引論：我們?yōu)槟砹?3篇露天開(kāi)采的采礦方法范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
Key words: rock; open pit mining
中圖分類號(hào)：TD8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
1、巖體基本質(zhì)量的分級(jí)
巖體基本質(zhì)量由巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度兩個(gè)因素確定。其劃分采用定性和定量?jī)煞N指標(biāo)方法確定。顧名思義，定性劃分是根據(jù)巖石的性質(zhì)，巖石堅(jiān)硬程度定性劃分一般采用敲擊、浸水等方法對(duì)巖石進(jìn)行確定，一般分為堅(jiān)硬巖、較堅(jiān)硬巖、較軟巖、軟巖、極軟巖，風(fēng)化程度可由巖石的顏色、狀態(tài)、構(gòu)造破壞程度進(jìn)行確定，一般分為未風(fēng)化、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化；巖體完整程度定性劃分一般根據(jù)主要結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、結(jié)合程度、結(jié)構(gòu)面類型、相應(yīng)的結(jié)構(gòu)類型來(lái)確定，一般分為完整、較完整、較破碎、破碎、及破碎。所以定性確定方法一般是采用肉眼觀察、手觸等方式對(duì)巖體進(jìn)行判斷，比較直觀。定量劃分是根據(jù)公式計(jì)算對(duì)巖體質(zhì)量分級(jí)進(jìn)行確定，精確度高，理論追溯性強(qiáng)。巖體堅(jiān)硬性定量指標(biāo)采用巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度RC，RC可由試驗(yàn)測(cè)得，也可由計(jì)算得出；巖石完整程度定量指標(biāo)采用巖石完整性指數(shù)KV確定，KV由試驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)無(wú)法取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可采用巖體體積節(jié)理數(shù)JV進(jìn)行確定。巖體基本質(zhì)量的分級(jí)應(yīng)根據(jù)巖體基本質(zhì)量的定性特征和巖體基本質(zhì)量指標(biāo)（BQ）兩者相結(jié)合進(jìn)行確定，巖體基本質(zhì)量的定性特征根據(jù)前述方法即可確定巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度，巖體質(zhì)量指標(biāo)（BQ）應(yīng)根據(jù)分級(jí)因素的定量指標(biāo)RC和KV,按公式BQ=90+3RC+250KV進(jìn)行確定，在使用此公式時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)條件a、當(dāng)RC＞90KV+30時(shí)，應(yīng)以RC=90KV+30和KV帶入計(jì)算BQ值b、當(dāng)KV＞0.04RC+0. 4時(shí)，應(yīng)以KV=0.04RC+0.4和RC帶入計(jì)算BQ值。正確確定巖體的質(zhì)量分級(jí)對(duì)采礦作業(yè)選擇設(shè)備、作業(yè)工法、安全防護(hù)有著指導(dǎo)性的作用，準(zhǔn)確確定巖體基本質(zhì)量的分級(jí)，做好邊坡穩(wěn)定性和支護(hù)工作在采礦中勢(shì)在必行。
2、主礦體基本穩(wěn)定，但礦體夾石層和礦體頂?shù)装鍑鷰r局部有軟化特征，位于上下盤20m范圍內(nèi)存在一個(gè)近礦圍巖不穩(wěn)定帶，是影響礦山開(kāi)采的主要工程地質(zhì)問(wèn)題。因此，合理選取采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)是保證吳集鐵礦地下開(kāi)采地表不塌陷、井下不突水的關(guān)鍵。在地下礦山采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇過(guò)程中，經(jīng)驗(yàn)類比法占有重要的地位。隨著巖石力學(xué)理論及計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)值模擬為巖石力學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)提供了重要的依據(jù)。 拉格朗日模擬是把每次拉格朗日計(jì)算作為一次試驗(yàn)，拉格朗日計(jì)算的結(jié)果（如采場(chǎng)頂板的下沉量）與采礦方法、采場(chǎng)跨度、礦柱尺寸、圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)等多個(gè)因素密切相關(guān)，各因素或多或少地對(duì)峒室頂板的下沉產(chǎn)生影響，到底哪個(gè)因素是關(guān)鍵因素，各因素以什么樣的組合更合理，都是要高度重視的問(wèn)題。正交拉格朗日分析是按照正交實(shí)驗(yàn)原理，考慮了巖石的塑性、不抗拉、節(jié)理的非線性以及層狀巖體的正交異性、模擬回采順序、開(kāi)挖效應(yīng)及圍巖、錨桿、噴射砼的相互作用，具有較好的適應(yīng)性。本次吳集采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，用正交拉格朗日試驗(yàn)分析方法評(píng)價(jià)各設(shè)計(jì)參數(shù)與穩(wěn)定性指標(biāo)間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上提出了合理的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)取值。
3、拉格朗日法的基本原理
拉格朗日法是研究流體質(zhì)點(diǎn)隨時(shí)間而變化的情況，即某一質(zhì)點(diǎn)在任意一段時(shí)間內(nèi)走出的軌跡、所具有的速度、壓力等。將此法植入固體力學(xué)中，將研究的區(qū)域劃分成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)就相當(dāng)于流體的質(zhì)點(diǎn)，然后按時(shí)步用拉格朗日法來(lái)研究網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)稱拉格朗日法。這種方法最適用于求解非線性的大變形問(wèn)題。它使用差分方法求解，先將求解的區(qū)域劃分成四邊形網(wǎng)絡(luò)，見(jiàn)圖1（在邊界不規(guī)則的地方也可以用三角形網(wǎng)絡(luò)來(lái)擬合）。其計(jì)算循環(huán)見(jiàn)圖2。
4、采礦方法概述
4.1在礦體和圍巖中以一定的布置方式和程序，掘進(jìn)一系列的準(zhǔn)備坑道和切割巷道，并按一定的生產(chǎn)工藝過(guò)程，進(jìn)行回采的方法，叫做采礦方法（mining method）。根據(jù)礦體的開(kāi)采技術(shù)條件，設(shè)計(jì)的采礦方法為：階段礦房分段鑿巖嗣后充填采礦法，其結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)圖3。
1－沿脈運(yùn)輸巷道；2－穿脈運(yùn)輸巷道；3－礦石溜井；4－拉底巷道；5－裝礦巷道；6－
鏟運(yùn)機(jī)出礦巷道；7－回風(fēng)平巷；8－回風(fēng)天井；9－進(jìn)風(fēng)天井；10－分段鑿巖巷道；11－
切割天井
4.2采礦方法構(gòu)成要素:人工裝礦的淺孔留礦法礦塊長(zhǎng)50m,沿礦體走向布置,中段高度60m,頂柱高度6m,不設(shè)底柱,間柱寬度8m,礦塊寬同礦體厚度。回采工藝為礦房自下而上分層回采,分層高度1.8～2m,采用7655型鑿巖機(jī)鉆鑿上向傾斜孔,孔徑38mm,孔深1.8～2m,炮孔采用平行排列或交錯(cuò)排列,網(wǎng)度為0.8～1.8m,每次爆破兩排孔。落礦后先28局部放礦,出礦在裝礦巷道中人工向礦車裝礦,人工推車至運(yùn)輸巷,由電機(jī)車運(yùn)至主井溜井口。
4.3礦床聯(lián)合開(kāi)采的特點(diǎn)：無(wú)論是露天開(kāi)采和地下開(kāi)采都覺(jué)有其獨(dú)特的工藝特點(diǎn)，當(dāng)?shù)V床適用于采用露天和地下聯(lián)合開(kāi)采時(shí)，就應(yīng)該充分利用這一特點(diǎn)，以提高露天和地下開(kāi)采的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。聯(lián)合開(kāi)采工藝系統(tǒng)的核心是在開(kāi)采工作中按一定順序進(jìn)行時(shí)，必須盡量考慮礦床的特點(diǎn)，選擇露天和地下相互聯(lián)系的開(kāi)采工藝系統(tǒng)，公用地面輔助生產(chǎn)設(shè)施和生活福利設(shè)施，以提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益。露天和地下聯(lián)合開(kāi)拓的主要特點(diǎn)是最大限度的賦予地下巷道多種用途。深部露天礦開(kāi)采的趨勢(shì)是廣泛利用地下巷道進(jìn)行運(yùn)輸。
礦床聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)上可行性的開(kāi)采工藝系統(tǒng)：
露天與地下聯(lián)合使用地下巷道系統(tǒng)
露天礦利用地下巷道系統(tǒng)
地下礦石經(jīng)露天運(yùn)出
露天廢石排入地下開(kāi)采崩落區(qū)
各自獨(dú)立的運(yùn)輸系統(tǒng)
用露天鉆機(jī)回采露天坑底和邊邦的礦石等。
5、近幾十年來(lái)，露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采在國(guó)內(nèi)外礦山得到了廣泛的使用，對(duì)于這類礦山為了保持礦山產(chǎn)量的平衡，當(dāng)露天開(kāi)采向地下開(kāi)采過(guò)渡時(shí)，在一段時(shí)間內(nèi)露天與地下開(kāi)采需要同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，這是這類開(kāi)采方法最復(fù)雜與最核心的技術(shù)問(wèn)題，這與露天與地下聯(lián)合開(kāi)采的基本條件是大致相同的，地下轉(zhuǎn)露天開(kāi)采只是在特殊條件下偶然使用的。對(duì)于急傾斜中厚以上的礦體，當(dāng)?shù)V體延深較大而覆蓋層較薄時(shí)，礦體的上部通常首先采用露天開(kāi)采，然后對(duì)礦床的下部采用地下開(kāi)采，整個(gè)開(kāi)采稱為露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采，當(dāng)露天開(kāi)采轉(zhuǎn)為地下開(kāi)采的過(guò)渡期，礦山由單一的露天開(kāi)采轉(zhuǎn)為露天與地下開(kāi)采同時(shí)作業(yè)，必須充分采用各種技術(shù)與組織措施，減小過(guò)渡期對(duì)生產(chǎn)效率（15%-25%）的影響，當(dāng)露天礦生產(chǎn)進(jìn)入減產(chǎn)器后，地下開(kāi)采系統(tǒng)應(yīng)基本形成，并逐步承擔(dān)露天礦減產(chǎn)部分的生產(chǎn)能力，使礦山生產(chǎn)產(chǎn)量基本保持穩(wěn)定。因?yàn)槁短扉_(kāi)拓系統(tǒng)以先天已先期形成，露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的開(kāi)拓系統(tǒng)主要指地下開(kāi)拓系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，在設(shè)計(jì)地下開(kāi)拓系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡可能的利用或結(jié)合露天開(kāi)拓系統(tǒng)，以減少投資。
根據(jù)露天和地下采礦工藝聯(lián)系緊密程度不同，露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)拓系統(tǒng)可分為：
露天和地下獨(dú)立開(kāi)拓系統(tǒng)
局部聯(lián)合開(kāi)拓系統(tǒng)
聯(lián)合開(kāi)拓系統(tǒng)
在深部礦體儲(chǔ)藏量大、服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，或在露天開(kāi)采深度大，露天采場(chǎng)地平面狹窄，采場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性差，難以保證井巷工程出口安全的情況下，地下開(kāi)拓工程一般布置在露天采場(chǎng)之外，稱為獨(dú)立的開(kāi)拓系統(tǒng)，它具有兩套生產(chǎn)系統(tǒng)，相互干擾小，露天開(kāi)采后無(wú)須維護(hù)邊坡等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是兩套開(kāi)拓系統(tǒng)的基建投資大，基建時(shí)間長(zhǎng)。
傾斜或急傾斜礦床殘留礦體的開(kāi)采，通常利用地下開(kāi)拓系統(tǒng)運(yùn)至地面，露天開(kāi)采到設(shè)計(jì)境界后，下部礦體的儲(chǔ)量不多，服務(wù)年限較短，通常自露天坑底的非工作幫掘進(jìn)豎井、斜井形成地下礦體的開(kāi)拓系統(tǒng)。礦石經(jīng)露天開(kāi)拓系統(tǒng)運(yùn)到選廠，具有井巷工程量和基建投資少，投資快，可充分利用已建的露天開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是井巷施工與露天生產(chǎn)同步進(jìn)行，干擾大。
在露天坑較低的臺(tái)階有足夠空間的情況下，可以在坑內(nèi)布置斜坡道或風(fēng)井等輔助井巷，而把主井和主要運(yùn)輸巷道布置在坑外，優(yōu)點(diǎn)是可以減少開(kāi)拓量，達(dá)到提前見(jiàn)礦，保持礦石產(chǎn)量穩(wěn)定。
露天邊緣礦的開(kāi)采也經(jīng)常會(huì)涉及到露天轉(zhuǎn)地下的開(kāi)采技術(shù)， 露天邊緣礦體是邊坡礦、端幫殘礦、頂?shù)妆P三角礦樣、永久路塹下礦體和露天底礦段的總稱，它們具有相當(dāng)大的礦量，大部分可以回收，由于其存在地點(diǎn)的不同，回收邊緣礦體時(shí)將會(huì)對(duì)露天礦邊坡的穩(wěn)定性和地下開(kāi)采的安全生產(chǎn)等帶來(lái)直接影響，為此應(yīng)根據(jù)具體的礦巖條件及所處位置，選用各種不同的露天或地下方法進(jìn)行回采，根據(jù)不同的礦巖特性，選擇相應(yīng)的開(kāi)拓系統(tǒng)對(duì)節(jié)約成本保證生產(chǎn)安全是非常必要的。
篇2
1 鋁土礦賦存的總體狀況
我國(guó)山西省境內(nèi)鋁土礦賦存的主要特點(diǎn)為以下幾點(diǎn)。
（1）礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦體受下伏巖層侵蝕面的控制，礦體較薄，一般2～3 m左右。傾角平緩，大致在5°～15°（如表1）。
（2）鋁土礦層本身穩(wěn)固性較好，頂、底板巖石的穩(wěn)固性較差（如表2）。
（3）鋁土礦石品位中等。
鋁土礦以中等品位（A/S 4-6）礦石為主，A/S大于7的富礦只占總資源儲(chǔ)量的12.89%，礦石類型以一水硬鋁石鋁土礦為主（如表3）。
（4）開(kāi)采技術(shù)條件較好。
礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，無(wú)富水性強(qiáng)的含水層直接影響礦體的開(kāi)采，大多可露天開(kāi)采。也有因埋藏較深必須考慮采用地下開(kāi)采。
2 鋁土礦資源的總體利用情況
（1）資源利用水平低。
因?yàn)殇X土礦目前在山西還沒(méi)有大規(guī)模地下開(kāi)采礦山，而地方民采小型礦山為了降低成本，追求利潤(rùn)，普遍存在采富棄貧，浪費(fèi)資源的現(xiàn)象。
（2）對(duì)共伴生礦產(chǎn)的綜合利用程度不高
鋁土礦的共生礦產(chǎn)有耐火粘土、鐵礬土、硫鐵礦和山西式鐵礦等，除對(duì)鐵礦部分進(jìn)行利用外，其它礦產(chǎn)的利用程度較低。
（3）可供開(kāi)發(fā)的鋁土礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量不足。
鋁土礦資源地質(zhì)勘查程度偏低，大部分為332+333級(jí)別，331很少（如表4）。
（4）鋁土礦區(qū)附近有村莊、道路等需要留礦柱予以保護(hù)，資源利用率大大降低（如表5）。
（5）礦山的貧化率和損失率較高。如山西孝義露天開(kāi)采貧化率7.31%，損失率為10.96%。
3 鋁土礦資源的總體開(kāi)采情況
國(guó)家發(fā)改委于2007年10月29日制定了《鋁行業(yè)準(zhǔn)入條件》，強(qiáng)調(diào)“鋁土礦采礦損失率地下開(kāi)采不超過(guò)12%、露天開(kāi)采不超過(guò)8%；采礦貧化率地下開(kāi)采不超過(guò)10%、露天開(kāi)采不超過(guò)8%。”
