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[摘 要]近些年来,我国地下采矿设备开始逐步转向大型化以及连续化的发展方向,地下金属矿山开采的连续化更是成为我国实验研究工作的重心。目前,我国所取得的研究成果比较丰富,其在一定程度上推动了我国地下开采技术的发展进程。本文就低下金属矿山开采中的连续开采技术进行分析,详尽的探究连续开采技术的应用要点。从根源上保障其地下金属矿山工作环境的安全性,消除各类安全隐患,保护好工人的生命以及财产等的安全,切实的提升矿山开采的工作效率以及质量,尽可能的减小各类施工成本的耗用,降低其成本费用的资金投入量,并降低地下金属矿山开采工作的难度,为其创造更大的经济效益。
[关键词]地下金属矿山;连续开采;工艺
中图分类号:TD853 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0005-01
引言:现阶段我国工业行业的发展速度十分的迅猛,工业规模也在逐步的扩大,这就在无形之中增大对矿产资源的需求量,给采矿行业的发展提供了契机。不断的赋予矿山采矿工作机械化以及标准化等的特性,让采矿技术可以达到先进、安全、经济等的目标;不断的创新开采过程,在适合矿山实际状况的基准上选择适宜的连续开采施工技术,以此来不断的提升矿石的开采绩效。随着采矿技术水平的提升,其所引申出的环境问题也开始趋于繁杂,想要进一步的拓展矿产行业的发展道路,就需要从根源上做起,研发应用新型的开采技术,分析其连续开采施工模式。
1地下金属矿山开采的新工艺以及新技术
1.1空场采矿技术
首先是VCR法技术。VCR法技术主要就是使用大直径深孔球状崩落采矿方式,该采矿方式被应用在我国的凡口铅锌矿试验中,之后又被应用到我国某些金属矿产公司,其采矿技术以及方式的效率都比较高;其次是地下金属采矿的连续化技术,真正意义上的实现一步到位的开采,并合理的进行回采的各类工作,实时的开展井下矿石的运输等工作。目前,我国已经将空场采矿技术应用到多个科技重点项目,对其投入的物力财力也比较多,其技术应用的成果也比较显著。
1.2崩落采矿技术
首先是无底柱的分段崩落方式,无底柱的分段崩落方式主要是针对结构参数进行优化等问题的处理,调整好结构参数的发展方向,适当的增大进路之间的距离,以此来减小矿山开采采切挖掘的工程量,增大一次崩矿的数量,提高采矿工作强度,减小开采成本费用,最大化开采经济效益。进路的间距一旦增大,其各项施工技术的可操作性就会增强,可以将该技术推广并应用到矿山的开采掘进项目中,具有很强的实践性意义。其次,是自然崩落的技术方式,自然崩落的技术方式主要利用的是矿岩的自然应力,通过其自然应力的作用,开展落矿的施工。该项施工技术的采矿成本耗用比较少,且其实际的生产能力会比较大;可以将该项技术应用到矿化均匀等的矿床开采工作中,在对其矿块大面积的拉底之后,会影响到矿块内部的应力平衡状态,进而使得应力重新布局,构成新的平衡拱,拱内的矿石也会由于重力的影响产生各类周期性的脱落性问题。
1.3充填采矿技术
目前,我国所研发出的充填采矿技术水平比较高,在世界上也占据了一定的地位。高水全尾砂速凝固化胶结或者粗粒级水砂进行充填的处理工作,也可以使用膏体进行泵送的充填以及施工。
1.4一步骤房式回采振动机组出矿技术
在开展的矿床开采工作中,传统的房柱式采矿法存在着一定的弊端。其将施工时期分成两个阶段,一个是矿房、一个是矿柱。首先,要先进行矿房的施工,然后再进行回收矿柱的工作。这种开采方式存在很多无法解决的问题,因矿山实际生产中留设的间柱形态不一,其形态存在毫无规律性可言,在外界强大重力的作用下,当留设的间柱难以承载足够的作用力,从而增加了留设间柱变形的机率,为金属矿山后续的开采工作造成不利影响。其施工技术的工艺流程相对来说比较繁杂,整体的安全性也比较差,实际的采矿效率也比较小,实际的作业成本资金也会比较高。间柱回收技术困难比较多,总体施工工艺的回收率比较小,有的还会无法开展回收工作,这就使得大量的资源不断的流失。受到间柱回收滞后性的影响,很多时期的作业环节都无法结束,且各类设备的维护工作量也比较大,会直接使得井下开采的经济效益降低。需要多阶段的进行施工,其在无形之中加大了矿山生产管理的工作难度,很多井下的工作人员劳动生产率低下,最终所收获的矿山经济效益逐日降低。
