摘要:改革以來,我國金屬采礦技術有了很大發展,特別是在金屬礦山地下開采方面,生產技術已接近世界先進水平。系統介紹了金屬礦山地下連續開采的基本知識和開采技術。列舉了新疆金屬礦山地下連續開采的工程實例,分析了金屬礦山地下連續開采的現狀,供采礦工作者參考。
關鍵詞:地下金屬礦;連續開采;技術
壹、金屬礦山地下連續開采的基本情況
采礦是通過三個技術過程從地下礦床中提取礦石的過程:精確開采、切割和開采。有兩種開采方法:地上開采和地下開采。近年來,我國地下開采金屬礦山的數量逐漸增加。機械化作業基本取代了地下開采所有工序的人工作業,采礦自動化程度顯著提高。地下連續采礦技術是目前我國地下采礦的先進技術。地下連續開采主要有兩種方式。壹種是礦體硬度較小時,開采時各工序施工連續並行進行。二是當礦體硬度較高時,開采分為若幹施工段,不同施工段各工序施工連續平行,要求開采時各工序協調配合。
國外地下采礦設備系列齊全、完整,而且機械化程度也很高。從打鉆、裝藥到轉運,全部實現了機械化配套作業。各工序無需人工手動操作和繁重的體力勞動,設備無軌、液壓、自動化。地下無軌采礦技術是目前國際先進采礦技術的標誌。目前,國外先進的采礦設備已經完全實現了無軌化和液壓化。在自動化方面,無人駕駛、機器人操作等新技術得到成功應用。
二、金屬礦地下連續開采技術
1.為了提高采礦效率,不斷進行放礦、放礦、運輸等采礦施工。開采時采用遞進推進順序,施工過程中不留礦柱。這種連續采礦技術可以提高采礦效率,經濟適用,便於礦塊的控制管理和采礦設備的調配,未來發展潛力很大。
2.地下礦石後處理時,利用專用輸送機連續進行放礦、運輸和提升施工。從而使地下礦石開采和運輸壹體化。這項技術可以加快挖掘速度,近年來得到了廣泛的應用。
3.如果開采的礦巖硬度較高,開采難度較大,可采用連續采煤機實現掘進、掘進、落礦、放礦、轉運等工藝流程的連續施工。目前,專家們對這壹采礦技術的研究取得了很大進展,使其應用前景更加廣闊。
三、金屬礦山地下連續開采存在的問題及處理措施
20世紀90年代以來,隨著科學技術的不斷發展,我國在地下連續開采技術研究方面取得了重大突破,許多地下連續開采技術在礦山得到了應用。與世界先進國家相比,還有壹定的差距。目前,在采礦方面還存在壹些亟待解決的問題。在壹些礦山,采礦分為兩步:礦石和礦柱,礦柱放在開采礦石的後面。這種采礦方法存在以下缺點:礦柱質量難以保證,礦柱截面形狀不壹,抗壓強度低,易被破壞。礦柱回收效果不理想,能正常回收的礦柱較少,不僅浪費資源,而且降低采礦效率,延長采礦作業時間,對地下采礦的經濟效益影響很大。而且因為開采步驟多,管理上也有很多困難。為了解決上述問題,有關專家進行了不懈的努力,研究地下連續無礦柱采礦法。這種地下連續采礦施工方法是:將臺階劃分成成礦段,不留礦柱,采礦單元用礦段表示。切割槽在礦石段的中間切割,振動機布置在結構的底部用於礦石提取。礦石由振動車運輸,礦石不斷卸料運輸。礦石崩落過程中,應及時進行回填,采、切、填作業並行進行,使采礦工作連續施工。地下連續無底柱采礦的實施,標誌著我國地下金屬采礦技術進入了壹個新的水平。很好地解決了礦柱回收問題,加快了開采時間,避免了國家資源的浪費,提高了地下開采的經濟效益。由於采礦步驟的減少和采礦過程的緊密聯系,連續采礦給集中采礦管理帶來了方便,並大大提高了勞動效率。開采時工藝安排合理,連續開采,也解決了深部礦體開采時地壓大導致圍巖失穩的問題。極大地推動了我國礦山開采的現代化進程。此外,地下連續開采規範不完善,各地區開采標準和要求不統壹。雖然重視采礦新技術的研究,但對設備配套和工藝優化的重視不夠,新設備的推廣不夠完善。必須在有關部門的領導下,完善開采規範和標準,加強連續工藝的優化和設備的合理配套。建立適合連續開采的理論體系。在不斷開發新設備的同時,註重新設備的推廣應用。中國金屬礦山地下連續開采進壹步現代化。
四、地下連續開采技術的應用
新疆某鐵礦年產量20萬噸。礦區屬於丘陵地區,氣候幹燥,夏季雨水較多,年均降雨量1732.6mm,區內無大型河流,冬季氣溫較低,礦區地震烈度為6度。經調查,礦區深層土壤為巖石,淺層土壤為礫石層。礦床緩傾斜,礦體為脈狀礦體。地下采礦的日產量是3000噸。采用地下連續開采方案,采用帶式輸送機連續運輸,地下開采自上而下進行。整個礦塊劃分為壹個開采單元,礦塊厚度為采場寬度。采場之間無礦柱,采、采、充填三大工序先後進行。開采不得在同壹層內進行,而應分層進行,相鄰采場的采切不得同時進行。為避免破壞周圍土體應力,造成應力集中,影響圍巖穩定性,造成地面塌陷,設計采用非膠結充填法處理采空區,可消除塌陷危險。這種充填方式工程量大,生產效率低,開采操作不便。經過專家研究,決定采用隨時連續帷幕灌漿技術。該充填工藝在施工過程中不留礦柱,采礦過程銜接緊密,連續性好,可壓縮金屬支架作為支護具有良好的支護能力。保證了采礦的安全,為放礦、運輸和充填提供了方便。采空區可以及時快速回填。這種開采技術在開采時采用整體推進整個礦脈的方式。主要采切工程有:底盤轉移巷道、切割巷道、礦石漏鬥、切割天井。地下連續采礦技術用礦巖分離的廢石回填充填區,采用先進的礦漿輸送方式。將深孔連續采礦技術、礦巖分離技術、礦漿輸送技術等技術集成應用,取得了較高的采礦效率和良好的經濟社會效益。
動詞 (verb的縮寫)金屬礦山地下連續開采的未來發展
雖然我國金屬礦山地下開采技術與過去相比有了很大進步,但仍需不斷發展才能趕上和超過世界先進水平,地下金屬開采的大型化、數字化、連續化將是未來發展的主要方向。在采礦技術發展中,要考慮社會效益和經濟效益,開發和應用適合地下金屬礦山連續開采的技術,使礦山開采與周圍生態環境相協調。相關部門還需要組織專家加大對礦巖應力的研究,增加圍巖穩定性,提高地下開采的安全性。還要加大充填采礦法的推廣力度,堅持快速發展和環保的方向。
不及物動詞結論
隨著社會的發展,中國的采礦技術也在不斷進步。其中,金屬礦山地下連續開采技術接近世界先進水平,基本實現了金屬礦山地下連續開采的連續性和機械化。如何使我國金屬礦山地下連續采礦技術取得更大的進步,研究更先進的金屬礦山地下連續采礦技術,仍是今後廣大采礦技術人員的目標。