由于目前山西鋁土礦開(kāi)采主要以露天開(kāi)采為主，采礦損失率、貧化率均可以控制在7%左右。但隨著露天開(kāi)采的剝采比越來(lái)越大，礦山采用露天開(kāi)采排出的廢石占地問(wèn)題成為露天開(kāi)采最為頭痛的事情，露天開(kāi)采的審批程序也越來(lái)越嚴(yán)格，越來(lái)越困難。在這種情況下，鋁土礦地下開(kāi)采逐步提上議事日程。而我國(guó)鋁土礦地下開(kāi)采礦山不多，尚處于試驗(yàn)階段，設(shè)計(jì)的采礦方法各不相同，陜西保德鋁土礦采用房柱法和長(zhǎng)壁式崩落法，貴州貓場(chǎng)采用長(zhǎng)壁式崩落法，河南段村、山西賀家圪臺(tái)和奧家灣均采用房柱法。鋁土礦地下開(kāi)采的真正適用哪一種采礦方法，回采的實(shí)際指標(biāo)如何，還有待于生產(chǎn)實(shí)際的驗(yàn)證。
4 鋁土礦地下開(kāi)采的采礦方法選擇
在鋁土礦地下開(kāi)采的采礦方法選擇上，有如下幾個(gè)問(wèn)題需要考慮。
（1）鐵鋁巖作為直接頂?shù)装澹话銞l件下整體性好，但在構(gòu)造部位穩(wěn)定性變差，遇水后有使巖體整體性隨埋深的不同產(chǎn)生不同程度的破壞的可能。因此需要對(duì)頂板進(jìn)行處理，在礦體回采時(shí)要留一定厚度的護(hù)頂?shù)V，一是降低貧化，二是便于采場(chǎng)維護(hù)。再根據(jù)礦巖具體條件對(duì)采場(chǎng)頂板采用錨桿、錨網(wǎng)、錨噴網(wǎng)等支護(hù)措施確保安全。
（2）礦石價(jià)值不高，且是緩傾斜近似水平礦體，不可能用充填法開(kāi)采。
（3）鋁土礦的圍巖混入會(huì)使A/S比大大降低，無(wú)法滿足氧化鋁廠的生產(chǎn)使用，因此不建議采用崩落法，推薦采用空?qǐng)龇▽?duì)礦石進(jìn)行回采，特別是經(jīng)過(guò)近期對(duì)鋁土礦進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上推薦采用比較成熟的采礦工藝，如房柱采礦法等，但是采礦回收率和貧化率的控制是采礦方法中應(yīng)予以重點(diǎn)考慮的事情。
5 山西呂梁地區(qū)某鋁土礦采礦方法分析
山西呂梁地區(qū)某鋁土礦體產(chǎn)狀平緩，傾角一般5°～10°左右，個(gè)別地段可達(dá)15°。礦層平均厚度3.38 m，平均埋深67.05 m。經(jīng)過(guò)綜合比較，推薦采用地下開(kāi)采方式，采礦方法以房柱采礦法（厚度≥2 m）為主，以削壁采礦法（厚度
（1）采礦方法參數(shù)。
中段高20 m，沿礦體走向每隔50 m布置一個(gè)采場(chǎng)。采場(chǎng)之間留連續(xù)間柱，寬3 m，采場(chǎng)內(nèi)礦房寬度為10 m。沿礦體傾向布置鑿巖上山，間隔礦柱3 m×3 m。采場(chǎng)沿傾向長(zhǎng)77～180 m，根據(jù)長(zhǎng)度確定是否布置上、下兩個(gè)采場(chǎng)，采場(chǎng)中間留3 m寬連續(xù)礦柱，中段之間留連續(xù)分段礦柱，寬各3 m。礦厚大于3m的地段礦體頂板下留0.3～0.4 m厚的護(hù)頂?shù)V層。生產(chǎn)中盡量少切頂板，以便降低貧化。
（2）采切工程。
采切工程主要包括：沿脈運(yùn)輸平巷、通風(fēng)上山、人行聯(lián)巷、人行材料井、聯(lián)絡(luò)巷、聚礦巷、放礦漏斗、溜井；切割工程主要為切割平巷和切割井。
中段沿脈運(yùn)輸巷沿礦體走向布置，沿礦體底板脈外施工沿脈運(yùn)輸巷，根據(jù)礦體傾角大小確定是否需要施工第二沿脈運(yùn)輸巷。采準(zhǔn)施工時(shí)每個(gè)盤區(qū)離礦體底板較近礦塊每隔10 m施工一個(gè)放礦漏斗，第二沿脈運(yùn)輸巷按順序施工放礦溜井、聚礦巷及放礦漏斗。同時(shí)每隔50 m掘人行材料井。靠礦體底板施工人行聯(lián)巷、切割平巷和鑿巖上山。
（3）回采工藝。
回采工作從下部切割平巷開(kāi)始，自下而上推進(jìn)，回采工作面采用淺孔鑿巖，淺孔落礦。落礦和運(yùn)搬交替進(jìn)行，若礦厚在2 m以下，一次全厚開(kāi)采；礦厚大于2 m時(shí)，實(shí)行分層回采。礦厚大于3 m的地段礦體頂板下留0.3 m～0.4 m厚的護(hù)頂?shù)V層。礦厚大于5m時(shí)，采用留礦堆的辦法進(jìn)行鑿巖。淺孔落礦，先采下部2 m，然后采剩余部分。炮孔交錯(cuò)布置，孔深2.4 m，排距0.8～1.0 m，孔間距0.8～1 m，采用電耙出礦。
（4）采礦方法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
（5）礦柱回采。
對(duì)所留礦柱結(jié)合采礦方法采用混凝土或片石砌筑人工礦柱置換永久礦柱，盡量減少資源損失。經(jīng)過(guò)計(jì)算，置換這些礦柱可以增加回收率4.72%，即礦塊總的損失率降為13.73%。
（6）主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（如表6）。
6 結(jié)語(yǔ)
篇3
文章編號(hào):1009-2374 (2010)21-0084-02
中深孔爆破在露天礦山,特別是采石場(chǎng)的分臺(tái)階開(kāi)采和分層開(kāi)采中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,也是國(guó)家安監(jiān)總局重點(diǎn)推廣的中小型露天采石場(chǎng)開(kāi)采技術(shù)。但采用正規(guī)的分臺(tái)階開(kāi)采必須要求礦山坡度不能太陡,一般不要超過(guò)30°角,才能在開(kāi)采過(guò)程中創(chuàng)造出最小工作平臺(tái)并把公路開(kāi)拓到每一個(gè)開(kāi)采平臺(tái)。且其基建工作量較大,需要較大的投資。受地形及經(jīng)濟(jì)條件的影響,很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)采石場(chǎng)一時(shí)難以實(shí)現(xiàn)分臺(tái)階開(kāi)采和分層開(kāi)采。近幾年來(lái),中深孔爆破被引進(jìn)到安全小平臺(tái)開(kāi)采方法中,解決了自然坡度較陡的中小型采石場(chǎng)開(kāi)采設(shè)計(jì)難題,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,大大提高了采石場(chǎng)生產(chǎn)的安全性。
1中深孔爆破技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1中深孔爆破的特點(diǎn)
中深孔爆破是指炮孔直徑大于50mm,炮孔深度超過(guò)5m的炮孔爆破。它的應(yīng)用建立在露天礦山,采礦必須遵循自上而下的開(kāi)采順序,自上而下的開(kāi)采順序從根本上杜絕了從底部開(kāi)采造成松石懸頂和邊坡過(guò)于高陡。中深孔爆破方法是在露天采場(chǎng)的平臺(tái)面上,根據(jù)最小抵抗線的大小和爆破經(jīng)驗(yàn),按一定方式布置較多的炮孔,進(jìn)行較大體積的爆破。中深孔的藥柱均勻裝藥,各炮孔炸藥微差分段起爆,具有爆破的作用力均勻,振動(dòng)小,爆破量大,爆破效果好,爆破次數(shù)減少,飛石不遠(yuǎn),爆堆相對(duì)集中,爆破后的邊坡基本沒(méi)有浮石等特點(diǎn)。鉆孔采用大中型機(jī)械設(shè)備成孔,比如潛孔鉆機(jī)、小型牙輪鉆機(jī)等,近年來(lái)輕型潛孔鉆機(jī)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了中小型采石場(chǎng)中深孔爆破成孔機(jī)械的空白。中深孔爆破便于采用先進(jìn)的爆破技術(shù),如毫秒微差爆破、寬孔距小抵抗線爆破、預(yù)裂爆破等技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以顯著改善巖石爆破質(zhì)量,降低大塊率,同時(shí)還可以明顯降低爆破噪音、沖擊波等有害效應(yīng),緩解與附近居民的矛盾,促進(jìn)和諧社會(huì)建設(shè)。中深孔爆破可以提高鉆孔的延米爆破量,降低采石采礦的綜合成本,提高行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2中深孔爆破的優(yōu)點(diǎn)
中深孔爆破能夠整體改變礦山安全生產(chǎn)狀況。露天礦山中深孔爆破技術(shù)必須分臺(tái)階自上而下開(kāi)采,使用潛孔鉆穿鑿炮孔,并實(shí)行多排多孔控制爆破。因此,露天礦山實(shí)行中深孔爆破,解決了露天礦山不分臺(tái)階開(kāi)采和淺孔爆破兩大問(wèn)題,能夠整體改變礦山安全生產(chǎn)狀況,有效預(yù)防和控制事故的發(fā)生。目前,已經(jīng)推行中深孔爆破開(kāi)采技術(shù)的地方,露天礦山安全事故都有不同程度的下降。
中深孔爆破能夠保障礦山從業(yè)人員的安全。中深孔爆破,必須使用潛孔鉆向下穿鑿炮孔,而潛孔鉆的使用必須有工作臺(tái)面。因此,露天礦山實(shí)施中深孔爆破,就必須實(shí)行自上而下的分臺(tái)階開(kāi)采,從根本上改變了高陡邊坡、一面墻、掏底崩落等不安全的違規(guī)開(kāi)采方式,消除了礦山作業(yè)人員在不安全狀態(tài)下冒險(xiǎn)作業(yè)的行為,可以有效預(yù)防和控制礦山開(kāi)采中高處墜落、坍塌、浮石打擊等事故的發(fā)生,從而使從業(yè)人員的安全有了根本的保障。
中深孔爆破能夠保障礦山爆破安全。中深孔爆破技術(shù)采用的是科學(xué)先進(jìn)的爆破方式,從技術(shù)上保障了礦山的爆破安全。能夠提高礦山生產(chǎn)綜合效率,促進(jìn)露天礦山的發(fā)展。實(shí)施中深孔爆破,不僅在改變礦山傳統(tǒng)開(kāi)采和爆破方式,改善礦山安全生產(chǎn)條件,而且對(duì)于整合礦產(chǎn)資源,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模;減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)力;降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益;控制礦山開(kāi)采次生災(zāi)害,保護(hù)生態(tài)和周邊環(huán)境等各方面都能夠起到很好的效果。
2露天礦山安全小平臺(tái)開(kāi)采方法
2.1適用條件
安全小平臺(tái)開(kāi)采方法主要適用于巖面高度在50m以內(nèi),礦體產(chǎn)狀較平穩(wěn),地表覆土較薄,地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,斷層、裂隙不發(fā)育或較少發(fā)育的礦山。開(kāi)拓系統(tǒng)簡(jiǎn)單,只需把公路開(kāi)拓至采場(chǎng)底部,上山時(shí)設(shè)有人行便道即可,所以特別適用于地勢(shì)較陡難于公路開(kāi)拓的小型礦山開(kāi)采。
2.2采剝方法
礦山生產(chǎn)過(guò)程中必須遵循“采剝并舉,剝離先行”的原則進(jìn)行。采剝方法采用縱向采剝方法,在采剝工作面推進(jìn)方向上劃分為一定厚度的采掘帶,開(kāi)采時(shí)先把表土剝離,剝離應(yīng)超前采礦工作面5m。采用安全小平臺(tái)采礦方法進(jìn)行開(kāi)采,具體施工方法如下:
(1)采用高階段小分層從上到下按分層高度打傾斜炮眼,通過(guò)合理布置炮眼位置,確定適宜的裝藥量,并選定反向微差爆破工藝,使布置在同一采掘工作面上的所有炮眼一次性起爆,直接把巖面礦石一次性掀落到采場(chǎng)幫底部(料場(chǎng))。大塊礦石經(jīng)二次爆破后,用汽車將礦石運(yùn)至加工場(chǎng)加工成礦產(chǎn)品。
(2)采用有規(guī)則安全小平臺(tái)自上而下分層開(kāi)采,每一采掘帶上一分層開(kāi)采爆破后,可形成寬度為4～6m的安全小平臺(tái),當(dāng)進(jìn)行下一分層鑿巖工作時(shí),作業(yè)人員直接在該安全小平臺(tái)上進(jìn)行作業(yè)。
(3)按采掘帶順序,前一采掘帶開(kāi)采至幫底后,再進(jìn)行后一采掘帶上分層的開(kāi)采,直到采礦工作面推進(jìn)至最終邊坡止。每個(gè)采掘帶的開(kāi)采重復(fù)以上第(1)、(2)點(diǎn)工作。
(4)當(dāng)采礦工作面推進(jìn)至最終邊坡時(shí),應(yīng)用淺孔(孔深
2.3鑿巖爆破
采用高階段小分層從上到下按分層高度打傾斜炮眼,通過(guò)合理布置炮眼位置,確定適宜的裝藥量,并選定合理的爆破工藝,使布置在同一采掘工作面上的所有炮眼一次性起爆,直接把巖面礦石一次性掀落到采場(chǎng)幫底部,以減少高差運(yùn)輸。
3中深孔爆破技術(shù)在安全小平臺(tái)開(kāi)采方法中的應(yīng)用
3.1安全小平臺(tái)開(kāi)采參數(shù)
(1)階段高度:階段高度一般為50m。如果礦山開(kāi)采深度大于50m,可以分幾個(gè)階段進(jìn)行。
(2)分層開(kāi)采高度:利用中深孔爆破分層開(kāi)采高度一般為10m。
(3)采掘帶厚度:根據(jù)鉆孔直徑確定爆破最小抵抗線長(zhǎng)度,采掘帶度度一般為兩倍最小抵抗線長(zhǎng)度,即每輪起爆可以布置兩排炮孔。
(4)安全小平臺(tái)寬度:由采掘帶厚度及工作臺(tái)階坡面角而定,一般稍大于采掘帶厚度。
(5)每次采掘崩礦工作面長(zhǎng)度:按年產(chǎn)量而定,一般為20～100m。
3.2鑿巖設(shè)備
中深孔爆破安全小平臺(tái)開(kāi)采方法采用傾斜中深孔崩礦,二次爆破用淺眼爆破或用沖擊設(shè)備解體大塊礦石。
在礦山,中深孔爆破一般采用潛孔鉆機(jī)、小型牙輪鉆機(jī)等,但這些傳統(tǒng)的中深孔成孔設(shè)備體積較龐大,需要較大的安裝空間才能使用,而且價(jià)格昂貴,一般的中小型石灰?guī)r礦山難以購(gòu)買。近年來(lái)市場(chǎng)上出現(xiàn)了輕型潛孔鉆機(jī)的,如KSZ100型氣、電動(dòng)潛孔鉆機(jī)系列,其體積小,只要一個(gè)三角架就能支撐機(jī)體。鉆孔直徑范圍為80～130mm,孔深為25～30m。鉆進(jìn)速度為50m/臺(tái)班。其技術(shù)參數(shù)基本符合安全小平臺(tái)開(kāi)采的爆破參數(shù)要求,這為中深孔爆破技術(shù)在安全小平臺(tái)開(kāi)采方法中的應(yīng)用創(chuàng)造了物質(zhì)條件。
3.3爆破參數(shù)
爆破器材選用2#巖石硝炸藥、導(dǎo)爆索或?qū)П芊聪虮品绞狡鸨１萍夹g(shù)參數(shù)如下:
(1)最小抵抗線:W=(20~30)D(D為鉆孔直徑);
(2)底盤抵抗線:WP=W/sinα(α為工作坡面的坡面角);
(3)炮孔間距:孔距a=R?W(R―為炮孔鄰近系數(shù),取1～1.5);
(4)炮孔排間距:排距b=(0.9~0.95)WP;
(5)炮孔直徑:D大于50mm(中深孔);
(6)分層高度:H=10m;
(7)鉆孔超深:L′=(0.05~0.30)W;
(8)鉆孔長(zhǎng)度:L=H/sinα+L@;
(9)堵塞長(zhǎng)度:L2=(0.9~1.0)WP;
(10)裝藥長(zhǎng)度:L1≤L-L2;
(11)單孔藥量:Q1=K?a?H?WP(K為單位炸藥消耗量系數(shù)),后排孔裝藥量應(yīng)比第一排藥量增加10%;
(12)單孔裝藥量的驗(yàn)證:根椐炮孔直徑、裝藥長(zhǎng)度及炸藥體重來(lái)對(duì)單孔裝藥量的合理性進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證的裝藥量大于或等于單孔裝藥量時(shí)說(shuō)明裝藥量計(jì)算合理。
3.4起爆網(wǎng)路及起爆順序
為了減少爆破飛石對(duì)周邊環(huán)境造成的危害,減少爆破對(duì)邊坡的震動(dòng)作用,限制或減弱爆破對(duì)邊坡的破壞,采用微差爆破技術(shù)進(jìn)行爆破。采用電力與導(dǎo)爆索混合網(wǎng)路進(jìn)行起爆,即以導(dǎo)爆索組成的起爆網(wǎng)路由電雷管來(lái)起爆。每次布置兩排炮孔,每排炮孔個(gè)數(shù)視生產(chǎn)能力而定。連接方式為排內(nèi)串聯(lián),排間并聯(lián)。同排炮孔為齊發(fā)爆破,各排孔采用微差起爆,第二排孔導(dǎo)爆索上連接一段單向繼爆管,單向繼爆管延時(shí)規(guī)格為30±10ms。
3.5中深孔爆破技術(shù)在安全小平臺(tái)開(kāi)采方法中應(yīng)用的意義
中深孔爆破技術(shù)在安全小平臺(tái)開(kāi)采方法中的應(yīng)用改變了以前淺孔爆破產(chǎn)能低的缺點(diǎn),使在自然坡度較大的露天礦山也能使用較大型的機(jī)械設(shè)備開(kāi)采,而且前期投資少,經(jīng)濟(jì)效益好,安全可靠,很適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小型采石場(chǎng)開(kāi)采利用。但在使用過(guò)程中必須注意幾個(gè)問(wèn)題:一是安全平臺(tái)不宜設(shè)計(jì)過(guò)大,不然爆破難以把所有的礦巖都拋擲到采場(chǎng)底部,增加安全平臺(tái)的清掃工作量;二是后排藥量一定要比前排藥量增大一定的比例,不然拋擲效果也很差,增大的比例按具體地質(zhì)條件而定,最好是在生產(chǎn)過(guò)程中不斷調(diào)整其參數(shù),使爆破效果及拋擲效果都達(dá)到最佳狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
篇4
