的经济效益,近年来,我国对采矿工艺技术进行了以下几点改造,使采矿技术得到了较快的发展。第一,提出了药壶爆破和提高炮孔临近系数等几项全新爆破技术,使一些地质条件复杂的矿山爆破作业取得良好的效果,显著提升了经济效益。第二,对排土方式进行改进。取消了传统场地排土的方法,改用边缘排土与分层码堆相结合的形式,取得了很大的成功。第三,修改了部分初步设计的内容及不合理的开采现状,避免了露天矿山后续作业出现剥采失衡问题。第四,优化电力系统。科学合理地布置电力线路,使电路损耗降到最低,极大地提升了电铲效率。第五,对部分小型煤矿采用伪倾斜柔性掩护支架法采矿。这项技术简化了生产系统,增长了工作面和倾斜煤层走向,使巷道布局更为科学合理。第六,采用掩护支架分离采空区和工作空间,实现工作面煤炭自溜,很大程度上减轻了采矿工作人员的劳动强度,增强了采矿作业的安全性。第七,将刨煤机开采技术应用到部分煤层较薄的煤矿中,显著提高了煤炭的生产效率。另外,刨煤机智能驱动系统在工作面输送机中的成功应用,也是实现工作面采煤全自动化的有利条件。[4]

5 结语

总而言之,矿产行业经过长期的发展,许多采矿工艺技术都已相对成熟,这些技术的合理应用给采矿企业带来了极大的经济效益。但与此同时,社会生产生活对矿产的需求不断增长,矿产资源日益减少,这促使我们不得不以长远的眼光来看待矿产开采,以可持续发展的战略来指导采矿工艺技术的改造,从而以对自然生态最小的影响,实现采矿企业最大的效益。

参考文献:

[1]杨秉胜.浅谈采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].民营科技,2014(02).

[2]马君.试论采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].科技致富向导, 2013(18).