金属矿山连续开采(金属矿床地下开采协同采矿方法) 金属矿山地下连续开采技术及其问题探讨:廖(中南大学资源与安全工程学院& nbsp湖南长沙410083)& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp论述了地下金属矿山连续开采的概念、连续开采技术的四个基本层次和主要研究内容。 结合连续采矿国家科技攻关项目，重点介绍了我国地下金属矿山连续采矿技术的现状，提出了连续采矿技术存在的问题和发展方向。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp关键词:地下金属矿；连续开采；1.技术 报价:& nbsp；话& nbsp& nbsp& nbsp随着地下开采规模和深度的不断扩大，会带来一系列技术问题。 连续开采技术是解决这些问题的有效途径之一。 可以改善井下工人的工作环境和工作条件；可以实现矿山的机械化连续作业，提高采场的综合生产能力；可以缩短采场的开采周期，有利于深部低压的控制和管理。它可以实现大规模、高强度的集约化开采，降低矿石的开采成本，提高开采的经济效益等。 因此，自20世纪80年代以来，国际矿业十分重视实现连续集约化开采，并将其视为发展矿山生产、提高经济效益的最直接、最有效的途径。 随着高效采装运输设备的出现和大量落矿开采技术的发展，井下生产趋于规模化和连续化，采矿方法向高阶段、一步开采发展。 因此，连续开采技术对实现21世纪矿山的发展，如深部开采、大型化、设备机械化、作业自动化、生产连续化和管理现代化具有重要意义。 2.地下连续开采的概念:& nbsp& nbsp随着采矿技术的发展，地下矿山连续开采的概念逐渐清晰。 由于矿石和岩石硬度的不同，出现了两种连续开采形式。 一是采矿技术全过程(包括切割、落矿、装载、运输)并行连续进行，如综合机械化采煤技术。 这种连续采矿法主要适用于开采岩石硬度较低的矿体，如煤矿、钾矿等。另一种是在同一个采矿单元中，落矿、放矿、运矿等过程。具有相对独立的工作条件，各工序相互协调，在不同的作业中并行连续进行空，从而形成高效的连续开采工艺系统。 这种连续采矿法主要适用于岩石硬度较高的[2，3]矿山。 & nbsp& nbsp& nbsp地下金属矿山连续工艺仅指矿块(矿房)开采工艺的连续性，只是连续开采的一个层次。 连续开采主要包括四个层面。 2.1矿石连续开采 (一级):& nbsp；& nbsp& nbsp矿房连续采矿是指采场采矿过程中落矿和运矿的连续作业。 研究的主要内容包括适合连续开采的采矿方法和采场结构，高效低块率钻落技术，高效耐用经济的采场连续开采和连续运输设备。 其目的是实现落矿、放矿、运矿的高效、大容量连续采场采矿。 这一层次的下一步研究将集中在大块的控制和管理以及放矿和运输设备的改进和完善[4，5]。 2.2矿体的连续开采( )(二级):& nbsp；& nbsp& nbsp是指尽量采用一步开采，在矿体(层)开采过程中不留或少留矿柱的开采方式。 研究的主要内容有:开采方式(上行或下行)、采场开采推进顺序(前进或后退)、开拓和精确开采形式、有利于采场安全的地压管控技术。 这个级别还是有巨大发展空的。 2.3矿石连续运输(三级):& nbsp& nbsp& nbsp矿石的连续运输是指地下矿石的转载、运输和提升。 研究的主要内容有:矿石连续运输方式、运输设备和配套设备的发展等。 这个层面是地下开采矿石的后处理过程。近年来，这一层面的研究一直没有重大突破。国外许多矿山采用专用带式输送机实现地下开采矿石的连续运输[6，7]。 2.4全程延续(ⅳ级):& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp全过程的连续性是指采掘、落矿、放矿、运输等过程的连续作业，是连续采矿的最高境界。目前，该水平在软岩矿山的研究和应用发展迅速，实现了大规模工业开采全过程的连续性。 硬岩开采研究难度大，但如连续采煤机、冲击式采煤机、钻孔射流采矿等。已经进入实验阶段。该领域前景广阔，实现硬岩无爆破开采意义重大。 3.金属地下连续开采技术& nbsp:& nbsp；& nbsp我国七五期间以来，国家专门组织了多次“连续采矿技术与装备”的科技攻关，目前已取得许多重大成果。广义连续采矿技术已在我国许多矿山得到应用。 3.1振动机组一步房式开采连续开采技术。在矿床开采中，传统的房式采矿法将阶段分为房柱式，先开采房式，再回收矿柱(也称矿柱)。 这种留柱采矿法存在一些难以解决的问题:留柱形状一般不规则，承受变形甚至破坏，给后期回收带来工艺复杂、安全性差、采矿效率低、作业成本高等诸多问题；列回收技术难度大，回收率低，有的甚至无法回收，造成资源大量流失。