要想為有用礦物礦床這種復(fù)雜的自然綜合體的露天采礦方法建立一種有科學(xué)根據(jù)的分類法, 只憑一兩個(gè)分類標(biāo)志是不夠的。因此, 必須采用盡可能多的各種不同的分類標(biāo)志, 并且采用此種方法建立最貼近于礦山科學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐需要的分類法。所以，根據(jù)露天采礦的多元化原則可分為以下幾類：
(1)單斗挖掘機(jī)剝離倒堆采礦方法，它的排土場(chǎng)位置是內(nèi)部排土，工程推進(jìn)方向是縱向和橫向。
(2)單斗挖掘機(jī)——汽車運(yùn)輸采礦方法，它的排土場(chǎng)位置是外部排土、內(nèi)部排土、聯(lián)合排土，工程推進(jìn)方向是縱向、橫向及環(huán)形。
(3)單斗挖掘機(jī)——鐵道運(yùn)輸采礦方法，它的排土場(chǎng)位置是外部排土、內(nèi)部排土、聯(lián)合排土，工程推進(jìn)方向是縱向、橫向。
(4)輪斗挖掘機(jī)一膠帶運(yùn)輸采礦方法，它的排土場(chǎng)位置是內(nèi)部排土、外部排土、聯(lián)合排土，工程推進(jìn)方向是縱向、橫向、扇形。
(5)小型機(jī)械化與水力機(jī)械化采礦方法，它的排土場(chǎng)位置是外部排土、內(nèi)部排土、聯(lián)合排土，工程推進(jìn)可以不同方向,依礦山地質(zhì)條件而異。
(6)聯(lián)合采礦法。即應(yīng)用各種組合工藝開(kāi)采和加工礦巖以獲得建筑材料的采礦方法，它的排土場(chǎng)位置是內(nèi)部排土、外部排土、聯(lián)合排土，工程推進(jìn)可以不同方向,依礦山地質(zhì)條件而異。
(7)露井聯(lián)合法，即露天——井工聯(lián)合采礦方法。和露天轉(zhuǎn)地下采礦方法，露天轉(zhuǎn)井工開(kāi)采時(shí)的特殊時(shí)段采用。
2.當(dāng)下露天采礦技術(shù)的分類
2.1膠結(jié)充填采礦技術(shù)
充填采礦工藝,尤其是膠結(jié)充填采礦工藝,對(duì)于提高礦產(chǎn)資源的回采率和保護(hù)地表不受破壞具有十分顯著的效果。但如何使充填采礦工藝與礦床開(kāi)采條件有效匹配,實(shí)現(xiàn)高效率、高產(chǎn)能,并且降低采礦成本,一直以來(lái)都是業(yè)界難題, 因而制約了充填采礦工藝的推廣應(yīng)用。隨著高分層充填采礦、分段充填采礦和階段深孔采礦滯后充填等工藝和技術(shù)取得重大進(jìn)展,有力促進(jìn)了充填采礦法的推廣應(yīng)用。
2.2陡幫開(kāi)采
目前,我國(guó)大部分大型露天礦已進(jìn)入深凹開(kāi)采,采場(chǎng)作業(yè)條件逐年劣化,采運(yùn)設(shè)備陳舊老化,效率降低。因此要想從根本上改變開(kāi)采狀況,提升整體生產(chǎn)能力,必須依靠新技術(shù)、新方法,來(lái)增強(qiáng)工業(yè)、企業(yè)活力,以求得發(fā)展。陡幫開(kāi)采技術(shù)具有初期剝離量小,基建工程量少,建設(shè)周期短和最終邊坡暴露時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。
2.3高臺(tái)階采礦
隨著露天開(kāi)采設(shè)備大型化的發(fā)展,國(guó)外一些礦山研究并采用高臺(tái)階開(kāi)采工藝。我國(guó)對(duì)高臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)的研究起步較晚，用高臺(tái)階開(kāi)采的露天礦不多,臺(tái)階高度最大也只有14m～15m。近幾年來(lái),我國(guó)大型露天鐵礦裝備水平有了很大提高,斗容超過(guò)10m3以上的大型挖掘設(shè)備逐漸增多,為高臺(tái)階開(kāi)采新工藝的實(shí)施提供了有利的技術(shù)保證。
2.4爆破技術(shù)
爆破作業(yè)是礦山生產(chǎn)的重要工序。控制爆破技術(shù)已廣泛應(yīng)用。擠壓、微差爆破、孔內(nèi)微差爆破、大爆區(qū)微差爆破等技術(shù),解決了難爆礦巖的破碎塊度問(wèn)題和爆破減振問(wèn)題。新型炸藥以及爆破器材不斷問(wèn)世: 銨油炸藥及各種衍生含水炸藥、防水漿狀炸藥、爆藥雷管、電子雷管、塑料導(dǎo)爆系統(tǒng)、氣爆系統(tǒng)等新型爆破器材的使用對(duì)提高爆破精度、改善爆破質(zhì)量、保障爆破安全等都有重大的影響。
2.5排土技術(shù)
排土技術(shù)是露天采礦過(guò)程中必不可少的生產(chǎn)工序,它不僅關(guān)系生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,而且體現(xiàn)著運(yùn)輸和排土的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。排土方式取決于開(kāi)拓運(yùn)輸方式,而排土場(chǎng)的穩(wěn)定性及危害治理則是排土場(chǎng)能否長(zhǎng)久使用的關(guān)鍵。
2.6采場(chǎng)防排水
采場(chǎng)防排水是確保采場(chǎng)正常生產(chǎn)和安全度汛的一項(xiàng)重要工作。該工程是防止地表水流入采場(chǎng),以減少采場(chǎng)排水量,降低礦石含水量,提高采掘效率及保障采場(chǎng)安全運(yùn)行的技術(shù)措施。它可以通過(guò)截水溝、河流改道、防洪堤、調(diào)洪水庫(kù)等措施將采場(chǎng)以外的匯水、涇流水等攔截或?qū)Я鞒龅V區(qū)。
3.目前露天采礦設(shè)備發(fā)展趨向
3.1世界露天采礦設(shè)備發(fā)展趨向
(1)靜態(tài)電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取代電動(dòng)發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。以簡(jiǎn)單的交流鼠籠型龜動(dòng)機(jī)代替結(jié)構(gòu)復(fù)雜的壓延型直流電動(dòng)機(jī)。盡管目前靜態(tài)電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)一組驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)尚還并存, 但最終前者必然完全取代后者。
(2)電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在對(duì)設(shè)備性能的監(jiān)測(cè)等方面。負(fù)荷反饋控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)已在應(yīng)用。目前已有兩種數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)在吊斗鏟上應(yīng)用。分別由美國(guó)通用電器公司和曼克道諾爾達(dá)拉斯電器公司提供。
(3)采用高壓、多泵/馬達(dá)液壓系統(tǒng)。液壓挖掘機(jī)雖然出現(xiàn)較晚,但其發(fā)展速度卻十分驚人。
(4)制造廠家為滿足世界范圍內(nèi)對(duì)露采設(shè)備的需求, 在設(shè)備伎術(shù)特征的設(shè)計(jì)方面考慮了其靈活性和可選擇性。為簡(jiǎn)化組裝, 便于運(yùn)輸、減少維修工作量, 提高有效作業(yè)時(shí)間, 設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造早己向著單元化、組件化、標(biāo)準(zhǔn)化和漠塊化發(fā)展。
(5)采用新材質(zhì)。為提高產(chǎn)品質(zhì)量, 增加零部件使用壽命, 減少維修工作量, 關(guān)健單元部件采用新的合金材料, 以保持有利的強(qiáng)度， 重量比率。
(6)研制新型劑, 采用集中自動(dòng)潤(rùn)，滑系統(tǒng), 提高質(zhì)量, 延長(zhǎng)單元部件使用壽命。
(7)堅(jiān)固密閉、隔離噪音、防塵、視野寬廣、裝有加熱器、除霜器或空調(diào)系統(tǒng)的舒適安全的司機(jī)室。司機(jī)座椅位置高、低可調(diào)。簡(jiǎn)化司機(jī)操作，解除司機(jī)疲勞，提高人機(jī)效率。
(8)更大型機(jī)城傳動(dòng)裝置, 高壓大功率液壓泵和馬達(dá)正在研制和發(fā)展中。一旦取得突破性進(jìn)展, 某些露采設(shè)備在能力和性能方面將隨之有新的突破性提高和改進(jìn)。
3.2隨著我國(guó)露天采礦業(yè)的發(fā)展, 國(guó)外引進(jìn)和國(guó)內(nèi)制造的露采設(shè)備將不斷增加
為加速我國(guó)露天礦的建設(shè), 滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源和礦物的需求，從我國(guó)目前露天開(kāi)采工藝和設(shè)備制造技術(shù)水平方面來(lái)講, 引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)露采設(shè)備是必要的。但必須把握其發(fā)展動(dòng)向，做到信息準(zhǔn)確可靠, 能代表當(dāng)代技術(shù)發(fā)展水平, 且適合我國(guó)礦床賊存條件和國(guó)情。
雖說(shuō)，我國(guó)采礦技術(shù)取得了顯著成就,但總體水平仍然較低，在今后一定時(shí)期內(nèi)采礦技術(shù)的主要發(fā)展方向?yàn)?機(jī)械化大規(guī)模采礦、無(wú)底柱分段崩落法和充填采礦等技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和采礦技術(shù)條件的進(jìn)一步復(fù)雜化,還將逐步發(fā)展露天地下聯(lián)合采礦技術(shù)、無(wú)爆破采礦技術(shù)、自動(dòng)化采礦技術(shù)和連續(xù)采礦技術(shù)。采礦科學(xué)技術(shù)依然按照其自然發(fā)展規(guī)律進(jìn)行著,某些成熟的技術(shù)和新的理念已初露端倪，將對(duì)采礦技術(shù)帶來(lái)巨大的影響。
4.結(jié)束語(yǔ)
隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，我國(guó)的采礦業(yè)也在突飛猛進(jìn)的發(fā)展。就目前來(lái)看，我國(guó)的采礦技術(shù)已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平，但是我國(guó)的采礦業(yè)機(jī)械化程度還不夠，在一定程度上，還存在著一定的安全隱患。在這種情況下，還要不斷的研究新技術(shù)、新設(shè)備，使機(jī)械化生產(chǎn)廣泛的應(yīng)用到采礦業(yè)中。
篇5
1、概述
欒川龍宇鉬業(yè)有限公司所屬的南泥湖鉬礦區(qū)是一個(gè)特大型鉬（鎢）礦床，礦石儲(chǔ)量7億噸，設(shè)計(jì)采用露天開(kāi)采。首采區(qū)開(kāi)采能力15000t/d,設(shè)計(jì)臺(tái)階高度15m,最大開(kāi)采深度385m。但由于歷史原因，自80年代至今的20多年間，出現(xiàn)大量民間地下亂采濫挖現(xiàn)象，礦體內(nèi)留下大量大小不等、形狀各異，在空間位置上層層疊疊，高低不同，雜亂無(wú)章，十分復(fù)雜的采空區(qū)。因此為保證露天開(kāi)采的安全，必須在臺(tái)階開(kāi)采前進(jìn)行空區(qū)處理。
2、臺(tái)階空區(qū)賦存情況
空區(qū)處理前必須對(duì)要處理的采空區(qū)形態(tài)(空區(qū)范圍、頂板厚度、空區(qū)的高度)等了解清楚,根據(jù)空區(qū)的賦存形態(tài)制定不同的處理方法。通過(guò)調(diào)查收集地采過(guò)程資料、現(xiàn)場(chǎng)鉆探、采空區(qū)物理探測(cè)以及井下實(shí)測(cè)等多種手段，基本上掌握了南泥湖鉬礦地下采空區(qū)分布情況，主要分布在+1330m、+1350m、+1365m三個(gè)中段水平。這些地下采空區(qū)的主要特點(diǎn)為：(1)采空區(qū)位于富礦區(qū)內(nèi)，礦柱偷采破壞現(xiàn)象嚴(yán)重，礦房多數(shù)已連成一片，空區(qū)垮塌現(xiàn)象嚴(yán)重；(2)空區(qū)復(fù)合交錯(cuò)，空區(qū)之間頂板原巖厚度較薄，甚至幾層相互采透貫通，曾經(jīng)發(fā)生多次采空突然塌陷事故，幸未造成人員傷亡或設(shè)備損壞。
3、采空區(qū)處理常用方法
3.1 空區(qū)處理的方法
據(jù)資料調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)外處理空區(qū)常用的方法有地表崩落處理法和充填法“崩落法”、“充填法”、兩種。但由于充填法處理空區(qū)存在投資大、工藝復(fù)雜、充填效率低、處理成本高等缺點(diǎn)，真正廣泛采用的是地表崩落法。
3.2 南泥湖鉬礦區(qū)采空區(qū)處理的方法
由于南泥湖礦區(qū)地下采空區(qū)相互聯(lián)貫、重疊、互相采透，充填法不宜施工等原因，南泥湖鉬礦區(qū)地下采空區(qū)治理方法一直采用“地表崩落法”。
崩落法處理采空區(qū)常分兩種類型：(1)簡(jiǎn)單容易處理的單層空區(qū)，利用臺(tái)階坡面為自由面處理采取中深孔爆破一次爆理；(2)復(fù)雜難處理的2層或多層復(fù)合空區(qū)，通常采用分區(qū)、分層深孔爆理方法。為保證空區(qū)處理安全有效，空區(qū)處理通常在超前一個(gè)臺(tái)階進(jìn)行處理，如1365空區(qū)如跨度較大，采高較高，通常在1390臺(tái)階進(jìn)行空區(qū)處理。1350空區(qū)通常在1375臺(tái)階進(jìn)行處理。
4、露天開(kāi)采臺(tái)階推進(jìn)方法研究
由于原有空區(qū)的底板標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階的高度不一致，空區(qū)處理后如何克服標(biāo)高不一致給生產(chǎn)帶來(lái)的困難，提高采礦生產(chǎn)效率，南泥湖鉬礦先后探討了“上部揭頂采礦法”“ 下部水平鉆孔抬炮削腳采礦法”、 增設(shè)“輔助臺(tái)階”采礦法。
4.1 上部揭頂采礦法
所謂“上部揭頂清碴”的采礦方法就是在鏟裝臺(tái)階頂面采用挖掘機(jī)分層下挖清碴的方法，將原來(lái)處理空區(qū)塌落的虛碴全部挖出后，再進(jìn)行穿孔的方法。（在1360臺(tái)階的頂部1375水平安排挖掘機(jī)下挖清碴，以期降至1365標(biāo)高后進(jìn)行穿孔，如圖1所示：
4.2 下部水平鉆孔“抬炮削腳”采礦法
所謂“抬炮削腳”的采礦法是指用挖掘機(jī)清理出下部巖根，用潛孔鉆打水平孔進(jìn)行裝藥爆破，爆破后上部虛碴垮塌后進(jìn)行鏟裝的采礦方法。如圖2所示。
4.3 增設(shè)“輔助臺(tái)階”采礦法
根據(jù)空區(qū)底板標(biāo)高，修筑臨時(shí)斜坡道路，抬高第一次鏟裝作業(yè)標(biāo)高，下部若有空區(qū)，相當(dāng)于增加頂板安全厚度，根據(jù)推進(jìn)的速度進(jìn)行規(guī)模化穿孔，爆破后進(jìn)行二次鏟裝至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階，如圖3所示：
我們首先在小溝1360臺(tái)階的中部進(jìn)行了嘗試，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此法存在以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)降低了臺(tái)階高度，上部10米的鏟裝高度，能夠發(fā)揮挖掘機(jī)的最大工作效率，使作業(yè)時(shí)的安全得到保障。
(2)生產(chǎn)效率高，能滿足每日生產(chǎn)供礦計(jì)劃的需求
(3)輔助臺(tái)階推進(jìn)較快，能為下層空區(qū)處理提供安全保障，加大了下層空區(qū)頂板的安全厚度。
(4)下層5米小臺(tái)階能夠垂直穿孔，實(shí)施規(guī)模化爆破，能夠加快臺(tái)階的整體推進(jìn)速度。
5、結(jié)語(yǔ)
（表1）
針對(duì)空區(qū)密集區(qū)，空區(qū)頂板與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階存在高差，不利于鏟裝作業(yè)的現(xiàn)狀，試驗(yàn)研究了三種采礦方法，經(jīng)南泥湖鉬礦區(qū)多次試驗(yàn)證明：在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階的基礎(chǔ)上，根據(jù)采空區(qū)賦存情況，采用輔助臺(tái)階采礦法加快臺(tái)階的推進(jìn)，能夠保證生產(chǎn)持續(xù)、均衡、高效進(jìn)行；采用輔助臺(tái)階采礦法，能夠加大下層空區(qū)的頂板安全厚度，為處理下層空區(qū)奠定了安全基礎(chǔ)。可在今后南泥湖礦區(qū)采空區(qū)密集區(qū)爆理后的鏟裝施工組織中廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
篇6
礦產(chǎn)資源是人類生產(chǎn)生活中必不可少的重要資源，采礦作業(yè)主要就是采取科學(xué)的工藝技術(shù)對(duì)地表或地表以下的礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)采、開(kāi)發(fā)。采礦工藝技術(shù)直接影響著采礦作業(yè)的效率、質(zhì)量、安全以及效益，所以，采礦工藝技術(shù)必須與時(shí)俱進(jìn)，只有這樣才能滿足礦產(chǎn)生產(chǎn)和采礦企業(yè)發(fā)展的需求。因此，本文就采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。旨在與同行進(jìn)行業(yè)務(wù)交流，以期推進(jìn)我國(guó)采礦工藝技術(shù)的發(fā)展。
