有色金属采矿方法中的弊端和改进刍议.pdf

世界有色金属 2019年 12月上64 采矿工程 Mining engineering 有色金属采矿方法中的弊端和改进刍议 王雪旺 （北京东方燕京工程技术有限责任公司， 北京 1 0 0 0 7 0 ） 摘 要 随着我国社会经济水平在不断的提升， 为矿产行业的发展提供了保障。 对于矿产而言， 它不仅是其中重要的组 成部分， 而且还是其中重要的物质资源基础， 所以， 我国应充分的利用和开发矿产资源， 这样才能促进我国工业和国民 经济的稳定发展。 近年来， 由于我国在各方面的发展比较快速， 所以对有色金属的需求也越来越大， 那么， 为了能够满 足社会的发展要求和需求， 就要进一步对矿山浅层的矿床进行开采。 关键词 有色金属 ； 空场采矿法 ； 崩落采矿法 中图分类号 T D 8 6 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 2 - 5 0 6 5（2 0 1 9 ） 2 3 - 0 0 6 4 - 2 Discussion on the malpractice and improvement of nonferrous metal mining WANG Xue-wang B e i j i n g Or i e n t a l Y a n j i n g E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y C o . , L t d , B e i j i n g 1 0 0 0 7 0 , C h i n a Abstract Wi t h t h e c o n t i n u o u s i mp r o v e me n t o f C h i n a s s o c i a l a n d e c o n o mi c l e v e l , i t p r o v i d e s a g u a r a n t e e f o r t h e d e v e l o p me n t o f t h e mi n e r a l i n d u s t r y . F o r mi n e r a l r e s o u r c e s , i t i s n o t o n l y a n i mp o r t a n t c o mp o n e n t , b u t a l s o a n i mp o r t a n t ma t e r i a l r e s o u r c e b a s e . T h e r e f o r e , C h i n a s h o u l d ma k e f u l l u s e o f a n d d e v e l o p mi n e r a l r e s o u r c e s , s o a s t o p r o mo t e t h e s t a b l e d e v e l o p me n t o f i n d u s t r y a n d n a t i o n a l e c o n o my . I n r e c e n t y e a r s , d u e t o t h e r a p i d d e v e l o p me n t i n a l l a s p e c t s o f o u r c o u n t r y , t h e d e ma n d f o r n o n - f e r r o u s me t a l s i s a l s o g r o w i n g . S o , i n o r d e r t o me e t t h e s o c i a l d e v e l o p me n t r e q u i r e me n t s a n d n e e d s , w e n e e d t o f u r t h e r mi n e t h e s h a l l o w d e p o s i t s i n t h e mi n e . Keywords No n f e r r o u s Me t a l s ; o p e n s t o p e mi n i n g me t h o d ; c a v i n g mi n i n g me t h o d 虽然我国的有色金属储存量比较多， 但是人均占有量却 非常少， 在当前这种情况下， 使有色金属的地下采矿方法根 本无法适应和满足冶金工业生产以及发展的需求 [1]。所以， 相关的技术人员应该不断改进采矿的方法， 并对其进一步运 用和研究， 使采矿的安全性能和效率得到有效的提升。 1 有色金属采矿方法 （1） 空场采矿法。