由于矿柱回收滞后，长期无法完成阶段作业，井巷工程、风、水管道及设备维护工作量大，直接影响地下开采的经济效益。& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp由于矿柱回收的滞后性和困难性，井下作业线越来越长，形成多阶段作业，给矿山生产管理带来很大困难，井下人均劳动生产率得不到提高，矿山的经济效益受到严重影响。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp为了改变传统的采矿方法，中南大学在振动浸出器技术的研究上取得了巨大的成功。在“七五”和“八五”期间，先后承担了狮子山铜矿和凤凰山铜矿的国家科技攻关项目，取得了重大研究成果。 针对传统两步采矿法的上述缺点，提出了地下金属矿山无矿柱连续采矿法。 实施的总体方案和技术思路是:将阶段划分为矿段，以矿段为开采单元，不留矿柱，采用向下平行深孔侧向崩落(矿段中部切槽)无二次破碎水平的联合振动机底部结构，采用分段振动运输列车运输矿石，在采场形成连续开采和矿石运输线。放矿过程中，临时预留一侧充填空区域。 开采、回采、充填在相邻三块之间平行进行，相互衔接，分别转移，工作面分阶段连续推进，故称“连续开采”。 因为这里的连续开采的特点是以矿段为开采单元，矿段之间不留矿柱，所以也叫“无柱连续开采”。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp实现无矿柱连续开采将是金属矿山地下开采技术的重大变革，具体表现为:(1)可以解决矿柱开采滞后给生产带来一系列被动，造成国家资源大量流失，严重影响矿山经营效益的长期问题；(2)采矿的不断推进有利于地下采矿作业的合理集中，为提高采矿强度和地下工人的劳动生产率创造了条件；(3)分阶段连续回采时，强采、强抽、强充填、围岩暴露时间短，有利于采场地压的控制，对于围岩稳定性稍差，特别是地压大的深部矿床的开采将是一种有效的采矿方法；(4)分阶段连续回采将推进地下金属矿山机械化作业、连续化过程、集中化生产和科学管理的进程，促进矿山现代化。 3.2深井连续推进幕墙随后充填开采技术[8]:& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp缓倾斜薄矿脉是一个难采矿体，常采用削壁充填采矿法进行开采，存在劳动强度大、生产能力低、损失贫化大等缺点。 特别是在深部开采的高压环境下，传统的被动支护严重影响了采矿的正常进行。 因此，改变缓倾斜薄矿脉的开采现状，思考连续、高效、安全开采成为人们追求的目标。 & nbsp& nbsp& nbsp中南大学承担了国家“九五”科技攻关项目，成功实现了湘西金矿深井帷幕隔离及后续充填技术。 该工艺的特点是:沿走向无矿柱连续开采，提高了开采效率，减少了贫化损失；②采用具有主动支护能力的可压缩金属支柱作为临时支护设备，保证了工作面的安全，为落矿、运输、充填提供了良好的工作环境；③采空区帷幕隔墙遵循充填快速处理方法，从而达到快速处理采空区，整体支护采场顶板的目的。 这种开采技术采用走向长壁推进，以整个矿脉为开采单元进行一步开采，不划分矿房和矿柱。采场顶板管理山采用液压支柱作为采场支护设备，在空区域采用帷幕隔离条带式后续充填处理。 采场平面布置见图1。 主要采切工程有:布置在矿脉边界的底盘运输巷道、切眼巷道、矿石漏斗和切眼天井。 & nbsp& nbsp3.3缓倾斜层状松软含水矿体孔联合开采连续开采技术:& nbsp；& nbsp& nbsp我国许多金属矿和大部分非金属矿属于缓倾斜矿床，采用常规方法开采，效果普遍不理想。 云锡公司松树角锡矿“大马路”矿段首次采用深孔联合开采连续采矿技术。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp松树角锡矿“大马路”段由脉状矿体和层状矿体组成。矿石以赤铁矿和褐铁矿为主，含有水分，爆破后矿岩易分离。 据此，采用深孔联合开采连续开采技术。 采矿工艺系统图如图2所示。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp我国地下矿山首次采用缓倾斜层状松软含水矿体深孔联合开采连续开采技术，并将分离出的废石回填空区域。首次采用矿浆输送方式将矿石从井口输送到选矿厂。地下综合开采技术是第一个集大直径深孔连续开采技术、地下矿岩集中分离技术、连续开采过程中的岩层控制技术、矿浆输送技术等为一体的技术。并应用于"大马路"矿段的开采，实现了高效开采，取得了良好的经济效益和社会效益。 