地下金属矿无间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,以矿段为回采单元,不留间柱,采用下向平行深孔侧向崩矿(矿段中部拉切割槽)、无二次破碎水平的组合式振动机出矿的底部结构,用分节式振动运输列车搬运矿石,形成采场出矿、运矿连续作业线,崩矿过程中靠充填空区一侧留临时隔离矿壁,待本矿段出矿工作行将结束时再一次崩落,强采强出,并跟随快速充填。采切、回采和充填作业在三个相邻块段间平行进行,相互衔接,分别转移,采矿工作面在阶段上连续推进,故称之为“连续采矿”。由于这里的连续采矿是以矿段为回采单元、矿段间不留矿柱为其主要特征,故又称为“无间柱连续采矿”。
实现无间柱连续采矿,将是金属矿地下开采技术的一个重大变革,表现在以下几点:
1、可从根本上解决长期以来因矿柱回采滞后给生产带来一系列的被动,致使国家资源大量损失、矿山经营效益受到严重影响的问题。
2、回采时工作面的连续推进,有利于实现井下采矿作业的合理集中,为提高采矿强度和井下工人劳动生产率创造条件。
3、阶段连续回采时,强采、强出、强充,围岩暴露时间较短,有利于采场地压控制,对于围岩稳固性稍差,特别是地压较大的深部矿床开采,将是一种有效的开采方式。
2我国地下金属矿山连续开采技术所面临的问题
2.1连续开采的理论研究内容较少
现阶段我国连续出矿以及运矿技术设备的发展速度十分的迅猛,但是在采矿方面,无论是采矿方式还是采矿工艺都没有得到较为优异的突破进展,这会阻碍我国地下金属矿山的开采工作,还会影响到连续开采技术的发展。对低层次的开采模式而言,偏重设备的研制和试验是正确的,但要向高层次模式发展,必须加强如工艺与设备的合理配套问题、适合连续工艺设备的合格块度标准优化问题、连续工艺的合理应用范围问题、作业集中程度的优化确定问题等理论研究,创造与连续采矿技术相适应的连续采矿理论基础。
无间柱连续采矿工艺系统的示意图如下:
无间柱连续采矿工艺系统的示意图
2.2连续采矿工艺技术相关的岩石力学研究不够
目前,我国部分地下矿山己实现了矿房或矿体(床)的连续回采,但随之而来的许多新的岩石力学问题还没能得到解决,这对矿山的安全生产无疑是一个潜在的隐患。从采矿方法而言,连续开采的根本是地压问题,主要是研究其机理,探明时空分布及转移规律等。今后应通过计算机数值模拟、相似材料模拟等手段加强連续采矿工艺的岩石力学研究,并在矿山建立观测站和观测网,采用多种手段对围岩(或充填体)应力、位移和稳定状态进行全而监测,对岩体的稳定性状况进行预测预报。
2.3提高矿石的破碎质量,使之与连续作业设备相适应
大量落矿采矿法的落矿量大,是实现采矿连续工艺的有利条件:但是大孔落矿块度大,大块产出率高,这又是实现采矿连续工艺的最大难题。因此,一方而采用块度标准两步制,即出矿以1100mm为目标,落矿以500mm为目标,将放出大块实行集中二次破碎:另一方而要优化凿岩爆破参数,尽可能降低大块产出率。阶段连续回采将推动地下金属矿山作业机械化、工艺连续化、生产集中化和管理科学化的进程,促进矿山现代化。
结语:依据文章上述的内容可以得知,探究低下金属矿山开采中的连续开采技术十分的重要,其是一种较为安全的采矿模式,且连续开采技术的使用会极大程度的降低其对环境的不良影响程度,同时提供给人们巨大的物质财富。地下金属矿山的发展方向应当以连续化、规模化为基准,更好的去改善井下工人们的工作环境以及工作条件。走可持续发展道路,让矿山机械性的连续作业,提升总体的矿山开采的工作效率,降低其开采的时间,减少开采的成本,优化其施工流程。