1 采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的特點(diǎn)
在采礦作業(yè)中為了加強(qiáng)采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用，作為采礦作業(yè)人員，必須對(duì)其特點(diǎn)有一個(gè)全面認(rèn)識(shí)。
一是自然中存在的礦體是礦產(chǎn)開(kāi)采的主要原料，這就表明所開(kāi)采礦產(chǎn)資源的地址無(wú)法隨意選擇，礦體的儲(chǔ)量也無(wú)法輸入和再生。礦山的礦產(chǎn)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力與采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著密切關(guān)聯(lián)；
二是采礦的機(jī)械設(shè)備和人員具有較大的流動(dòng)性，常隨采礦進(jìn)度和加工對(duì)象情況變化而進(jìn)行轉(zhuǎn)移。開(kāi)采礦山時(shí)，必須挖掘一系列的巷道，并做好一系列采礦準(zhǔn)備工作后，才能進(jìn)行回采。挖掘、采準(zhǔn)及回采工作三者間的關(guān)系為相互協(xié)調(diào)，這樣才能確保礦山順利生產(chǎn)。若是三者間的關(guān)系無(wú)法做到相互協(xié)調(diào)，那么必然會(huì)產(chǎn)生一系列不良反應(yīng)，例如采掘失調(diào)、礦山減產(chǎn)等；
三是隨著礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，采礦作業(yè)必然會(huì)呈現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)枯竭，采掘條件越來(lái)越來(lái)惡劣，礦產(chǎn)品質(zhì)越來(lái)越差且采礦成本越來(lái)越高這樣的趨勢(shì)。開(kāi)采劣質(zhì)礦產(chǎn)，會(huì)使巖石混入礦石中，造成礦石貧化，從而降低采礦質(zhì)量、效率以及效益；開(kāi)采劣質(zhì)礦產(chǎn)時(shí)，還會(huì)遇上部分礦石無(wú)法開(kāi)采的情況，這就進(jìn)一步加大了企業(yè)的損失。礦產(chǎn)資源的品質(zhì)和地址不會(huì)因?yàn)槿藶橐庵径l(fā)生改變，所以，針對(duì)礦產(chǎn)作用今后的發(fā)展趨勢(shì)，我們必須不斷革新采礦與選礦技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綜合利用，這樣能夠降低成本費(fèi)用。此外，采礦企業(yè)在進(jìn)行采礦生產(chǎn)質(zhì)量管理時(shí)，還應(yīng)充分注重如何有效降低礦石貧化率和損失率，這樣有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；
四是礦產(chǎn)資源賦存條件復(fù)雜，品質(zhì)分布不均，使得礦產(chǎn)資源的工業(yè)儲(chǔ)量容易發(fā)生變化，導(dǎo)致采礦設(shè)計(jì)難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，加上采礦工程是一項(xiàng)復(fù)雜、建礦周期長(zhǎng)、金額投資大的系統(tǒng)工程，這就進(jìn)一步提高了采礦企業(yè)的投資風(fēng)險(xiǎn)；
五是礦產(chǎn)資源的分布主要表現(xiàn)為兩種形式，一種在地表上，一種深埋在地表之下。采礦作業(yè)具有勞動(dòng)力需求量大、工作環(huán)境差、安全性缺乏保障的特點(diǎn)，尤其是地下采礦作業(yè)，其工作難度更大，機(jī)械化和自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)更是難上加難，因此，采礦企業(yè)必須充分重視改善勞動(dòng)力的方法和保護(hù)環(huán)境的條件。
2 采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用
通過(guò)上述分析，我們對(duì)采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的特點(diǎn)有了一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，那么作為施工人員應(yīng)如何確保采礦作業(yè)安全高效的運(yùn)行呢？筆者以下帶著這一問(wèn)題，就采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用做出以下幾點(diǎn)探究性的分析。
2.1機(jī)械化開(kāi)采法
機(jī)械化方法開(kāi)采是當(dāng)前我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)采中應(yīng)用最為廣泛的方法。機(jī)械化的開(kāi)采方法能夠分為兩大類，分別是露天開(kāi)采和地下開(kāi)采。露天開(kāi)采的原理是將礦體表層覆蓋的巖土層崩落或剝離，而后按照從上到下的順序進(jìn)行開(kāi)采。露天開(kāi)采的礦產(chǎn)資源大部分于地表上，十分有利于機(jī)械化的開(kāi)采方法，不僅采礦作業(yè)的安全系數(shù)較高，且相其礦石貧化率低、礦石損失率小、開(kāi)采成本費(fèi)用更少。在進(jìn)行地下礦產(chǎn)資源開(kāi)采時(shí)，若是遇上礦體賦存深度深、厚度小、巖土剝離量大的情況，其經(jīng)濟(jì)效益必定會(huì)遠(yuǎn)低于露天開(kāi)采。近年來(lái)，隨著環(huán)保、節(jié)能理念的提出，在地下采礦作業(yè)中所采用的采礦工藝技術(shù)也逐漸向這方面發(fā)展，尾砂膠結(jié)充填采礦法就是現(xiàn)階段地下采礦作業(yè)中最為常用的采礦工藝技術(shù)，該工藝技術(shù)能夠有效處理尾礦污染，進(jìn)一步保護(hù)采礦區(qū)域的環(huán)境。
2.2特殊采礦法
不同地質(zhì)、地層的礦產(chǎn)資源，所選用的采礦方法也不盡相同，在一些特殊情況下應(yīng)針對(duì)情況采取特殊的采礦方法，例如物理化學(xué)采礦、海洋采礦等。其中物理化學(xué)采礦主要是利用溶浸液溶解出礦體中的有用成分，并將這些有用成分從地下舉升道地面，而后采取相應(yīng)的方法進(jìn)行提取。物理化學(xué)采礦法具有投資小、效益高、工作條件好的特點(diǎn)，但是也存在一定的局限，即只能適用于銅、鈾等金屬礦物以及鹽、堿、硫等。除了陸地中蘊(yùn)藏各種礦產(chǎn)資源外，在濱海大陸架上和海洋底同樣蘊(yùn)藏豐富的礦產(chǎn)資源，但是由于海洋采礦具有投資大、見(jiàn)效慢、工作條件差、危險(xiǎn)系數(shù)高的特點(diǎn)，因而，海洋采礦法應(yīng)用極少。這也是目前我國(guó)主要在陸地進(jìn)行開(kāi)采的主要原因，但是隨著資源的不斷開(kāi)采，未來(lái)在海洋中加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)將成為必然趨勢(shì)，因而作為采礦企業(yè)必須緊密結(jié)合時(shí)展的需要，切實(shí)掌握各種特殊采礦技術(shù)嗎，才能更好地確保采礦作業(yè)安全進(jìn)行。
2.3填充法
填充采礦技術(shù)是一種人工支護(hù)采礦技術(shù)，其原理是緊隨回采工作面進(jìn)行推進(jìn)，同時(shí)將填充材料輸送給已經(jīng)采空的區(qū)域，從而使得回采作業(yè)得到充填體的保護(hù)，以此確保采礦的安全、效率以及經(jīng)濟(jì)效益。填充采礦技術(shù)屬于新型采礦技術(shù)，主要適用于深度較深的礦井，具有適應(yīng)性強(qiáng)、采礦效率高、開(kāi)采安全性好等特點(diǎn)。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，作為采礦作業(yè)人員應(yīng)切實(shí)掌握填充采礦技術(shù)的特點(diǎn)和原理，才能確保應(yīng)用成效的提升。
3 結(jié)論
總之，本文對(duì)采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討，具有十分重要的意義。不同的地質(zhì)條件的礦山所采取的采礦方法也各不相同，而不同的采礦方法，其采礦工藝流程、采礦機(jī)械設(shè)備、采區(qū)巷道布置和開(kāi)采順序也不同，因此，采礦企業(yè)必須緊密結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的采礦方法，以此提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
篇7
在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不斷發(fā)展的今天，采礦業(yè)的發(fā)展也愈發(fā)的重要。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，采礦工藝向著科學(xué)化的方向發(fā)展也才成了當(dāng)前的潮流趨勢(shì)。采礦主要是將地殼內(nèi)以及地表上進(jìn)行礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的一門技術(shù)和科學(xué)，它對(duì)于當(dāng)前人們的生產(chǎn)、生活也有著極其重要的影響。
采礦主要包括了礦藏以及石油等的開(kāi)采。采礦工業(yè)它是一種非常重要的原材料工業(yè)，冶煉工業(yè)的主要原料就是金屬礦石。采礦主要是進(jìn)行采準(zhǔn)和切割，并為回采時(shí)準(zhǔn)備生產(chǎn)條件。將礦石崩落和破碎，裝入運(yùn)輸容器。地下回采分為落礦和出礦作業(yè)；露天回采分為穿孔、爆破及采裝作業(yè)，將裝進(jìn)運(yùn)輸容器的各種礦石運(yùn)到選礦廠或礦倉(cāng)。在礦石運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，經(jīng)過(guò)礦倉(cāng)和堆棧，將礦石混勻，同時(shí)保證生產(chǎn)礦石的質(zhì)量穩(wěn)定。并把巷道掘進(jìn)、剝離產(chǎn)出的廢石等排棄至廢石場(chǎng)。由于礦床的地質(zhì)條件以及礦山技術(shù)條件不盡不同，采礦方法的種類也繁多，不同的方法采礦，其工藝流程、機(jī)械設(shè)備、采區(qū)巷道的布置和開(kāi)采的順序也不相同。若采礦的方法選擇不當(dāng)，將會(huì)長(zhǎng)期影響礦山的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益。各主要的生產(chǎn)過(guò)程都必須選用正確合適的機(jī)械設(shè)備，才能獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。
采礦所獨(dú)具的生產(chǎn)環(huán)境和過(guò)程和其他工業(yè)相比具有很大的差異性，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（一）采掘加工的原料主要是自然存在的礦體。礦址是不能自由選擇的，礦床的工業(yè)儲(chǔ)量也不能輸入，不可再生。
（二）采礦人員及設(shè)備常常要隨著采礦的進(jìn)程同加工對(duì)象一起轉(zhuǎn)移，基本上沒(méi)有固定用來(lái)加工的車間。同時(shí)開(kāi)拓、采準(zhǔn)以及回采工作要互相協(xié)調(diào)，才能夠保證礦山的正常生產(chǎn)。相反就會(huì)造成采剝或采掘失調(diào)，迫使礦山減產(chǎn)，增加損失。
（三）對(duì)于開(kāi)采工作來(lái)說(shuō)，它總的趨勢(shì)是采掘條件越來(lái)越差，采出來(lái)的礦石品位逐漸降低，成本也有可能隨之增高。因?yàn)閹r石的混入會(huì)使得礦石貧化，降低質(zhì)量，還有部分礦石難以采出，而被迫損失于地下。
（四）礦體的賦存條件、形狀復(fù)雜，品位也分布不均。工業(yè)儲(chǔ)量在整個(gè)開(kāi)采的過(guò)程中可能存在較大的變化，使采礦的設(shè)計(jì)工作很難標(biāo)準(zhǔn)化，加上建礦周期長(zhǎng)，基建投資相對(duì)較大，所以投資的風(fēng)險(xiǎn)性也會(huì)隨之增大。
（五）采礦工作一般是在露天或者地下采場(chǎng)。勞動(dòng)量相當(dāng)大，工作條件比較差，安全性難以得到有效保障，同時(shí)對(duì)于綜合機(jī)械化及自動(dòng)化很難實(shí)現(xiàn)，因此需要特別的重視對(duì)工人勞動(dòng)條件和工作環(huán)境的改善。
（六）更為關(guān)鍵的一點(diǎn)在于：整個(gè)礦山所實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益并非完全取決于礦山管理水平的高低，其在很大程度上與采礦石市場(chǎng)價(jià)值高低及供求問(wèn)題是密切相關(guān)的。
二、采礦運(yùn)用的技術(shù)方法
幾千年來(lái)，我國(guó)就一直致力于礦產(chǎn)的開(kāi)發(fā)，其方法大多是依靠人力，基本上沒(méi)有什么技術(shù)含量。現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，采礦方法也得到不斷的更新。而采礦方法的選擇往往并不是從現(xiàn)有的方法中選取出一種相對(duì)較好的方法。有時(shí)還需要結(jié)合礦床地質(zhì)條件及要求，而創(chuàng)造性地應(yīng)用當(dāng)前已有采礦方法工藝和結(jié)構(gòu)知識(shí)，提出更能符合大眾要求的新方法。采礦的方法大致有以下幾種：
（一）普通機(jī)械化的開(kāi)采方式。我們常常看見(jiàn)的大多數(shù)礦床都是用普通機(jī)械化方法開(kāi)采。機(jī)械化開(kāi)采又常常分為露天及地下開(kāi)采兩個(gè)大類。露天開(kāi)采是將礦體上覆著的巖層剝離，然后自上而下進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)。
（二）特殊采礦法。特殊采礦法分為地下物理化學(xué)和海洋采礦。物理化學(xué)采礦法是浸取、溶解或者熔融有用的成分，把溶液或者熔融體從地下舉升到地面進(jìn)行提取。這類方法的好處主要是“投資省、見(jiàn)效快、工作條件好”，但它只適用于銅、鈾和一些金屬的礦物和鹽、堿及自然硫等。海洋采礦主要是對(duì)濱海大陸架及洋底蘊(yùn)藏的大量有用礦藏的開(kāi)采，而洋底的錳結(jié)核還尚處于試開(kāi)采階段。
（三）空?qǐng)龇ê吞畛浞ā＿@兩種方法主要是為了提高對(duì)礦床的地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性和完整性的要求，它的特點(diǎn)是在回采的過(guò)程中，采空區(qū)主要是靠暫留或者永久殘留的礦柱去進(jìn)行支撐，整個(gè)過(guò)程采空區(qū)始終都是空著的。
三、采礦工藝技術(shù)改造
現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，人們對(duì)于采礦工藝的改造也愈發(fā)看重。當(dāng)前，我國(guó)現(xiàn)有的采礦工藝其主要是依據(jù)各不相同的礦石條件選取采礦，而工藝對(duì)于堅(jiān)硬的礦石，大多數(shù)都是用鑿巖爆破的方式來(lái)進(jìn)行開(kāi)采；而對(duì)于松軟的礦層，則可以采用機(jī)械切割或者挖掘的方式來(lái)進(jìn)行開(kāi)采；相對(duì)于松軟的砂礦床，更多是采用水力進(jìn)行沖采；對(duì)于裂隙發(fā)育較好的礦體，則可以采用自然崩落的方法進(jìn)行開(kāi)采。“礦床開(kāi)拓、掘溝工程、穿孔、爆破、采裝、運(yùn)輸、排土”是露天礦山的主要開(kāi)采工藝；相較于露天開(kāi)采，地下礦山的開(kāi)采就相對(duì)復(fù)雜一些，它主要包含了“礦床開(kāi)拓、井巷掘進(jìn)和支護(hù)、礦塊采準(zhǔn)和切割、回采工作面鑿巖爆破、礦石運(yùn)搬、采場(chǎng)支護(hù)和地壓管理、礦柱回采和空區(qū)處理等等”。
如今，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升和采礦工藝的不斷改進(jìn)，而且在爆破的方法上也進(jìn)行了一些探索。比如運(yùn)用“增大炮孔臨近系數(shù)”與“藥壺爆破等爆破”法，在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的環(huán)境下，取得了較好的效果，經(jīng)濟(jì)效益也隨之明顯提高。特別是刨煤機(jī)裝置能實(shí)現(xiàn)3m/s以上的切割速度且切割功率達(dá)到了2×400kW以上。這也就是是說(shuō)，刨煤機(jī)的每刀切深提高到了250mm，這對(duì)于煤炭開(kāi)采工作效率的提升而言是極為關(guān)鍵的。其次，改變開(kāi)采過(guò)程中的不合理的部分，盡量最大程度的進(jìn)行露天開(kāi)采，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。再次，進(jìn)行排土方式的改進(jìn)，采用更為經(jīng)濟(jì)有效的排土方式。再次，對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，合理布局，減少電路損耗。最后，進(jìn)行采掘設(shè)備的改進(jìn)，讓整體設(shè)備向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)變，對(duì)露天操作設(shè)備，井下電機(jī)車，和井下照明設(shè)備等等進(jìn)行改進(jìn)提升。同時(shí)還應(yīng)注意的是，井下安全作業(yè)的改進(jìn)，提高安全作業(yè)率。