在有色金属采矿中，比较常见的开采 方法就是空场采矿法， 一般情况下， 空场采矿法用于开采矿 岩中比较稳固的倾斜中厚矿体和厚矿体。 那么， 在运用空场 采矿法时，会涉及到很多方面，主要分为以下几点 在20 世纪80年代以前，通常会运用大直径深孔采矿法，在之后 该方法就被应用到了有色金属的开采上， 运用这一方法， 最 明显的典型案例主要体现在安庆铜矿及狮子山铜矿中。后 来， 随着技术的不断完善和更新， 深孔崩落采矿法就慢慢的 出现了， 在使用这种方法的过程中， 首先要在采矿区的局部 位置处， 弄出切割槽， 其次在把炸药装在大直径深孔处， 最 后就可以对全阶段高台阶进行崩落 [2]。因此，为了更好、更 快的实现地下有色金属矿床采矿、 落矿、 出矿等等各个环节 的连续性， 就要全面优化空场采矿法， 在最大范围内确保实 现采矿目标。 （2） 崩落采矿法。通常情况下，崩落采矿法主要包括无 底柱崩落法和自然崩落法这两种， 对于无底柱崩落法而言， 它是从瑞典引进来的， 后来得到了广泛应用， 这种方法会应 用到开采矿石中比较稳定的厚矿体， 由于该方法是不进行回 采工作的， 所以在一定程度上， 损失了大量的矿石资源。 对 于自然崩落法而言， 它产生的原理主要是根据岩石的自然应 力落矿而产生的， 这种方法有着低成本、 高效率的优点， 比 较适用于自然崩落的矿床 [3]。 （3） 充填采矿法。目前来看，在我国有色金属采矿工作 中， 充填采矿法被得到了矿业的广泛应用和重视。 那么， 这 种方法在水固结充填技术阶段中， 发展的不是很好， 应用的 也是比较少， 主要原因就是因为材料的性能不够好， 并且价 格相对比较高。 但是随着不断对技术进行改进和更新， 这种 方法不仅会使尾砂的数量越来越大， 而且浓度也越来越高， 将会降低胶结材料的使用数量以及成本。 自从胶结充填技术 更新以后，就形成了不会浓缩、不会脱水的胶结充填技术。 在某种程度上， 该方法不仅减少了采矿作业对环境产生的破 坏， 而且使井下作业的环境得到了改善， 大大的提高了经济 效益。 （4） 盘区房柱采矿法。就盘区房柱采矿法来讲，它是源 于美国的一种新型采矿技术， 在有色金属的开采中也得到了 广泛运用。 美国的白松铜矿的埋藏深度比较深， 它属于缓倾 斜大矿体， 在以前开采时， 会使用房柱采矿法， 随着开采的 深度越来越长， 就要不断增加矿柱的尺寸， 在增加矿柱深度 的过程中， 金属矿石的回采率却越来越低， 那么， 为了能够 解决这一问题，相应的技术人员就对采矿技术进行了不断 改进， 从而产生了现阶段的盘区房柱采矿法。 在应用盘区房 柱采矿法的过程中， 如果盘区的宽度小于采矿深度的三分之 一， 就要在盘区留下宽高比为七的刚性矿柱， 以此来充当损 失， 并对顶板岩层不冒透地面进行控制。 同时， 还要在盘区 中间留宽高比为二的柔性矿柱， 若回采盘区内矿石时， 柔性 矿柱就会随着掉落下来， 上部岩体的压力就会施加在盘区的 刚性矿柱上面， 从而有效的减小了压力， 提高了矿石的回采 率以及开采的安全性能。 （下转66页） 收稿日期 2 0 1 9 - 1 1 作者简介 王雪旺， 男， 生于1 9 8 0 年， 汉族， 河北魏县人， 本科， 采矿工 程师， 研究方向 采矿工程。 世界有色金属 2019年 12月上66 采矿工程 Mining engineering 进行数字化变革。 二选厂是在一选厂的基础上， 进行工艺优 化、 规模扩大的现代化新型选厂。 其中二选厂的主控室是整 个选厂的中枢控制系统， 也是进行矿山数字化改革的核心。 二选厂的数字化管理是实现全厂数字换迈进的关键一环， 能 够有效提高选厂的生产效率、 产品质量、 节能降耗、 在提高选 厂的现代化科学管理和数字化管理中发挥了重要的作用。 3 黄金矿山选矿厂数字化生产管理系统具体应用 （1） 生产调度模拟监控的应用。矿山由于作业范围广， 生产部门的离散性， 想要事项选矿厂的统筹管理是非常困难 的。 数字化管理系统为其实现提供了技术支持。 通过生产调 度模拟监控的应用，可以实时掌握主要生产设备的运行情 况。 主要布置的位置包括提升、 排水、 粗碎、 球磨、 浮选、 冶 炼、 充填等设备区域。 通过传输网络， 将设备的运行信息传 输到总监控室， 在经由总监控室的信息处理设备形成模拟设 备运转的信息， 投射到显示屏上， 以便管理人员的查询使用 和对各个关键生产设备状态的监控。 （2） 数字视频监控的应用。 数字视频设备应用不仅仅是 对厂区生产作业活动的监控， 还能够极大保证工作区域的安 全。 通过对监控信息的整合， 能够让管理人员及时了解生产 过程的动态变化。 数字监控设备布置的区域主要包括 氰化 厂、选矿厂、充填站、冶炼厂和保卫科等关键地区。由于监 控地区数量众多， 所以数字视频监控系统需要具备多路监控 视屏的同时控制和调取， 对于历史监控信息能够进行回放和 下载保存， 方便管理人员的随时调阅和生产活动追溯。 [1] 徐波,黄武胜.黄金矿山数字化生产管理系统的设计与实现[J].黄金， 20181043-46. [2] 张宇.DCS智能控制系统在矿山生产中的应用[J].现代交际 学术 版,20178189-190. （3） 数据分析和信息化管理应用。 数字化生产管理系统 包括中数据分析和信息化管理包括对矿山地质和矿藏的分 析与人员的管理。 通过使用大幅面扫描仪、 绘图机和相关的 设备， 对矿山的地质资料进行分析处理， 建立起矿山的三维 模拟图像， 对矿藏的发掘和生产计划的决策提供辅助。 通过 数据的积累， 建立起矿山地质数据库， 对矿藏勘探、 生产运 输和开采策略进行统一管理， 实现矿山管理的信息化。 选矿 厂信息化是数字化生产管理的重要环节， 通过信息技术， 可 以实现选矿厂各个部门之间的联动， 将数字化手段采集的信 息在局域网内共享， 使各个部门的管理人员能够清楚的看到 当前选矿厂运转的状态和存在的问题， 与相关的部门积极合 作进行调整， 实现生产环节的动态调控， 保证生产过程的顺 利进行。 4 结语 高原地区由于其恶劣的地理条件和天气气候， 导致数字 化生产管理系统在具体的实施过程中存在着一定的苦难。 所 以在设计过程中， 要充分考虑到环境因素对于数字换生产管 理模式推行的影响程度， 结合实际进行设计， 使字化生产管 理系统能够在高原地区的黄金选矿厂发挥其应有的作用。 （上接64页） 2 有色金属采矿方法中弊端的改进措施 （1） 加强对岩爆的控制。 在进行有色金属采矿作业的过程 中， 必须要严格控制岩爆。 容易引发岩爆现象的因素是比较多 的， 并且无法控制。 目前来看， 我国在有色金属采矿中还存在 着一些问题， 尤其是岩爆的控制方面， 如果不及时有效的改善 和解决这一问题， 就无法满足实际的开采需求。 因此， 在对开 采方法进行改进和研究时， 相关的工作人员应该全面分析深井 地下压力的特点， 全面掌握深井作业中的具体情况， 并有针对 性的控制地应力， 大大的降低了岩爆发生的可能性。 除此之外， 还有必要引入先进的矿山微震监测系统， 对岩体和地压进行实 时监测， 一旦发生异常问题， 就要及时做出防控措施。 在对岩 爆控制问题进行研究和分析的过程中， 相关的技术人员应该从 以下几点内容出发 ①有色金属矿山岩爆的原理 ； ②控制采场 岩层以及航道支护； ③预测采场地压和岩爆； ④防治岩爆策略。 （2） 加强对地下高温的控制。在有色金属的采矿工作 中， 高温现象将会严重影响工作人员以及设备的正常工作。 所以， 相关的工作人员在更新采矿方法的时候， 要加大力度 的研究和控制地下高温， 适当的运用循环通风技术， 并且进 一步分析高温防范技术， 制定合理、 有效的防控方案。 那么， 在对地下高温控制问题进行研究时， 相关的技术人员应该从 爆堆和矿岩中不稳定热传递性质和热温复合换热机制以及 矿井中风流热学的性质变化规律等几个方面出发。 （3） 加强对采场稳定性的控制。在有色金属的采场中， 影响地压规律的因素有很多，主要包括开采以及回采的顺 序， 从而直接影响了岩层移动的范围以及速度。 所以， 在对 采矿方法进行改进的过程中，需要严格控制采场的稳定性 能， 并且实时监测开采的稳定性能以及变形情况， 与此同时， 还要制定一套完善的安全控制措施， 从而确保深井矿体回采 的安全性能。 另外， 还需要掌握和了解不同回采方法技术下 岩层移动的规律， 有效的控制岩层的移动。 （4） 实施无人化开采。现如今，我国有色金属采矿的方 法一般都是通过辅助操作来完成的。 在矿山的内部， 有可能 会发生断层、 有害气体和岩爆等一些突发性地质灾害， 如果 利用无人化开采技术， 就可以有效的提高安全系数。 由于智 能化和自动化采矿设备的出现， 为无人化开采技术提供了重 要的基础保障， 所以， 相关的技术人员可以结合这些技术和 设备， 开发和实施无人化开采技术。 3 结语 在当前背景下，科技的进步，时代的更新，为矿业的发 展提供了重要基础， 那么在有色金属的开采中， 最关键的就 是采矿方法，选择正确的方法，不仅可以降低了采矿成本， 而且还提升了采矿效率。 但在应用有色金属采矿方法的过程 中还存在着一定的问题， 这些问题严重影响了采矿作业的正 常运行。 总而言之， 相关的技术人员应该根据具体情况， 有 针对性的解决和处理这些存在的问题， 并不断改进和更新采 矿方法， 只有这样， 才能满足社会经济发展需求。 [1] 王辉.有色金属行业绿色矿山采矿方法现状浅谈[J].世界有色金 属,2018244042. [2] 李少明.有色金属采矿施工中不安全技术因素与对策分析[J].世界有色 金属,201821102-103. [3] 张永星.有色金属采矿方法中的弊端和改进刍议[J].中国金属通 报,2018123537.