参考文献:
[1]过上山连续开采技术的应用[J].张文宗,索新明.河北煤炭.2012(01)
[2]地下金属矿山连续开采关键技术探讨[J].李治.漯河职业技术学院学报.2015(02)
[关键词]地下金属矿山;连续开采;工艺
中图分类号:TD853 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0005-01
引言:现阶段我国工业行业的发展速度十分的迅猛,工业规模也在逐步的扩大,这就在无形之中增大对矿产资源的需求量,给采矿行业的发展提供了契机。不断的赋予矿山采矿工作机械化以及标准化等的特性,让采矿技术可以达到先进、安全、经济等的目标;不断的创新开采过程,在适合矿山实际状况的基准上选择适宜的连续开采施工技术,以此来不断的提升矿石的开采绩效。随着采矿技术水平的提升,其所引申出的环境问题也开始趋于繁杂,想要进一步的拓展矿产行业的发展道路,就需要从根源上做起,研发应用新型的开采技术,分析其连续开采施工模式。
1地下金属矿山开采的新工艺以及新技术
1.1空场采矿技术
首先是VCR法技术。VCR法技术主要就是使用大直径深孔球状崩落采矿方式,该采矿方式被应用在我国的凡口铅锌矿试验中,之后又被应用到我国某些金属矿产公司,其采矿技术以及方式的效率都比较高;其次是地下金属采矿的连续化技术,真正意义上的实现一步到位的开采,并合理的进行回采的各类工作,实时的开展井下矿石的运输等工作。目前,我国已经将空场采矿技术应用到多个科技重点项目,对其投入的物力财力也比较多,其技术应用的成果也比较显著。
1.2崩落采矿技术
首先是无底柱的分段崩落方式,无底柱的分段崩落方式主要是针对结构参数进行优化等问题的处理,调整好结构参数的发展方向,适当的增大进路之间的距离,以此来减小矿山开采采切挖掘的工程量,增大一次崩矿的数量,提高采矿工作强度,减小开采成本费用,最大化开采经济效益。进路的间距一旦增大,其各项施工技术的可操作性就会增强,可以将该技术推广并应用到矿山的开采掘进项目中,具有很强的实践性意义。其次,是自然崩落的技术方式,自然崩落的技术方式主要利用的是矿岩的自然应力,通过其自然应力的作用,开展落矿的施工。该项施工技术的采矿成本耗用比较少,且其实际的生产能力会比较大;可以将该项技术应用到矿化均匀等的矿床开采工作中,在对其矿块大面积的拉底之后,会影响到矿块内部的应力平衡状态,进而使得应力重新布局,构成新的平衡拱,拱内的矿石也会由于重力的影响产生各类周期性的脱落性问题。
1.3充填采矿技术
目前,我国所研发出的充填采矿技术水平比较高,在世界上也占据了一定的地位。高水全尾砂速凝固化胶结或者粗粒级水砂进行充填的处理工作,也可以使用膏体进行泵送的充填以及施工。
1.4一步骤房式回采振动机组出矿技术
在开展的矿床开采工作中,传统的房柱式采矿法存在着一定的弊端。其将施工时期分成两个阶段,一个是矿房、一个是矿柱。首先,要先进行矿房的施工,然后再进行回收矿柱的工作。这种开采方式存在很多无法解决的问题,因矿山实际生产中留设的间柱形态不一,其形态存在毫无规律性可言,在外界强大重力的作用下,当留设的间柱难以承载足够的作用力,从而增加了留设间柱变形的机率,为金属矿山后续的开采工作造成不利影响。其施工技术的工艺流程相对来说比较繁杂,整体的安全性也比较差,实际的采矿效率也比较小,实际的作业成本资金也会比较高。间柱回收技术困难比较多,总体施工工艺的回收率比较小,有的还会无法开展回收工作,这就使得大量的资源不断的流失。受到间柱回收滞后性的影响,很多时期的作业环节都无法结束,且各类设备的维护工作量也比较大,会直接使得井下开采的经济效益降低。需要多阶段的进行施工,其在无形之中加大了矿山生产管理的工作难度,很多井下的工作人员劳动生产率低下,最终所收获的矿山经济效益逐日降低。