參考文獻(xiàn)：
[1]邱忠明.試探采礦工藝技術(shù)改造[J].中國(guó)集體經(jīng)濟(jì),2011,(12):187.
篇8
露天采礦是采用采掘、運(yùn)輸設(shè)備從敞露地表的采礦場(chǎng)剝離巖石并采出有用礦物的一種采礦方法。這種開(kāi)采方法主要運(yùn)用于開(kāi)采金屬礦、冶金輔助原料、建筑材料、化工原料等礦物。其優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)采空間限制小，機(jī)械化、自動(dòng)化水平較高；勞動(dòng)生產(chǎn)率較高；開(kāi)采成本較低，且礦石產(chǎn)量大適合大規(guī)模開(kāi)采低品位礦石；資源利用充分，礦石損失貧化小，回收率高；基礎(chǔ)建設(shè)時(shí)間短，投資較小；開(kāi)采高溫易燃礦體安全系數(shù)高；勞動(dòng)條件較好，生產(chǎn)安全。但也有其缺點(diǎn)即開(kāi)采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大粉塵，運(yùn)輸設(shè)備排放廢氣以及爆破巖石產(chǎn)生的有害成分對(duì)于周邊環(huán)境有一定程度的污染且對(duì)開(kāi)采工作人員健康有一定程度的損害；開(kāi)采作業(yè)受天氣影響較大；開(kāi)采作業(yè)中產(chǎn)生大量的剝離巖級(jí)廢土需要排放到排土場(chǎng)，占地面積較大。
2 目前露天采礦工藝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和采礦技術(shù)條件的進(jìn)一步復(fù)雜化，機(jī)械化大規(guī)模采礦、無(wú)底柱分段崩落法和充填采礦等技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并將逐步發(fā)展露天地下聯(lián)合采礦技術(shù)、無(wú)爆破采礦技術(shù)、自動(dòng)化采礦技術(shù)和連續(xù)采礦技術(shù)將會(huì)得到更多的應(yīng)用。露天礦將向著大型化、規(guī)模化方向發(fā)展，為降低用工數(shù)量，降低投資和生產(chǎn)成本，降低管理的復(fù)雜程度，各礦山企業(yè)正在積極研究生產(chǎn)管控模式。目前國(guó)內(nèi)冶金礦山露天開(kāi)采的發(fā)展趨勢(shì)有以下特點(diǎn)：
2.1 設(shè)備大型化，開(kāi)采集中化
在合理范圍內(nèi)，采用大型開(kāi)采設(shè)備可以明顯提高露天采礦的產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)效益。例如，目前國(guó)內(nèi)外常用采礦器械電鏟，國(guó)外特大級(jí)電鏟容積早已達(dá)168m3，是技術(shù)上重大突破。而國(guó)內(nèi)目前最大鏟斗容積約為76m3，每小時(shí)理論挖掘量約6600m3，產(chǎn)量可觀。
（1）鉆機(jī)。國(guó)內(nèi)重點(diǎn)冶金礦山穿孔設(shè)備主要是牙輪鉆與潛孔鉆機(jī)，牙輪鉆機(jī)比例較高（占88﹪），中型礦山以潛孔鉆為主。
（2）電鏟。國(guó)內(nèi)重點(diǎn)露天礦主要以電鏟為主，斗容最大為16.8m3。
（3）采礦技術(shù)高效化、實(shí)用化。露天礦開(kāi)采工藝更加成熟、運(yùn)輸方式多樣化。
（4）露天礦采剝方法多為陡幫開(kāi)采，如組合臺(tái)階開(kāi)采、高臺(tái)階開(kāi)采、傾斜分條開(kāi)采以及橫采橫擴(kuò)等。同時(shí)采用分期開(kāi)采、分區(qū)開(kāi)采，盡可能地縮短建設(shè)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。
（5）采礦工藝連續(xù)化、半連續(xù)化。最具代表性的全連續(xù)工藝是輪斗鏟采掘——膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸——排土機(jī)排土，采用這種工藝可以實(shí)現(xiàn)高效率、低成本化露天采礦作業(yè)。利于生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和降低生產(chǎn)成本，但受限于場(chǎng)地、礦產(chǎn)資源等因素，全連續(xù)工藝推廣運(yùn)用不及露天礦半連續(xù)工藝。
（6）露天礦開(kāi)采用半連續(xù)工藝是近30年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新工藝，它的實(shí)際應(yīng)用已展現(xiàn)出其強(qiáng)大的生命力。國(guó)內(nèi)礦山通過(guò)引進(jìn)大型可移動(dòng)破碎站—膠帶運(yùn)輸裝備，建成采場(chǎng)內(nèi)可移動(dòng)式礦巖破碎—膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)，標(biāo)志著我國(guó)間斷—連續(xù)開(kāi)采工藝已進(jìn)入世界先進(jìn)水平。
（7）可移動(dòng)式破碎站。可移動(dòng)式破碎站是汽車、破碎機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)組成的間斷—連續(xù)運(yùn)輸工藝的核心技術(shù)裝備之一。隨著開(kāi)采深度的增加，破碎機(jī)組可以隨時(shí)快速移動(dòng)，保證汽車始終處于最佳運(yùn)距下工作。
2.3 礦山數(shù)字化、智能化
礦山自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)、采礦設(shè)備的自動(dòng)化控制、智能化全球定位系統(tǒng)等現(xiàn)代技術(shù)已在一些礦山推廣使用，并取得了很好的效果。
2.4 開(kāi)采工藝的綜合化
隨著礦山開(kāi)采的集中化趨勢(shì)，單個(gè)露天礦的開(kāi)采范圍趨于擴(kuò)大，開(kāi)采深度日益增加，開(kāi)采境界內(nèi)礦巖賦存條件往往復(fù)雜多變。針對(duì)這種情況，傳統(tǒng)的單一開(kāi)采工藝方式往往不能與之相適應(yīng)，使開(kāi)采效率降低，開(kāi)采成本提高。近年來(lái)，多種開(kāi)采工藝綜合應(yīng)用已經(jīng)成為大型露天開(kāi)采的一種發(fā)展模式。
2.5 開(kāi)采設(shè)備自動(dòng)化
隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也迅猛發(fā)展，許多自動(dòng)化、智能計(jì)算機(jī)設(shè)備已經(jīng)運(yùn)用到露天開(kāi)采的許多領(lǐng)域。例如，礦床勘探與地質(zhì)模型建立、礦山設(shè)計(jì)計(jì)劃、礦區(qū)及礦山生產(chǎn)管理到設(shè)備故障監(jiān)測(cè)等。計(jì)算機(jī)的合理化運(yùn)用有利于露天開(kāi)采的自動(dòng)化發(fā)展。
2.6 對(duì)開(kāi)采礦產(chǎn)資源及周邊環(huán)境的可持續(xù)開(kāi)發(fā)保護(hù)合理化
充分利用資源，重建生態(tài)環(huán)境，保持可持續(xù)發(fā)展對(duì)于礦山環(huán)境保護(hù)方面，如復(fù)墾造田，三廢處理，滑坡防治，煤炭自燃防治等，提出了許多新的技術(shù)問(wèn)題。合理充分利用礦產(chǎn)資源，實(shí)現(xiàn)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展，涉及子孫后代長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，己受到各國(guó)普遍關(guān)注。
隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展和規(guī)范，對(duì)礦山開(kāi)采要求越來(lái)越嚴(yán)格，要求盡量使用節(jié)能、環(huán)保、高效的礦山開(kāi)采設(shè)備。高效率開(kāi)采設(shè)備、專業(yè)化合作分工將是未來(lái)大型礦山發(fā)展趨勢(shì)。液壓挖掘機(jī)在未來(lái)的礦山應(yīng)用中將以大型化、電驅(qū)動(dòng)為主要發(fā)展方向。露天礦山開(kāi)采總的發(fā)展趨勢(shì)是規(guī)模大型化，效益更高化。
3 我國(guó)露天采礦發(fā)展現(xiàn)狀與建議
3.1 發(fā)展現(xiàn)狀
隨著全球科技發(fā)展，國(guó)內(nèi)外采礦技術(shù)都有了新的提高，我國(guó)目前露天采礦采用現(xiàn)代先進(jìn)開(kāi)采技術(shù)與工藝，已步入世界先進(jìn)水平，同時(shí)積極借鑒、吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)采礦工藝技術(shù)，提高了我國(guó)的采礦技術(shù)水平，并實(shí)行高度集中化開(kāi)采，逐步合理規(guī)范的開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源，發(fā)展前景相當(dāng)樂(lè)觀。
3.2 關(guān)于發(fā)展思路的若干建議
（1）對(duì)優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源實(shí)行集中化開(kāi)采，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
（2）根據(jù)開(kāi)采需求，引進(jìn)國(guó)外各種先進(jìn)開(kāi)采工藝，投入及培養(yǎng)高新技術(shù)人才，并基于現(xiàn)狀運(yùn)用合理適宜的采礦技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化發(fā)展。
（3）逐步完善與增加相關(guān)政策及法律法規(guī)，有利于露天采礦的良性發(fā)展。
（4）增強(qiáng)露天采礦作業(yè)面的設(shè)計(jì)前瞻性及實(shí)用性，對(duì)露天采礦場(chǎng)周邊環(huán)境同時(shí)進(jìn)行合理的可持續(xù)發(fā)展保護(hù)設(shè)計(jì)。
（5）加快礦山環(huán)境治理技術(shù)的科研與轉(zhuǎn)化。研究礦業(yè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中引起的環(huán)境變化及防治技術(shù)及對(duì)污染物處理及綜合利用回收技術(shù)，采用先進(jìn)的采、選技術(shù)，提高資源利用率。加快礦山環(huán)境保護(hù)防治新技術(shù)、新工藝的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用轉(zhuǎn)化。引進(jìn)和開(kāi)發(fā)適于礦區(qū)土地復(fù)墾的生態(tài)重建新技術(shù)，開(kāi)展示范性工程。實(shí)行清潔生產(chǎn)，發(fā)展綠色礦山。
（6）強(qiáng)化監(jiān)管，預(yù)防和控制礦山環(huán)境的惡化。在礦山建設(shè)過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度，堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)治理措施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投用，對(duì)生產(chǎn)礦山要加大監(jiān)管力度，規(guī)范礦山開(kāi)采行為，確保環(huán)保投入，達(dá)到“二廢”的合理排放與潛在隱患的及早防治。對(duì)已破壞的環(huán)境，應(yīng)限期恢復(fù)治理。
篇9
歷史十分悠久，近年來(lái)，我國(guó)在金屬礦的開(kāi)采上進(jìn)行了各種現(xiàn)代化采礦技術(shù)和工藝的全面研究，在露天陡幫的開(kāi)采、連續(xù)和間斷開(kāi)采、分段中深孔的采礦、大直徑深孔的采礦、自然崩落采礦、機(jī)械分層的采礦、溶提采礦、巖體加固和支護(hù)、高效率的礦山充填、井下成套采礦裝備、礦山的防治水、露天的成套采礦裝備等方面都有了很大突破。
1 我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀
我國(guó)礦產(chǎn)資源總的特點(diǎn)是總量大，但人均擁有量低，人均礦產(chǎn)儲(chǔ)量?jī)H為世界平均值的58％；種類齊全但結(jié)構(gòu)不合理，目前我國(guó)已探明礦產(chǎn)資源總量較大，約占世界的12％，居世界第3位，但主要礦產(chǎn)儲(chǔ)量占世界的比例并不高。目前我國(guó)具有年產(chǎn)9億t鐵礦石原礦的生產(chǎn)能力，到2015年可形成新增鐵礦石原礦年生產(chǎn)能力達(dá)3～3.5億t。此外，我國(guó)還加大了海外鐵礦投資力度，到2015年，我國(guó)海外權(quán)益礦規(guī)模將增加1億t左右，海外權(quán)益礦的總量達(dá)到我國(guó)進(jìn)口總量的20％以上。
2當(dāng)前采用的主要采礦技術(shù)
2.1陡幫的開(kāi)采。這種開(kāi)采技術(shù)在初期時(shí)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(shí)間以及建設(shè)周期都十分短。所以，很早以前我國(guó)就將陡幫的開(kāi)采納入到國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目中，在露天礦中進(jìn)行了大規(guī)模工業(yè)試驗(yàn)的開(kāi)展，這給大中型露天礦技術(shù)的新建、改造以及擴(kuò)建提供了相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
2.2鏟運(yùn)機(jī)和松土機(jī)所進(jìn)行的露天開(kāi)采。這種開(kāi)采技術(shù)主要適用于對(duì)鋁土礦進(jìn)行開(kāi)采，其主要技術(shù)特點(diǎn)為采用松土機(jī)對(duì)礦巖進(jìn)行松散和破碎，從而來(lái)代替鑿巖爆破方式，而鏟運(yùn)機(jī)則主要進(jìn)行運(yùn)輸、裝載、卸載。這種采礦工藝十分簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)多用的效果，通過(guò)進(jìn)行分層鏟裝來(lái)實(shí)現(xiàn)分層排土、分層開(kāi)采，最終達(dá)到排土和復(fù)墾一體化的效果。
2.3間斷和連續(xù)相結(jié)合的開(kāi)采技術(shù)。這種采礦技術(shù)是指在工作面上用電鏟對(duì)礦石加以裝載，經(jīng)過(guò)破碎機(jī)破碎和汽車運(yùn)輸以后，將礦石通過(guò)膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出采場(chǎng)。這種采礦工藝能夠使得膠帶機(jī)和汽車的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮，使用于開(kāi)采那些深凹的露天礦。
2.4地下金屬采礦的連續(xù)化。連續(xù)開(kāi)采地下金屬礦山主要是指：連續(xù)回采礦房、連續(xù)開(kāi)采礦體（床）、連續(xù)運(yùn)送礦石以及連續(xù)的全工藝過(guò)程。也就是說(shuō)在開(kāi)采的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)一步到位；在回采的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)出礦、落礦、搬運(yùn)礦石工藝的連續(xù)性作業(yè)；實(shí)現(xiàn)井下礦石的運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、提升等環(huán)節(jié)的連續(xù)化；落礦、掘進(jìn)、運(yùn)搬、出礦、運(yùn)輸?shù)裙に囘^(guò)程連續(xù)化。
2.5無(wú)底柱的分段崩落方法。我國(guó)當(dāng)前的無(wú)底柱分段崩落采礦技術(shù)面臨著怎樣對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行加大和優(yōu)化的問(wèn)題。優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的主要方向?yàn)槭沟眠M(jìn)路間距不斷增大。通過(guò)進(jìn)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(qiáng)度得以增加，降低礦石的成本，大大提高礦山經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