3.4无底柱连续分层充填采矿技术[9]:& nbsp；& nbsp& nbsp无底柱连续采矿技术的总体思路是将整个矿块划分为一个开采单元，采场宽度为矿块厚度，长度根据矿块情况确定。 采场之间无矿柱，切、采、充填三道工序按一定顺序进行。切割开采跳跃式进行，相邻采场交错分层开采，即相邻采场不同时切割，不在同一分层水平开采。 方案示意图见图3。 & nbsp& nbsp4.我国地下金属矿山连续开采技术面临的问题:& nbsp& nbsp& nbsp我国地下金属矿山连续开采技术的成果将在生产实践中进一步提高，与世界先进国家相比还有一定差距。 目前，我国地下金属矿山连续开采技术存在的问题主要有 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(1)连续开采的理论研究不够:目前我国连续开采运输技术和装备发展很快，但采矿方法和工艺没有大的突破，直接影响了连续开采技术的发展；对于低水平开采模式，侧重于设备的研究和试验是正确的，但向高水平模式发展，需要加强工艺与设备的合理匹配、适用于连续工艺设备的合格块度标准的优化、连续工艺的合理适用范围、作业浓度的优化和确定等理论研究，为连续开采创造适用于连续开采技术的理论基础。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)与连续开采技术相关的岩石力学研究不够:目前我国部分地下矿山已经实现了矿房或矿体(层)的连续开采，但许多新的岩石力学问题尚未解决，这无疑是矿山安全生产的潜在隐患。 就采矿方法而言，连续开采的根本问题是地压，主要是研究其机理，探明时空的分布和转移规律等。 今后应借助计算机数值模拟和相似材料模拟加强连续采矿技术的岩石力学研究，在矿山建立观测站和观测网，通过各种手段综合监测围岩(或充填体)的应力、位移和稳定性，预测岩体的稳定性。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(3)提高矿石破碎质量以适应连续作业设备:大规模落矿采矿法落矿量大是实现连续采矿工艺的有利条件；但大孔落矿块度大，块度高，是实现连续采矿工艺的最大难题。 因此，一方面采用块度标准两步制，即放矿目标为1100mm，落矿目标为500mm，放出的大块将进行集中二次破碎；另一方面，优化钻爆参数，尽可能降低大块率。 & nbsp& nbsp& nbsp(4)不断开发新的出矿、运输和破碎设备:大型高效的采矿设备是地下连续采矿技术研究和推广的前提。今后要进一步改进和完善连续出矿运输设备，提高设备的灵活性、工作可靠性和抗冲击性，不断开发新设备。 新型井下移动式破碎机已逐渐开始推广应用，带式输送机技术日趋成熟。可以预计，在不久的将来，我国地下金属矿山的连续开采将从采场连续作业向全矿系统连续开采迈进。 5、结& nbsp& nbsp语言& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp21世纪采矿业的目标是创造一种效率更高、成本更低、环境污染最小、安全条件更好的采矿模式，为人类提供巨大的物质财富[10] 为实现上述目标，地下金属矿山无可争议的发展方向是实现采矿作业系统的连续性、规模化和自动化。 这仍然任重道远，需要千千千千万万科技工作者的不懈努力。 参考文献[1]:吴，，顾德生，于。中国地下金属矿山连续开采技术研究。金属矿山，1998 (7) 1 ~ 3 [2]:王会英，卡纳人连续采矿现状及分析[J]，中南矿冶学院学报，1992年增刊[3]:罗洲泉，顾德生，地下矿山连续采矿技术研究进展[J].湖南有色金属，1995，11 (2) [4]:谢，地下采矿技术发展与未来采矿技术变革预测[J].有色金属矿冶，1994 (5): 1 ~ 7 [5]:顾德生，.振动放矿技术[M].长沙:中南工业大学出版社，1989 [6]:陈江。我国地下金属矿山连续出矿运输设备的研究现状与发展[J].采矿与冶金，1997，6 (2): 11 ~ 16 [7]:谢园。高阶段采矿技术与连续出矿工业试验[J].金，1989，5 (5) 20 ~ 22 [8]:于坚，戴兴国，等.深井连续推进帷幕隔离嗣后充填采矿技术研究[J].中南工业大学学报，2000，31 (6)，481 [9]:顾德生。地下金属矿山连续开采技术与装备研究[J].第四届全国矿业大会论文集，1993，554 ~ 561 [10]:顾德生。21世纪的矿业[J].有色金属设计与研究，2002，17(4)1~5 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
下一篇：缅甸外资(缅甸外商投资法)
上一篇：浮选矿泥分散剂(硫化矿的浮选工艺)