地下金属矿无间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,以矿段为回采单元,不留间柱,采用下向平行深孔侧向崩矿(矿段中部拉切割槽)、无二次破碎水平的组合式振动机出矿的底部结构,用分节式振动运输列车搬运矿石,形成采场出矿、运矿连续作业线,崩矿过程中靠充填空区一侧留临时隔离矿壁,待本矿段出矿工作行将结束时再一次崩落,强采强出,并跟随快速充填。采切、回采和充填作业在三个相邻块段间平行进行,相互衔接,分别转移,采矿工作面在阶段上连续推进,故称之为“连续采矿”。由于这里的连续采矿是以矿段为回采单元、矿段间不留矿柱为其主要特征,故又称为“无间柱连续采矿”。
实现无间柱连续采矿,将是金属矿地下开采技术的一个重大变革,表现在以下几点:
1、可从根本上解决长期以来因矿柱回采滞后给生产带来一系列的被动,致使国家资源大量损失、矿山经营效益受到严重影响的问题。
2、回采时工作面的连续推进,有利于实现井下采矿作业的合理集中,为提高采矿强度和井下工人劳动生产率创造条件。
3、阶段连续回采时,强采、强出、强充,围岩暴露时间较短,有利于采场地压控制,对于围岩稳固性稍差,特别是地压较大的深部矿床开采,将是一种有效的开采方式。
2我国地下金属矿山连续开采技术所面临的问题
2.1连续开采的理论研究内容较少
现阶段我国连续出矿以及运矿技术设备的发展速度十分的迅猛,但是在采矿方面,无论是采矿方式还是采矿工艺都没有得到较为优异的突破进展,这会阻碍我国地下金属矿山的开采工作,还会影响到连续开采技术的发展。对低层次的开采模式而言,偏重设备的研制和试验是正确的,但要向高层次模式发展,必须加强如工艺与设备的合理配套问题、适合连续工艺设备的合格块度标准优化问题、连续工艺的合理应用范围问题、作业集中程度的优化确定问题等理论研究,创造与连续采矿技术相适应的连续采矿理论基础。
无间柱连续采矿工艺系统的示意图如下:
无间柱连续采矿工艺系统的示意图
2.2连续采矿工艺技术相关的岩石力学研究不够
目前,我国部分地下矿山己实现了矿房或矿体(床)的连续回采,但随之而来的许多新的岩石力学问题还没能得到解决,这对矿山的安全生产无疑是一个潜在的隐患。从采矿方法而言,连续开采的根本是地压问题,主要是研究其机理,探明时空分布及转移规律等。今后应通过计算机数值模拟、相似材料模拟等手段加强連续采矿工艺的岩石力学研究,并在矿山建立观测站和观测网,采用多种手段对围岩(或充填体)应力、位移和稳定状态进行全而监测,对岩体的稳定性状况进行预测预报。
2.3提高矿石的破碎质量,使之与连续作业设备相适应
大量落矿采矿法的落矿量大,是实现采矿连续工艺的有利条件:但是大孔落矿块度大,大块产出率高,这又是实现采矿连续工艺的最大难题。因此,一方而采用块度标准两步制,即出矿以1100mm为目标,落矿以500mm为目标,将放出大块实行集中二次破碎:另一方而要优化凿岩爆破参数,尽可能降低大块产出率。阶段连续回采将推动地下金属矿山作业机械化、工艺连续化、生产集中化和管理科学化的进程,促进矿山现代化。
结语:依据文章上述的内容可以得知,探究低下金属矿山开采中的连续开采技术十分的重要,其是一种较为安全的采矿模式,且连续开采技术的使用会极大程度的降低其对环境的不良影响程度,同时提供给人们巨大的物质财富。地下金属矿山的发展方向应当以连续化、规模化为基准,更好的去改善井下工人们的工作环境以及工作条件。走可持续发展道路,让矿山机械性的连续作业,提升总体的矿山开采的工作效率,降低其开采的时间,减少开采的成本,优化其施工流程。
参考文献:
[1]过上山连续开采技术的应用[J].张文宗,索新明.河北煤炭.2012(01)
[2]地下金属矿山连续开采关键技术探讨[J].李治.漯河职业技术学院学报.2015(02)