2.6自然崩落的技術(shù)和方法。自然崩落的技術(shù)和方法主要是指通過(guò)巖石自然應(yīng)力的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)落礦的技術(shù)，其具有采礦成本低、生產(chǎn)能力大等方面的優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于那些礦化均勻、礦體厚大、易于自然崩落的礦床開(kāi)采過(guò)程。
3 金屬礦采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 深井開(kāi)采。隨著淺部資源的逐漸消耗和枯竭，我國(guó)已開(kāi)始向地下深部獲取資源，預(yù)計(jì)在今后10～20 a內(nèi)，我國(guó)礦山將進(jìn)入1000～2000 m深度開(kāi)采。20世紀(jì)60～70年代建設(shè)的部分礦山相繼進(jìn)入深部開(kāi)采，一些新建礦山采礦深度也很大。
3.2 大型極深露天礦采礦技術(shù)。目前，我國(guó)已有部分礦山進(jìn)入大型極深露天礦山開(kāi)采。隨著開(kāi)采深度的增加，采場(chǎng)空間作業(yè)尺寸逐漸縮小，開(kāi)拓運(yùn)輸和新水平準(zhǔn)備困難增加，采礦強(qiáng)度降低，運(yùn)輸距離增長(zhǎng)，重車上坡長(zhǎng)距離運(yùn)行，設(shè)備效率降低，生產(chǎn)能力下降。目前我國(guó)已形成了較為成熟的系統(tǒng)研究方法，初步形成了大型極深露天礦開(kāi)采的工藝、設(shè)備配套工藝、爆破控制技術(shù)、防災(zāi)變控制和環(huán)境控制等。
3.3 露天礦境界外駐留礦開(kāi)采技術(shù)。我國(guó)許多大型冶金露天礦山逐漸步入晚期開(kāi)采，但由于受技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件約束，露天礦境界外遺留大量礦產(chǎn)資源。如果擴(kuò)大境界，可能造成礦山經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的惡化，并且征用大量土地，破壞生態(tài)環(huán)境。這些儲(chǔ)量已無(wú)法通過(guò)擴(kuò)大露天境界回收。為了減少損失我國(guó)已通過(guò)對(duì)蝕變巖型礦巖特性的研究，采用灰色系統(tǒng)方法選擇采礦方法，控制了復(fù)雜條件下的采場(chǎng)頂板；運(yùn)用聲發(fā)射與地壓、位移監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法，掌握非煤礦山礦巖體的地壓活動(dòng)特征。初步形成了駐留礦體開(kāi)采與原開(kāi)采的耦合方法、礦山開(kāi)采對(duì)礦巖層損傷的數(shù)值分析方法、頂板巖層變形監(jiān)測(cè)措施、巖層變形監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)方法、低擾動(dòng)爆破技術(shù)等。
3.4復(fù)雜富水礦床開(kāi)采技術(shù)。今后應(yīng)在復(fù)雜水體礦床安全高效采礦方法、全尾砂濃縮充填材料、工藝設(shè)備及自控技術(shù)研究以及水患和地壓突變規(guī)律及監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)控制技術(shù)方面開(kāi)展研究工作。特別是復(fù)雜水體礦床突水機(jī)理及防治技術(shù)，井下充填的新型廉價(jià)尾砂膠結(jié)材料，微細(xì)粒尾砂高效濃縮泵送充填及自控技術(shù)，巖層變形—應(yīng)力—滲流三場(chǎng)耦合分析技術(shù)，低能耗沉密脫水臥式倉(cāng)造漿工藝與技術(shù)方面重點(diǎn)開(kāi)展研究工作。
3.5復(fù)雜難采地下殘留礦體開(kāi)采技術(shù)。我國(guó)地下金屬礦山長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)采，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的制約以及亂采亂挖的影響，采區(qū)內(nèi)仍殘留有大量的礦石資源。這些殘留礦石資源回采技術(shù)復(fù)雜，安全條件差，遺留的大量空區(qū)和礦柱長(zhǎng)期不能得到有效處理。回收這些殘留資源的主要難點(diǎn)是復(fù)雜空區(qū)殘留資源探測(cè)技術(shù)、大參數(shù)大步距整體崩落技術(shù)、殘留資源開(kāi)采條件再造技術(shù)、復(fù)雜充填體下礦柱回收技術(shù)以及復(fù)雜殘留礦體安全回采監(jiān)測(cè)預(yù)警等技術(shù)。這些技術(shù)難題的解決，必將對(duì)提高礦產(chǎn)資源利用水平、推進(jìn)我國(guó)采礦技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。
3.6無(wú)人采礦、自動(dòng)采礦、數(shù)字礦山。隨著無(wú)人采礦技術(shù)、可視化技術(shù)、3S(RS，GPS，GIS)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)數(shù)字化勢(shì)如破竹，把礦山及其他相關(guān)信息、計(jì)算技術(shù)和工業(yè)控制技術(shù)進(jìn)行整合，優(yōu)化設(shè)計(jì)礦床開(kāi)采方案、合理配置資源、最佳控制工藝及其支撐系統(tǒng)，已成為全面、動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確地掌握我國(guó)礦產(chǎn)資源的存量及變化、進(jìn)而科學(xué)合理地開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)資源、實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展提供手段。
3.7無(wú)廢開(kāi)采。無(wú)廢開(kāi)采與可持續(xù)發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。一方面在礦區(qū)開(kāi)發(fā)和發(fā)展過(guò)程中往往聚集和形成了相當(dāng)數(shù)量人口的社區(qū)或一定規(guī)模的城市，其環(huán)境保護(hù)有著重要的意義；另一方面，如果忽視無(wú)廢開(kāi)采，不注重環(huán)境與資源的利用和保護(hù)，過(guò)早地開(kāi)采完資源，勢(shì)必會(huì)對(duì)礦山與國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成很大的損失。所以，必須從長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)規(guī)劃礦山的開(kāi)采，確保礦山長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著時(shí)間的推移，現(xiàn)有的各種類型的采礦方法都有可能遭遇面目全非的變革，無(wú)人礦山、海底采礦、太空采礦等都將成為現(xiàn)實(shí)。采礦業(yè)將以一個(gè)更需要我們想象力才能描繪的形象，伴隨人類的文明活動(dòng)而向前發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張幼蒂．現(xiàn)代露天開(kāi)采技術(shù)國(guó)際發(fā)展與我國(guó)露天采煤前景[J]．露天采礦技術(shù)，2005，(3)：1 4．
篇10
我國(guó)金屬礦的開(kāi)采歷史是比較悠久的，在古代就具有了較為規(guī)范合理的開(kāi)采技術(shù)，可在近代，我國(guó)金屬礦的開(kāi)采技術(shù)是長(zhǎng)期處于落后狀態(tài)，其生產(chǎn)基本依靠手工作業(yè)，從20世紀(jì)的50年代后，我國(guó)金屬礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展比較迅速，并且我國(guó)現(xiàn)階段有部分開(kāi)采設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、大型化及智能化，并且我國(guó)礦產(chǎn)資源具有明顯的富礦少、貧礦多、大礦少及小礦多等特點(diǎn)，礦產(chǎn)資源短缺也較為嚴(yán)重，僅有加強(qiáng)金屬礦的開(kāi)采技術(shù)，方能有效提高我國(guó)金屬礦資源產(chǎn)量。
1 露天開(kāi)采技術(shù)
露天開(kāi)采也可稱為露天采礦，主要是指按照礦床賦存條件，并應(yīng)用一定采裝運(yùn)設(shè)施，在露天空間里從事金屬礦的開(kāi)采工作，這種礦體一般埋藏是比較淺的，或者地表有露頭的，這個(gè)時(shí)候應(yīng)用露天開(kāi)采是比較合適的，隨著我國(guó)開(kāi)采技術(shù)發(fā)展，適合露天開(kāi)采范圍增加，還可適用低品位礦床及地下開(kāi)采剩余殘礦，我國(guó)90%左右的鐵礦石產(chǎn)量為露天開(kāi)采，露天開(kāi)采技術(shù)主要有露天陡幫、高臺(tái)階開(kāi)采、穿爆技術(shù)、露天采礦裝備及間斷—連續(xù)開(kāi)采等技術(shù)。
1.1 露天陡幫開(kāi)采及穿爆技術(shù)
陡幫開(kāi)采理論是由前蘇聯(lián)的學(xué)者所提出，我國(guó)在上世紀(jì)的70年代開(kāi)始陡幫開(kāi)采技術(shù)的試驗(yàn)，后被列入了我國(guó)科技攻關(guān)的項(xiàng)目，在南芬露天礦實(shí)施了大規(guī)模試驗(yàn)，給我國(guó)大中型的露天礦開(kāi)采技術(shù)改造、新建及擴(kuò)建帶來(lái)了豐富實(shí)踐應(yīng)驗(yàn)，這種技術(shù)具有初期剝離量小，建設(shè)周期短及工程量少等特點(diǎn)，目前在我國(guó)的紫金山、金堆城及眼前山等有關(guān)露天金屬礦中得到了應(yīng)用及推廣。我國(guó)很多露天礦采用的是潛孔鉆與牙輪鉆的鉆鑿炮孔來(lái)爆破的，其應(yīng)用技術(shù)主要有微差爆破、擠壓爆破、大爆區(qū)及孔內(nèi)的位差為爆破技術(shù)，有效解決難爆礦巖的爆破減振及破碎塊度問(wèn)題，這種穿爆技術(shù)在我國(guó)目前的露天開(kāi)采中，應(yīng)用是非常廣泛的。
1.2 間斷與連續(xù)開(kāi)采
這種露天開(kāi)采技術(shù)是指在工作面上使用電鏟來(lái)裝載礦石，通過(guò)汽車運(yùn)輸及破碎機(jī)的破碎之后，使用膠帶運(yùn)輸機(jī)把礦石運(yùn)出采場(chǎng)，此技術(shù)能發(fā)揮汽車與膠帶機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，比較適合深凹露天礦的開(kāi)采，我國(guó)從20世紀(jì)的80年代開(kāi)始，在東鞍山及大孤山等鐵礦，還有德興銅礦主要應(yīng)用了這種間斷與連續(xù)的開(kāi)采技術(shù)，自齊大山鐵礦引進(jìn)了可移動(dòng)式的礦巖破碎和膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)之后，標(biāo)志著我國(guó)的深凹露天礦山開(kāi)采技術(shù)進(jìn)入了世界先進(jìn)的水平行列。
1.3 高臺(tái)階開(kāi)采及露天采礦裝備
露天開(kāi)采設(shè)備正向大型化發(fā)展，國(guó)外有些礦山運(yùn)用了高臺(tái)階的開(kāi)采技術(shù)，我國(guó)在高臺(tái)階的開(kāi)采技術(shù)方面研究要晚些，這種技術(shù)在我國(guó)露天礦中應(yīng)用并不是很多，我國(guó)露天金屬礦大多數(shù)臺(tái)階高度最大在14m-15m之間，近些年，露天鐵礦裝備有了較大提高，運(yùn)用10m3之上的大型挖掘設(shè)備增多，這給高臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用提供了有利保證。我國(guó)露天金屬礦裝備水平可分為三種類型，一是小礦山的裝備單一，不配套，有些工序還使用手工體力勞作；二是中大型金屬礦的機(jī)械化程度比較高，可設(shè)備較為陳舊，效率不是很高；三是少部分大型金屬礦運(yùn)用了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)裝備，像電動(dòng)輪汽車、牙輪鉆機(jī)、大功率推土機(jī)及大斗容的挖掘機(jī)等，其生產(chǎn)作業(yè)線的效率較高。我國(guó)露天礦還將衛(wèi)星定位系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在了監(jiān)控、定位及運(yùn)營(yíng)方面，其發(fā)展正在向規(guī)模及設(shè)備大型化、開(kāi)拓方式的強(qiáng)化及多樣化、工藝連續(xù)及半連續(xù)化、電子控制等方面發(fā)展。
2 地下開(kāi)采技術(shù)
在我國(guó)金屬礦開(kāi)采里，地下開(kāi)采占據(jù)著重要地位，尤其是有色及黃金系統(tǒng)，有90%之上的礦山采取了地下開(kāi)采方式，地下開(kāi)采所指的是自地下礦床礦塊內(nèi)采出礦石過(guò)程，主要運(yùn)用了礦塊采準(zhǔn)、切割及回采等步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著采礦技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)采礦技術(shù)從少數(shù)淺空采礦發(fā)展到了現(xiàn)在多種類型采礦法。
2.1 自然支護(hù)開(kāi)采
自然支護(hù)開(kāi)采又稱為空?qǐng)鲩_(kāi)采，主要依靠圍巖自身穩(wěn)固性及礦柱支撐力來(lái)維護(hù)回采過(guò)程所形成采空區(qū)，并且使用支架或者采下礦石作為臨時(shí)支護(hù)，此開(kāi)采技術(shù)需要圍巖及礦石具有一定穩(wěn)固性，自然支護(hù)開(kāi)采法是種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、回采工藝簡(jiǎn)單、采礦成本低、生產(chǎn)率高及機(jī)械化生產(chǎn)的采礦方法，比較適合開(kāi)采圍巖及礦石都穩(wěn)固的礦體。這種技術(shù)的局限性為：在開(kāi)采中厚層之上的礦體時(shí)，含有大量礦柱留用，回采率比較低，在高價(jià)礦床中應(yīng)用的比較少。這種技術(shù)一般把礦塊分為礦房及礦柱，并逐步來(lái)回采，回采礦房的時(shí)候，采場(chǎng)主要以敞空的形式所存在，并要靠圍巖及礦柱自身強(qiáng)度進(jìn)行維護(hù)，當(dāng)?shù)V房開(kāi)采完后，應(yīng)及時(shí)回采礦柱，并處理采空區(qū)，這兩者應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，現(xiàn)階段，這種技術(shù)在我國(guó)的黃金、有色金屬及工礦山中應(yīng)用還是很廣泛的。
2.2 人工支護(hù)開(kāi)采技術(shù)
這種開(kāi)采技術(shù)主要是用填充材料或者其它支架來(lái)維護(hù)采空區(qū)的，又可稱為充填開(kāi)采法。隨著回采工作面推進(jìn)，采空區(qū)里可送入爐渣、碎石及水泥等相關(guān)的充填材料，實(shí)施地壓管理，并控制地表移動(dòng)及圍巖崩落，主要在充填體保護(hù)下來(lái)回采。這種開(kāi)采技術(shù)的目的是運(yùn)用所形成充填體實(shí)施地壓管理，并控制地表下沉及圍巖崩落，從而為回采創(chuàng)造便利安全條件，這種技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)、貧化率低、回采率高、保護(hù)地表、工業(yè)廢料可利用及作業(yè)安全等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)為成本高、工藝復(fù)雜、礦塊生產(chǎn)力低及勞動(dòng)生產(chǎn)效率低等。此技術(shù)比較適合圍巖不穩(wěn)固稀缺礦石礦體，地表沒(méi)有陷落，可開(kāi)采條件較為復(fù)雜的礦體，像水體、建筑物下的礦體及鐵路干線等。依照回采工作面及礦塊結(jié)構(gòu)前進(jìn)方向可劃分成單層充填、下向分層充填、上向分層充填及風(fēng)采充填開(kāi)采等，依照充填料及輸出方式的不同，可分為水力充填、干式充填及膠結(jié)充填等開(kāi)采法。
2.3 崩落采礦及溶浸采礦
