金矿类型的多样化决定了采矿方法的不同。岩金矿山以地下开采和露天开采为主;砂金矿主要在露天开采。
我国冲积砂金矿床在砂金总储量中占有很大比重,从而形成了目前砂金开采以船舶开采为主,水力开采和挖掘机开采为辅的格局。
我国砂金开采的特点是:点多面广,规模小。二是由于我国北方非冷冻砂金矿床大部分已被开发利用,冷冻砂金矿床在开采利用中的比重逐渐增加。我国南方砂金矿体上方农田中的巨砾和胶结层已成为砂金矿开采不可逾越的障碍。再加上洪水的威胁,同一矿体厚度和埋深的巨大变化,给造船带来种种不利,外部施工条件困难,使投资越来越大,开采越来越复杂。中国采金船从无到有,从小(50L)到大(300L),从黑龙江到全国,取得了举世瞩目的成就。
根据我国的生产实践,消化引进了国外的先进技术,采金船的选金从单一的固定溜槽发展到活动皮带溜槽和完全淘汰工艺。DC电机、硅可探测驱动电源装置、液压驱动和工业电视在采金船上的应用,提高了采金船的装备水平。桩绳式采金船在砂金开采中的成功应用,有利于开采后田地的恢复。
在采金船开拓方法中,基坑开拓法被广泛采用。在常规基坑的基础上,在一个造船场地同时建造两艘采金船,共用一个基坑。在地下水涌水量较大的矿体上造船时,采用主辅基坑和码头基坑。浅部矿体采用全基坑;冬天在北方建造采金船,在冰上建造平底船;码头基坑建在岸边时,吊篮采用滑道和气囊下水,方便施工,减少基坑平整和排水设备。
在开采精度方面,应用覆草法防止季节性冻土,试验松动爆破法处理季节性冻土,取得了一些经验。当年我们在呼玛县露天机械化采场剥离解冻多年冻土砂矿取得了成功的经验。劈土推土技术在兴隆金矿的应用,特别是大型推土机的应用,既能满足开采前解冰的需要,又能加强剥离,起到强化开采的作用。
在开采技术上,汉达气金矿成功开采了陡坡砂金矿体,为四川白水金矿大型采金者渡河开采积累了经验。桩头和绳索联合开采提高了采金船的生产效率。
在环保方面,吉林延边采金船首次使用污泥沉淀池进行污水净化。到目前为止,这种污水处理工艺已广泛应用于船舶采矿矿山。在细砂上排放砾石尾,辅以推土机,取得了成功的经验。
在采金船建造方面积累了丰富的实践经验。设备材料齐全,从50L到300L的采金船,只需要3 ~ 7个月就能造好。
第一,露天开采
我国岩金矿山比例小,规模小,有些矿山没有正规的设计。一些地下矿的地表采用简易露天开采,如吉林省海沟、山东省小西南岔、焦家等。
表1主要露天矿一览表
第二,地下开采
我国地下岩金矿山的技术水平是多层次的,包括气腿凿岩机和电动耙矿,液压凿岩机、铲运机采矿、锚杆钻车、粗车、装车等辅助作业的矿山。(如三山岛),以及采用机械凿岩但人工运输和辅助作业的采矿方法。
(1)发展和提升运输系统
据地矿部1987年统计,应时有70%的脉状矿床。这些矿床规模小,矿脉分布不连续,适合多领域开发。开拓系统主要以平硐、平硐-竖井、竖井-斜井等系统为主。据31个矿井统计,平硐开拓占32%;竖井-斜井开拓和单竖井、平硐-盲竖井开拓分别占12.9%。三岛金矿是黄金系统中第一次使用直通地面的斜坡道辅助矿山开拓。焦家金矿和三山岛金矿除普通单绳提升外,还安装了多绳摩擦提升系统,大水箐金矿将单绳提升改造为摩擦提升。这种先进的吊装方法运行安全可靠,运行成本低,减少了入门工程和相关工程。典型矿井开拓系统简介见下表2。
表2
运输阶段:主要矿井的主要运输平硐多采用7t电机车运输。地方矿山运输常用1.5 ~ 3t电力机车。
(二)挖掘
竖井多为圆形,直径3 ~ 5.5m,一般采用多机钻孔,导爆管水封爆破,道碴大容量斗装,平均巷速40m/月。平巷掘进重点矿井钻、装、运机械化,平均巷速40 ~ 50m/月(平均掘进汇总见下表4)。夹皮沟、金厂峪等少数矿山采用凿岩台车钻孔,装岩机装碴,斗式装载机或梭式汽车卸碴,形成机械化作业线,平台效率1.75m/(平台班)(金厂峪)。但相当一部分地方矿是人工装碴,人工推车。近几年来,金玉矿成功地采用深孔爆破法开挖天井,平均进尺5.7 ~ 6.6m/d,具有成井速度快、劳动条件好、节约木材、成本低等优点。
表4
(3)采矿方法
新中国成立之初,地下岩金矿山几乎没有正规的采矿方法。经过近40年的发展,现在不仅有各种采矿方法,而且有许多组合方案,基本上解决了金矿床的采矿问题,如创造性地将留矿法与综合法结合起来解决倾斜薄矿体的采矿问题。缩分法不断改进,日臻完善;介绍了尾矿及尾矿胶结充填法,该充填法填补了黄金矿山空白色采矿法的空白,达到了减少损失贫化、延缓岩层移动和地表下沉、安全作业的效果。下向胶结充填法和长锚索预控顶部垂直条带尾砂胶结充填法试验成功,解决了高品位矿岩破碎矿体的安全开采问题。大直径深孔采矿法和三高炸药的成功试验,为提高采矿强度开辟了一条新途径。小型铲运机的引入是小煤矿走向无轨化的可喜一步(见表5)。目前主要的采矿方法有空现场法和充填法。根据1987年17个矿山的统计,空现场法约占69%,充填法占24%,其余占7%。空现场法主要有浅孔留矿法、综合留矿法、综合留矿法(详见下表6)。
表5
表6岩金地下矿山采矿方法比例
由于矿脉的赋存条件和人们的传统习惯,采矿方法的使用具有地域性。如山东省以浅孔留矿法和充填法为主(分别占38%和25%);湖南省以切壁和干填为主(占64%);以河南综合法和收缩综合法为主(分别占25%和35%);内蒙古切壁法和干填法(占48%)是主要方法。
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