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黄金矿山采矿的方法发展趋势的研究

2019-07-14

探索科学(学术版) 2019年12期
关键词:空场采矿方法凿岩

山东恒邦冶炼股份有限公司 山东 烟台 26410

引言

作为一个发展中国家,我国含有大量的黄金储藏,并且存在非常大的黄金资源需求量,现阶段我国的黄金资源开发率非常低,黄金资源来源主要依靠进口。随着我国科学技术的有效发展,黄金矿山的开采效率和开采质量也不断提升,从根本上可以满足我国社会的黄金资源需求。实际工作中,为了有效开采我国黄金资源,并且更好的发展黄金开采行业,就要从根本上重视黄金矿山开采方法的更新和发展。

1 黄金矿山采矿技术发展历程

1.1 原始手工作业时期 新中国成立之前我国矿山基本上没有机械设备,普遍采用原始的手工作业的方式,沿脉自上而下开采,采矿方法极不正规不规范。造成作业条件恶劣,矿石开采效率低,工人劳动强度大,人身安全无法保障。

1.2 全面引进新技术 至20世纪80年代初,科技人员结合我国地下矿产实际情况,试验并研究出适合我国地下矿山生产条件的新式采矿设备和工艺,我国采矿行业全面吸收国内外的先进开采技术,引进各种先进设备,采矿技术和方法全面走向完善,整体达到了国际先进水平并先后建立起矿山基地。机械设备操作使用的规范化使我国黄金和有色金属矿山开采技术逐渐步入正规化和机械化,壮大了我国行业技术发展。

1.3 现代化行业发展 进入20世纪90年代,由于采矿作业机械化程度的提高,作业条件的改善使采矿成本大幅降低。劳动生产率则显著提高。又由于先进的自行采、装、运设备的引进和研制,新技术的应用和发展,促进了采矿工艺技术的不断改进和创新,黄金矿山开采行业出现了前所未有的发展和变革。现将我国具有代表性的采矿工艺技术分述如下。

2 采矿技术的应用

2.1 空场采矿法 空场采矿法的特点,主要体现在以下几个方面:

(1)结构简单合理;(2)参数大;(3)生产效率高;

空场采矿法是我国金属矿山地下开采史上应用最早、技术最为成熟、使用比例最高的采矿方法。该法在我国多数矿岩较稳固的矿山应用较为普遍。不仅有成本低、生产能力大、劳动生产率高、采准时间短和较容易达产等优点,近20年来,随着采矿技术水平的不断进步,该方法也在一些矿岩破碎的矿体中应用。

2.2 充填采矿法 近年来随着科技不断进步、发展,人们对环保的要求日益严格,对环境破坏较大的矿山开采受到了人们更大的关注。充填采矿法由最初的废石充填采空区的干式充填法发展为高效的采矿方法之一。在我国的黄金矿山被广泛应用。由于充填采矿法是一种回收率高、贫化率低的采矿方法,在稀有贵金属和高品位富矿的开采和矿床赋存条件复杂、地表需保护、有自燃倾向的矿床开采中具有不可替代的作用。因此在世界各地得到了越来越广泛的应用,我国的充填采矿技术得到了飞速的发展。

2.3 浅孔留矿法 浅孔留矿法极大的改善了工人作业环境,提高了矿山生产能力和矿山安全因素。在我国的黄金矿山、有色矿山应用较为普遍,部分黑色矿山和稀有金属矿山也得到应用。

该方法是空场法的一种,有以下几个特点:

(1)先采矿房后采矿柱。

(2)操作人员可以直接在矿房中大暴露面下进行凿岩等工作。

(3)自下而上分层回采矿房,使用浅孔崩薄矿体。

(4)每次崩落的矿石靠自重从放矿点放出1/3左右,留下2/3矿石作为下次凿岩、爆破工作的临时工作台。当矿房全部采空后,再将留下的2/3矿石全部放出(称为大量放矿)。暂留下的矿石并不能作为地压管理的主要手段。

(5)凿岩人员站在留矿堆上进行作业。

3 我国地下矿山采矿方法的发展趋势

(1)致力于解决复杂条件矿床开采技术的问题。由于这类矿床开采牵涉面较广,需要采用综合的手段和研究方法,并探索不同条件下矿床开采采场安全稳定性的解决问题。使用地质力学、岩石力学、岩石开采动力学、水力学、开采工艺方法、工程治理为一体的综合矿山开采工程系统,根据理论分析结果,制定相应的工程治理措施和符合现状的采矿工艺方法,寻求最佳的开采经济模型。

(2)形成一套深部矿床综合开采技术。由于现代工业迅速发展,人类对矿物资源的需求越来越大。资源枯竭成为世界各个国家面临的主要问题,陆地矿产资源和浅部矿产资源逐渐减小,深部矿床开采的必要性迫在眉睫。目前我国现阶段发展的首要任务是开展深部矿床综合开采技术的研究,以解决深部矿体的地压控制、采矿工艺、深井提升、岩爆和地温控制、地下水防治和通风防尘、个体安全防护等开采问题。

(3)机械化充填采矿工艺。近年来我国研制出许多地下采矿设备,同时也引进了大量国外先进的地下采矿设备。这些设备在我国地下矿山大量推广应用,使充填采矿法改变了昔日低效率的面貌,进入了高效率采矿方法的行列。首先在焦家金矿成功地试验了上向和下向进路式机械化胶结充填采矿法,使用的设备主要有Mercury-14.1型凿岩台车、EHS T-2D型电动铲运机。机械化充填采矿工艺具有效率高、安全等特点,在全国大中型金矿中很快得到了推广应用。如新城金矿,采用机械化上向水平分层充填采矿法,采场生产能力可达100t/d;又如三山岛金矿,采用点柱式机械化分层充填采矿法,其矿块的生产能力可达到150-350t/d。

结语

随着改革大潮的蓬勃兴起,市场经济势不可挡地快速发展,各种产品的价格,包括矿产品的价格逐渐与国际接轨,将我国的矿山企业快速推向了国内外市场。当前矿山不得不通过技术进步,依靠转变经营机制来改变这种局面,以达到减员增效、提高生产能力,降低生产成本,在发展中求生存的目的。为此,我国黄金和有色金属矿山应在适当引进采矿设备的同时,从我国的实际国情出发,加速研制采、装、运设备,提高设备质量及供应条件,加速提高我国开采行业发展。

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