崩落采礦技術(shù)是以崩落圍巖實(shí)現(xiàn)地壓管理采礦法，也就是隨著崩落礦石來(lái)強(qiáng)制圍巖充填以管理及控制地壓，這種技術(shù)主要適合地表塌陷及圍巖易崩落礦體，其特征為崩落圍巖回采一部分礦房及礦柱，并隨著回采工作面推進(jìn)，對(duì)采空區(qū)管理地壓開(kāi)采技術(shù)，這種技術(shù)依照回采方式可分為分層崩落、壁式崩落、階段崩落、有底柱及無(wú)底柱的分段崩落法。溶浸采礦又可稱為化學(xué)采礦，是依據(jù)一些礦物化學(xué)及物理特性把溶浸液注到礦堆或者礦層里，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)選擇礦石里的有用成分，并把有用成分自固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)再回收，這是種新型開(kāi)采法，能夠分為原地浸出、地表堆浸及原地破碎浸出多種方法，運(yùn)用不同溶浸液可讓溶浸技術(shù)適合大部分金屬礦開(kāi)采。采礦技術(shù)應(yīng)用需要考慮礦山技術(shù)條件、礦床地質(zhì)條件及經(jīng)濟(jì)因素等，從而滿足經(jīng)濟(jì)、安全、優(yōu)質(zhì)及高效要求，其中礦山技術(shù)條件涉及設(shè)備、材料、管理水平及地表環(huán)境等，礦床地質(zhì)條件主要包含礦體傾角、形態(tài)、厚度、分布及圍巖化學(xué)物理性質(zhì)等，經(jīng)濟(jì)因素包含礦山成本、價(jià)值、資源綜合利用、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)民經(jīng)濟(jì)要求等，依據(jù)這些條件來(lái)提出金屬礦開(kāi)采方案，并通過(guò)工業(yè)試驗(yàn)來(lái)正式選用，礦床開(kāi)采順序主要包含階段中礦塊、井田中及相鄰礦體開(kāi)采。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，自動(dòng)化、智能化及數(shù)字化已成為現(xiàn)代知識(shí)經(jīng)濟(jì)重要標(biāo)志，通訊、定位及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，對(duì)金屬礦開(kāi)采產(chǎn)生了深刻影響，我國(guó)礦山正朝著自動(dòng)化調(diào)度、采礦設(shè)備自動(dòng)控制及智能全球定位等現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用發(fā)展，金屬礦開(kāi)采技術(shù)向連續(xù)開(kāi)采、無(wú)廢開(kāi)采、化學(xué)開(kāi)采及地下露天相聯(lián)合的開(kāi)采技術(shù)發(fā)展，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)還存在一定差距，需要不斷完善開(kāi)采技術(shù)，以促進(jìn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
篇11
1礦山地質(zhì)環(huán)境開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及問(wèn)題
1.1礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀
區(qū)境內(nèi)已探明的礦產(chǎn)有鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、高嶺土、瓷砂、石灰石、花崗巖、河沙、水晶石、鐵礦石等。其中儲(chǔ)量大、品位高的有鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、高嶺土、瓷砂、建筑用花崗巖、河沙、建筑用砂巖。還有偏硅酸礦泉水和地下熱水（溫泉）。
1.2礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題
根據(jù)《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案編制規(guī)范》（DZ/T0223-2011）的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合清遠(yuǎn)市清城區(qū)礦山的地質(zhì)環(huán)境背景、開(kāi)采礦種、開(kāi)采方式和礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，本次礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題包含四類：地質(zhì)災(zāi)害、含水層破壞、地形地貌景觀破壞、土地資源壓占破壞。地質(zhì)災(zāi)害。礦山開(kāi)采過(guò)程中由于地表剝離、廢土廢石堆積、地下水疏干等活動(dòng)，破壞了地面穩(wěn)定并產(chǎn)生一系列與采礦活動(dòng)密切相關(guān)的次生地質(zhì)災(zāi)害，礦山地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)以采場(chǎng)邊坡和排土場(chǎng)最為嚴(yán)重。礦山實(shí)行露天剝離開(kāi)采，大量剝離土堆積成山；而堆積物高陡，沿溝谷坡面堆放，結(jié)構(gòu)松散，無(wú)防護(hù)措施，在強(qiáng)降雨誘發(fā)下易發(fā)生泥石流，成為誘發(fā)崩、滑、流地質(zhì)災(zāi)害的重要隱患。含水層破壞。區(qū)內(nèi)礦山全部為露天開(kāi)采，主要為正地形山坡式露天開(kāi)采和負(fù)地形凹陷式露天開(kāi)采兩種方式，正地形山坡式露天開(kāi)采礦山均能自然排水，采坑底標(biāo)高高于侵蝕基準(zhǔn)面，地下水位基本不變。負(fù)地形凹陷式露天開(kāi)采礦山，采坑底標(biāo)高低于侵蝕基準(zhǔn)面15～25m，采礦作業(yè)時(shí)，需要機(jī)械排水，地下水位明顯下降，在影響半徑范圍內(nèi)會(huì)有不同程度的地下水位下降現(xiàn)象。由于本區(qū)降雨量較豐沛，且均為山林地區(qū)，居民稀少，地下水位下降沒(méi)有導(dǎo)致植被、農(nóng)田干枯。因此，含水層破壞的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題在本區(qū)中不嚴(yán)重，已經(jīng)得到自然恢復(fù)，不作為區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。地形地貌景觀破壞。清城區(qū)區(qū)內(nèi)礦山自2000年開(kāi)采以來(lái)已有十多年的歷史，主要開(kāi)采礦種4種，主要開(kāi)采礦類為陶瓷土，其次建筑用花崗巖礦，磚瓦用粘土和建筑用砂巖開(kāi)采較少。開(kāi)采方式均為露天開(kāi)采。露天開(kāi)采好似實(shí)行“搬山運(yùn)動(dòng)”的露采剝離，采礦前需破壞地表植被并剝離表土，廢土堆放壓占土地資源，礦區(qū)大部分的山林土地已寸草不生，遠(yuǎn)看如同的“石頭山”。礦山的露天采坑、排土場(chǎng)及其它等明顯改變了礦山的原地形地貌，其主要破壞形式是破壞原有植被面積和改變?cè)械匦螛?biāo)高。土地資源壓占與破壞。礦業(yè)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都在不同程度上對(duì)土地資源帶來(lái)了破壞和占?jí)骸Ｂ短扉_(kāi)采破壞了地表耕植層；排土場(chǎng)的堆放，占?jí)捍竺娣e土地的同時(shí)，也成為崩塌、滑坡、泥石流的誘因。
2礦山地質(zhì)環(huán)境治理現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
礦山地質(zhì)環(huán)境治理現(xiàn)狀。全區(qū)已對(duì)一部分礦山進(jìn)行了簡(jiǎn)單治理。主要是對(duì)采場(chǎng)邊坡及排土場(chǎng)進(jìn)行分臺(tái)階放坡，種植樹苗和竹子等，比較稀疏，坡面未種植草皮，沖溝到處可見(jiàn)，水土流失沒(méi)有得到有效阻止，其中，部分石場(chǎng)作為水塘的采坑周圍進(jìn)行了鐵網(wǎng)圍欄警戒。另外，部分礦山閉坑時(shí)間較久的礦山已輕微自然復(fù)綠，多生長(zhǎng)雜草，而大部分礦山采場(chǎng)及排土場(chǎng)邊坡均未進(jìn)行治理，微型地質(zhì)災(zāi)害及水土流失時(shí)有發(fā)生[2]。存在問(wèn)題。部分礦山企業(yè)“重礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、輕環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理”。礦山企業(yè)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理的認(rèn)識(shí)程度不高，與治理的積極性、主動(dòng)性不夠。礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù)有待提高。礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù)的應(yīng)用不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與整治目標(biāo)的要求。礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理工程資金投入不足。清城區(qū)礦業(yè)開(kāi)發(fā)歷史雖然只有十幾年，礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題點(diǎn)多面廣，而需實(shí)施的礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程的投入與實(shí)際收繳的費(fèi)用差距很大，治理資金嚴(yán)重不足。
3礦山地質(zhì)環(huán)境變化趨勢(shì)分析
礦山地質(zhì)環(huán)境總體上受環(huán)境條件、礦業(yè)開(kāi)發(fā)方式、礦山環(huán)保意識(shí)與投入、礦山地質(zhì)環(huán)境管理制度等因素影響。地質(zhì)環(huán)境條件：包括礦產(chǎn)資源空間分布、地層巖性、水文氣象、地形地貌、水文地質(zhì)等要素，它是控制礦山地質(zhì)環(huán)境的基本因素。礦業(yè)開(kāi)發(fā)方式：礦產(chǎn)資源開(kāi)采方式、采礦方法等內(nèi)容，亦是影響礦山地質(zhì)環(huán)境狀況的主要因素。礦山環(huán)保意識(shí)與投入：礦山環(huán)保意識(shí)越強(qiáng)，資金投入越大，環(huán)保設(shè)施越齊全，對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞可降低，反之對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞越大。
4結(jié)論及建議
礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和治理是長(zhǎng)期的工作，也是一項(xiàng)跨行業(yè)、跨部門的綜合性工程，需要有關(guān)部門相互協(xié)調(diào)合作加大對(duì)環(huán)境治理和保護(hù)力度，規(guī)范監(jiān)督企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，重視其中存在問(wèn)題及變化趨勢(shì)，并有效的引導(dǎo)促進(jìn)礦山地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)。鑒于以上情況，需進(jìn)一步加大礦山地質(zhì)環(huán)境治理投資，健全完善礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理的管理體系，建立礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理的技術(shù)保障體系，新建礦山嚴(yán)格執(zhí)行礦山地質(zhì)環(huán)境準(zhǔn)入制度，持續(xù)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境治理投資，全面落實(shí)礦山地質(zhì)環(huán)境法律、法規(guī)體系和行政管理制度，進(jìn)一步加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)執(zhí)法監(jiān)管力度，歷史遺留的和重點(diǎn)地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題得到全面治理，全區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步好轉(zhuǎn)。
作者:吳育新 單位:廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇隊(duì)
篇12
礦藏和石油的開(kāi)采是采礦業(yè)的主要組成部分。采礦工業(yè)所開(kāi)采出來(lái)的金屬礦石是冶煉工業(yè)的主要原材料，由此可見(jiàn)，采礦工業(yè)是一種舉足輕重的工業(yè)。采礦的主要工作是對(duì)礦石進(jìn)行崩落、切割處理，再將其裝進(jìn)運(yùn)輸工具。地下回采分為落礦和出礦作業(yè)，露天回采分為穿孔、爆破及采裝作業(yè)，將裝入運(yùn)輸工具的各種礦石運(yùn)到選礦廠或礦倉(cāng)。在將礦石運(yùn)送到礦倉(cāng)和堆棧的時(shí)候要將礦石均勻混在一起并且把在挖掘過(guò)程中混入的廢石倒入廢石場(chǎng)，這樣才能夠保證生產(chǎn)質(zhì)量。由于各地的實(shí)際地質(zhì)情況和采礦技術(shù)都不盡相同，所以采礦的方法也多種多樣，使用不同的方法采礦，其流程、使用的設(shè)備、開(kāi)采順序等也不相同。如果采礦選取的方法不正確，可能會(huì)導(dǎo)致礦山生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)下降造成經(jīng)濟(jì)損失。所以在采礦過(guò)程中要選擇合適的設(shè)施，才能夠最大獲利。
采礦和其他工業(yè)相比有許多差異，具體表現(xiàn)如下。
1 采礦所采掘的原料是存在于自然的礦石，采礦時(shí)不能自由選擇地點(diǎn)，采礦的工業(yè)儲(chǔ)量也不可再生。
2 采礦工業(yè)沒(méi)有固定的車間，想要保證礦山的正常生產(chǎn)，則必須要使開(kāi)拓和采準(zhǔn)等工作相互協(xié)調(diào)，否則就會(huì)減少礦山產(chǎn)量，造成不必要的損失。
3 就采礦工作而言，它所面臨的總體趨勢(shì)是開(kāi)采條件日趨艱難、開(kāi)采的礦石品位日漸下降、成本不斷增高。
4 礦山所處的地質(zhì)條件復(fù)雜，礦石品位分布不均勻，采礦設(shè)計(jì)工作難以標(biāo)準(zhǔn)化，采礦周期較長(zhǎng)，投資額大，投資風(fēng)險(xiǎn)也較高。
5 采礦工作多數(shù)位于露天場(chǎng)所或者低下，工作條件艱辛，工作量大，且安全問(wèn)題難以得到保障。
6 礦山經(jīng)濟(jì)效益與市場(chǎng)供求和礦石價(jià)值密切相關(guān)。
采礦的技術(shù)方法
在當(dāng)今這個(gè)科學(xué)技術(shù)日新月異的時(shí)代，采礦的方法也隨著科技的發(fā)展而不斷地發(fā)展。采礦的方法的選擇不能紙上談兵，必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐V山的實(shí)際地質(zhì)條件和要求，具有創(chuàng)造性地結(jié)合當(dāng)前已投入使用的采礦工藝技術(shù)和現(xiàn)已研究出的采礦知識(shí)，提出更加能夠符合實(shí)際采礦需求的新方法。當(dāng)前采礦的方法主要有以下幾種。
1 常見(jiàn)的機(jī)械化開(kāi)采方法。在日常生活中，人們最常見(jiàn)的采礦方式大多都是使用普通機(jī)械進(jìn)行開(kāi)采。機(jī)械化開(kāi)采有露天開(kāi)采和地下開(kāi)采之分。露天開(kāi)采主要是指將礦體上覆蓋的巖層剝離，然后自上而下進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)。地下開(kāi)采主要是指從礦床中采出礦石的過(guò)程。
2 特殊采礦法。特殊的采礦方法分為低下物理及化學(xué)采礦和海洋采礦。物理化學(xué)采礦法主要是采用浸取、溶解或者高溫熔化等方法提煉出有用的成分，這種方法的優(yōu)點(diǎn)主要是“投資小、見(jiàn)效快、工作條件較好”，但同時(shí)他也具有只適用于銅、鐵等金屬礦物以及鹽、堿等自然硫的局限性。而海洋采礦主要針對(duì)于海洋底部蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)的開(kāi)采，而海洋底部的錳結(jié)核仍然處于試開(kāi)采的階段。
3 空?qǐng)霾傻V法和填充采礦法。使用這兩種方法重點(diǎn)是為了提高對(duì)礦床的地質(zhì)情況的準(zhǔn)確性和完整度的要求。
采礦工藝技術(shù)的改造
人們對(duì)采礦工藝的要求也越來(lái)越高，采礦工藝的改造刻不容緩。目前，我國(guó)已投入使用的采礦工藝主要是根據(jù)礦石條件的不同來(lái)選取采礦方式，例如，對(duì)于比較堅(jiān)硬的礦層，大部分都是使用鑿巖爆破的方式開(kāi)采得到礦石；而對(duì)于較為松軟的礦層而言，主要采用機(jī)械切割或是挖掘之類的方式進(jìn)行礦石的開(kāi)采；碰到松軟的砂礦床是主要采用的方法是水力沖采；對(duì)于多裂隙的礦體大多數(shù)都是使用自然崩落的方式開(kāi)采。“開(kāi)拓礦床、掘溝工程、穿孔、爆破、采裝、運(yùn)輸、排土”是露天采礦中的主要使用的開(kāi)采工藝。相對(duì)于露天開(kāi)采而言，地下開(kāi)采的情況就較為復(fù)雜一些。地下開(kāi)采主要包括“礦床的開(kāi)拓、礦井的挖掘和支護(hù)、礦石的采準(zhǔn)及切割、回采工作面鑿巖爆破、礦石的搬運(yùn)、采場(chǎng)的支護(hù)以及地壓管理、礦柱的回采和空區(qū)的處理”等一系列問(wèn)題。
