有色金属行业绿色矿山采矿方法现状浅谈

2019-02-09

世界有色金属 2019年11期

（甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，甘肃兰州 730050）

矿产资源是促进社会发展的主要动力，我国经济发展的速度与矿产资源有着极大的关联。由于我国社会发展改革正处于关键时期，因此需要有效解决供需矛盾，应对能源危机问题[1]。

1 有色金属行业绿色矿山采矿现状分析

（1）有色金属矿产资源的构成成分较为复杂。我国矿产资源的典型特点就是单一矿种的矿产资源较少，大多是共伴生矿种的矿产资源，尤其是在有色金属矿产资源之中，这种共伴生形式特征的大多数是有色金属矿产资源的鲜明特征。在相关的调查报道中，大多数的矿山资源也就是常说的金属矿床，而每一个矿山资源中的共伴生金属种类大多数都能达到五个以上。

（2）有色金属矿产资源的元素品位较低。有色金属矿产资源其地质品位普遍较低，这就是有色金属矿产资源能够与其他矿区资源进行区分的主要原因。在相关的调查报道之中，整个矿山的平均地质品位在0.385%，多数矿产资源中不仅包含生铁元素以及硫元素等元素之外，同时还有伴生锌元素等元素[2]。如在铜矿山资源中有用元素的元素品位相对较低，但铜矿山资源的平均地质品位要高于钼矿山资源的平均地质品位，钼矿山资源的平均地质品位在0.101%，钨矿山资源的平均地质品位在0.321%，锡矿山资源的平均地质品位在0.64%，铅锌矿山资源的平均地质品位在5.3%左右，是所有矿山资源中平均地质品位相对较高的。

（3）有色金属矿产资源的开发技术较为复杂。矿产资源有着环境区域复杂的特征，尤其是在开采有色金属矿产资源过程中，对于有色金属矿产资源的处理流程极为复杂，开采人员在开采过程中需要根据资源赋存的情况以及岩体蚀变等相关情况，来确定有色金属矿产资源的后续开采过程。不仅如此，在矿产资源的具体采矿过程中采矿类型较为繁多，不仅包含露天采矿类型，还包含着地下开采以及联合开采类型，再加上有色金属矿产资源中有多种伴生金属的存在，导致选择采矿类型过程较为艰难。此外，为了能够从地形复杂的矿产资源中能够有效采出多种金属矿物，就需要多种采矿技术，而采矿技术中涉及到的相关环节也同样繁琐。

（4）有色金属矿产资源的采矿环保标准高。有色金属矿产资源的元素品位较低，因此能够进一步提升有色金属废物的生产量，像废石或是尾矿等有色金属废物处理量能够达到98%，但随着我国科技技术的不断发展，因此矿山资源中的废物处理技术水平也在不断提升。

（5）有色金属矿产资源的回采率高。在有色金属矿产资源开采过程中，涉及到矿产的种类较多，其每一矿产资源种类的开采条件也存在着不同。在有色金属矿产资源开采技术的相关调查研究表明，倘若对有色金属的开采技术水平提升，提回采率也能够得到相应的提升，因此需要保证有色金属的开采技术中融入极为先进的科学技术。现阶段，平均三年的有色金属矿山资源回采率大约是在90.7%左右，而露天矿山的回采率高达94.4%。

2 有色金属行业绿色矿山采矿方法

（1）开采绿色矿山的浅孔留矿采矿法。在对钨矿产资源进行开采时，由于这种矿产资源的钨矿脉产状变化极大，因此无论是从走向还是倾向入手，钨矿产资源的膨胀缩小、尖灭再现、尖灭侧现以及分支尖灭等产状变化现象较为普遍。浅孔留矿采矿法有着管理手段极为简便的优势，采矿人员可利用矿石的自重实现放矿目的，因此在使用该采矿工艺流程的采矿人员，对于采矿的生产技术极易掌握，由于对矿石的采切工程量较小，因此对矿石资源的损失损耗较少，再加上其生产工艺较为简单，因此在后续的矿井井位调整方面存在较大的便利，便于钨矿产资源的回采。

在上坪矿区中存有温热液锰铁矿资源，其中内部矿脉达到了13条，其矿脉走向主要是以80°至90°，向西北方倾斜，其倾斜角度能够达到80°。上坪矿区中矿带总长度在1300m左右，其矿带宽度在25m至140m左右，而矿带的主脉厚度在1.5m左右，大多数矿脉的后再0.25m左右，在该矿区中采取浅孔留矿采矿法，其主要开拓方式主要为平硐与盲斜井，因此采矿的矿块长度在50m左右，采幅在2m左右，而其主要的出矿方式也是自溜放矿以及电耙矿这两种出矿方法。在采矿过程中，每个矿斗的间距在5m左右，而炮孔的排面方式也是之字形或是梅花形。

（2）开采绿色矿山的底柱分段崩落采矿法。虽然在钨矿产资源开采过程中中常常应用浅孔留矿采矿法，但随着容易采集的钨矿产资源的数量减少，底柱分段崩落采矿技术的优势得以显露出来，继而也让该采矿技术在采矿工艺中得以广泛应用。在对柿竹园区域的多金属矿床开采过程中可以了解到，该区域的有色金属大多是以复合型钨多金属为主，该金属矿有着品位高、规模大的特征，因此在矿体中常常会出现大量的透镜体。柿竹园区域中整条矿脉的倾斜方向在东南方向，其倾斜角度在5°至20°之间，其局部的矿脉倾角达到了35°。多金属矿床的围岩稳定性能极好，没有自燃情况以及结块情况。在开采过程中应用分段崩落采矿法，在每阶段的采矿高度达到68m时，相关工作人员需要准确了解每一个盘区的矿块数量以及矿块走向，通过将每个盘区根据实际其概况分成多个矿块，进而确定矿块的东西走向，在底部结构出采取电耙道漏斗式结构，而在先矿房的顶端部分，则需要以切割为主，其次再切割天井、横巷，最后就是上向扇形平行炮孔。对矿房进行回采时们可以选用钻机凿对其进行水平环形钻孔，采用凿岩机对其进行坡道挖掘。通过应用底柱分段崩落采矿法，柿竹园多金属矿区的矿块生产能力达到每天生产350t以上，损失率维持在9.5%左右，采用底柱分段崩落采矿法，可以使有色金属矿产资源的采矿效率更高，经济效益更好。

（3）开采绿色矿山的露天采矿法。在国外的大型钨矿山采矿过程中，都会应用露天采矿法，这种采矿方法的采矿数量大，采矿效率高以及安全系数较高的特征，能够有效提升采矿工作成果。而在我国应用的过程中，由于我国钨矿床区域的地形极为特殊，因此对露天采矿方法的使用提出了限制。如在江西分宜珠江矿业的开采过程中，开采人员就是采用地上地下联合开采的形式，虽然联合开采钨矿的生产能力达到2500吨，但是在地下进行分段空场操作过程中时，无法借助填充法来帮助开采人员进行回采。倘若在地上开采过程中采用露天开采方法，能够保证有色金属行业绿色矿山的开采形式更加安全，由于露天采矿法损失率和贫化率的经济指标相对较优，因此在未来的一段时间内，露天采矿法仍旧是最为经济的采矿方法。