篇13
1.2土地恢復(fù)治理由于廣西錳礦礦山以露天開(kāi)采為主，對(duì)地表環(huán)境破壞強(qiáng)度較大。據(jù)近3年統(tǒng)計(jì)資料顯示：廣西錳礦山土地恢復(fù)治理平均完成率為5.9%。2011年，平樂(lè)二塘錳礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理、全州縣雷公嶺錳礦地質(zhì)環(huán)境治理等2個(gè)申請(qǐng)中央補(bǔ)助資金的礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目獲得批準(zhǔn)。目前，全州雷公嶺錳礦已成功申報(bào)國(guó)家礦山公園，經(jīng)過(guò)礦山地質(zhì)環(huán)境治理，優(yōu)化了當(dāng)?shù)貐^(qū)域環(huán)境，為廣西礦山公園的建設(shè)提供借鑒。
1.3典型礦山開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀大新錳礦為廣西保有資源儲(chǔ)量規(guī)模及采選規(guī)模最大的錳礦礦山，位于崇左市大新縣，礦區(qū)有公路通往大新縣、靖西縣等，交通便利。大新錳礦為我國(guó)最大的碳酸錳礦床之一，礦床類型為海相沉積層狀碳酸錳礦礦床，地表發(fā)育風(fēng)化帽型氧化錳礦，2011年底累計(jì)查明錳礦石資源儲(chǔ)量8208.98萬(wàn)t，保有錳礦石資源儲(chǔ)量7669.17萬(wàn)t。礦山為露天—地下聯(lián)合開(kāi)采，采礦方法為縱運(yùn)采礦法和留礦采礦法，設(shè)計(jì)采礦能力為90萬(wàn)t/a，實(shí)際采礦量為每年107.52萬(wàn)t，其中露天開(kāi)采礦石量72.80萬(wàn)t，地下開(kāi)采礦石量34.72萬(wàn)t。礦山實(shí)際回采率為87.66%，略高于設(shè)計(jì)回采率（85%）。礦山實(shí)施的“4a～5a線280～320m標(biāo)高殘礦回收節(jié)約錳礦資源示范工程”采用串車斜井開(kāi)拓，回收4a～5a線280～320m標(biāo)高之間的殘留錳礦資源，每年回收錳礦石8萬(wàn)t，原礦品位為含Mn19.32%，在服務(wù)年限內(nèi)可回收錳礦石24.2萬(wàn)t。總體來(lái)看，廣西錳礦資源開(kāi)發(fā)利用程度較高，可作為最低準(zhǔn)入門檻制定的重要參考依據(jù)。
2廣西錳資源開(kāi)發(fā)最低準(zhǔn)入門檻體系構(gòu)建與分析
依據(jù)國(guó)家及廣西礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃要求，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，筆者分析了錳礦資源開(kāi)發(fā)最低準(zhǔn)入門檻的關(guān)鍵指標(biāo)及基本內(nèi)容。
2.1最低生產(chǎn)規(guī)模和最低服務(wù)年限分析依據(jù)《關(guān)于調(diào)整部分礦種礦山生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)的通知》（國(guó)土資發(fā)[2004]208號(hào)）的規(guī)定，錳礦生產(chǎn)規(guī)模：大型≥10萬(wàn)t/a，中型5～10萬(wàn)t/a，小型≤5萬(wàn)t/a，最低生產(chǎn)規(guī)模是2萬(wàn)t/a。《廣西壯族自治區(qū)礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃》（2008～2015年）中規(guī)定錳礦最低開(kāi)采規(guī)模：大型10萬(wàn)t/a，中型5萬(wàn)t/a，小型3萬(wàn)t/a；最低服務(wù)年限：大型20年，中型10年，小型3年。目前，廣西錳礦山平均生產(chǎn)規(guī)模約為9萬(wàn)t/a，大中型礦山所占比例為48.48%，所占比例較高，且廣西錳礦資源開(kāi)發(fā)利用水平較高，故制定的生產(chǎn)規(guī)模準(zhǔn)入門檻應(yīng)高于全國(guó)平均水平。因此，筆者認(rèn)為小型錳礦不宜再批準(zhǔn)建設(shè)，即新建錳礦礦山最低建設(shè)規(guī)模應(yīng)該為：不批準(zhǔn)建設(shè)小型錳礦，中型礦山5~10萬(wàn)t/a，大型礦山≥10萬(wàn)t/a；錳礦礦山最低服務(wù)年限：中型礦山不少于10年、大型礦山不少于20年。
2.2“三率”指標(biāo)分析目前廣西已率先完成錳礦資源“三率”調(diào)查報(bào)告[3]，由該報(bào)告可知，錳礦礦山開(kāi)采回采率平均為89.23%，與開(kāi)發(fā)利用方案設(shè)計(jì)的平均值88.32%基本持平；選礦回收率平均為87.90%，高于開(kāi)發(fā)利用方案設(shè)計(jì)的平均值80.75%；綜合利用率平均為79.82%。近年來(lái)，廣西大型錳礦山通過(guò)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，開(kāi)發(fā)利用水平有所提高，但是，大多數(shù)中小型及以下錳礦山采選技術(shù)和裝備依然落后，生產(chǎn)粗放，開(kāi)發(fā)利用水平低下，資源浪費(fèi)和破壞較為嚴(yán)重，平均采礦回采率、選礦回收率分別為89.20%和75.80%，綜合利用率平均為67.72%。由此可見(jiàn)，廣西國(guó)有礦山礦產(chǎn)資源利用水平較高，而小型礦山礦產(chǎn)資源利用水平仍然較低。根據(jù)上述分析結(jié)果，結(jié)合廣西錳礦資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，筆者提出廣西錳礦資源開(kāi)發(fā)最低準(zhǔn)入門檻“三率”指標(biāo)要求為：露天開(kāi)采回采率達(dá)到90%以上，地下開(kāi)采根據(jù)錳礦礦床的圍巖穩(wěn)固性和礦體傾斜度等自然賦存條件的不同，回采率應(yīng)達(dá)到85%～91%。選礦回收率控制在85%～90%，錳礦綜合利用率控制在75%～85%。
2.3最低準(zhǔn)入門檻的基本內(nèi)容為規(guī)范錳礦開(kāi)采秩序，提高礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)水平，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)廣西錳礦工業(yè)的安全生產(chǎn)和持續(xù)協(xié)調(diào)健康發(fā)展，廣西錳礦資源開(kāi)發(fā)最低準(zhǔn)入門檻應(yīng)依據(jù)《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法》、《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》、《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》、《廣西壯族自治區(qū)實(shí)施〈中華人民共和國(guó)礦山安全法〉辦法》、《廣西壯族自治區(qū)礦產(chǎn)資源管理?xiàng)l例》、《廣西壯族自治區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)條例》等有關(guān)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)的法律法規(guī)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，遵循“廣西礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃（2008～2015）”的要求，并結(jié)合廣西錳礦資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行制訂，其基本內(nèi)容應(yīng)包括：開(kāi)發(fā)原則，企業(yè)布局、規(guī)模與外部條件，企業(yè)人力資源要求，工藝裝備水平，環(huán)境保護(hù)，安全生產(chǎn)與職業(yè)衛(wèi)生等方面。
2.3.1開(kāi)發(fā)原則廣西錳礦資源開(kāi)發(fā)應(yīng)遵循以下原則：統(tǒng)一規(guī)劃，合理布局；合理開(kāi)發(fā)，有效保護(hù)；優(yōu)化配置，規(guī)模開(kāi)發(fā)；依法開(kāi)采，規(guī)范秩序。
2.3.2企業(yè)布局、規(guī)模和外部條件最低準(zhǔn)入門檻中應(yīng)對(duì)新建或改、擴(kuò)建礦山項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定，要求必須符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和國(guó)家及自治區(qū)相關(guān)規(guī)劃要求，符合土地利用總體規(guī)劃、土地供應(yīng)政策、土地使用標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)功能區(qū)規(guī)劃的規(guī)定；必須履行建設(shè)項(xiàng)目核準(zhǔn)和用地報(bào)批手續(xù)，不得擅自開(kāi)工建設(shè)；必須依法嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)、安全評(píng)價(jià)和職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)，堅(jiān)持“三同時(shí)”驗(yàn)收制度。另外，禁止在法律、法規(guī)、規(guī)章及規(guī)劃確定的禁止開(kāi)采區(qū)域內(nèi)開(kāi)采礦產(chǎn)資源。采礦登記申請(qǐng)人申請(qǐng)開(kāi)采的礦區(qū)地質(zhì)工作應(yīng)當(dāng)符合地質(zhì)勘查程度要求，大型礦區(qū)（床）應(yīng)達(dá)到勘探程度，中小型礦區(qū)（床）應(yīng)達(dá)到詳查程度，零星分散資源可適當(dāng)降低地質(zhì)勘查程度。新建錳礦山最低生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模達(dá)到：中型5萬(wàn)t/a，大型10萬(wàn)t/a。新建錳礦山最低服務(wù)年限：中型10年，大型20年（該數(shù)值僅作為國(guó)土部門制定政策的依據(jù)和參考，具體取值應(yīng)由國(guó)土部門根據(jù)廣西實(shí)際來(lái)制定）。新建礦山投資項(xiàng)目，按照《國(guó)務(wù)院關(guān)于投資體制改革的決定》（國(guó)發(fā)〔2004〕20號(hào)）中公布的政府核準(zhǔn)投資項(xiàng)目目錄要求辦理。而且，開(kāi)采錳礦產(chǎn)資源，必須依法申領(lǐng)相關(guān)證照；必須有可行性研究報(bào)告論證并立項(xiàng)批復(fù)；必須完成開(kāi)發(fā)利用方案或初步設(shè)計(jì)、安全評(píng)價(jià)、職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)及驗(yàn)收程序；必須編制礦山土地復(fù)墾、地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與綜合治理方案，并依照方案邊開(kāi)采邊治理恢復(fù)；必須嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用方案、初步設(shè)計(jì)進(jìn)行開(kāi)采，嚴(yán)禁無(wú)證開(kāi)采、越界開(kāi)采、亂采濫挖和破壞浪費(fèi)資源；必須在工程建設(shè)竣工后按規(guī)定經(jīng)非煤礦山管理部門組織竣工驗(yàn)收合格后，嚴(yán)格按核定的生產(chǎn)能力組織生產(chǎn)。
2.3.3企業(yè)人力資源要求錳礦最低準(zhǔn)入門檻中應(yīng)分別對(duì)不同規(guī)模礦山的企業(yè)人力資源提出相應(yīng)的要求。以中型以上礦山為例，該類型錳礦礦長(zhǎng)及技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)具有礦山相關(guān)專業(yè)知識(shí)，并經(jīng)非煤礦山管理部門培訓(xùn)合格后，方可上崗；礦山必須配齊采礦、機(jī)電、通風(fēng)、地質(zhì)、測(cè)量、爆破作業(yè)等專業(yè)技術(shù)人員，以及符合工作崗位要求的特殊工種技術(shù)人員。此外，礦山企業(yè)還應(yīng)當(dāng)對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn)，合格后方可上崗作業(yè)。同時(shí)，礦山企業(yè)應(yīng)明確告知從業(yè)人員可能存在的職業(yè)危害，并對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行專門技能培訓(xùn)，才能讓其持證上崗。同樣，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)對(duì)礦山特種作業(yè)人員進(jìn)行專門培訓(xùn)，合格并依法取得《特種作業(yè)操作資格證》后，才能上崗作業(yè)。
2.3.4工藝裝備水平錳礦礦山必須有與開(kāi)發(fā)規(guī)模相適應(yīng)的組織管理系統(tǒng)、生產(chǎn)作業(yè)裝備、排土場(chǎng)及尾礦庫(kù)等配套工程設(shè)施。錳礦開(kāi)采回采率、回收率和綜合利用率應(yīng)達(dá)到一定要求：露天礦開(kāi)采回采率應(yīng)達(dá)到90%以上，地下開(kāi)采回采率應(yīng)達(dá)到85%～91%（具體應(yīng)依據(jù)礦體賦存條件和開(kāi)采條件來(lái)定）；錳礦選礦回收率指標(biāo)應(yīng)達(dá)到85%～90%；綜合利用率指標(biāo)應(yīng)達(dá)到75%～85%。
2.3.5環(huán)境保護(hù)制定最低準(zhǔn)入門檻應(yīng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)提出一定要求，如應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)規(guī)定》，必須編制礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與綜合治理方案，嚴(yán)格執(zhí)行礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)保證金制度，礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)率應(yīng)達(dá)到100%（全面治理）。礦山土地復(fù)墾應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《土地復(fù)墾條例》，必須編制土地復(fù)墾方案，嚴(yán)格執(zhí)行土地復(fù)墾保證金預(yù)存制度，新建礦山土地復(fù)墾率應(yīng)達(dá)到100%（全面復(fù)墾）。而且礦山應(yīng)對(duì)廢渣、廢水與尾礦進(jìn)行有效管理，“三廢”排放要達(dá)到國(guó)家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，礦山廢水回收利用率達(dá)65%以上。
2.3.6安全生產(chǎn)與職業(yè)衛(wèi)生最低準(zhǔn)入門檻中應(yīng)在安全生產(chǎn)與職業(yè)衛(wèi)生方面對(duì)錳礦礦山提出明確具體的要求，例如礦山項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)必須符合國(guó)家安全生產(chǎn)和職業(yè)危害防治等法律法規(guī)規(guī)定以及安全技術(shù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，具備相應(yīng)的安全生產(chǎn)和職業(yè)危害防治條件，并建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制；新、改擴(kuò)建項(xiàng)目安全設(shè)施和職業(yè)危害防治設(shè)施必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用；礦山建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施初步設(shè)計(jì)必須依法經(jīng)過(guò)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門審查；安全設(shè)施投入生產(chǎn)和使用前，必須依法經(jīng)過(guò)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門驗(yàn)收等等。
