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- 第 2期 1 9 9 9年 2月 黄金 G0I ④2 第 2O 卷 2 3 采矿方法研究与试验过程 姚香 冶 金 工 业 荀 厂 黄 金 研 究 院 【 摘要】 文中就采矿方法研究与试验过程的有关问题 施 步 骤等作 简要介 绍。 关键词塞垒壁垒 采矿方法 -’_ ’●一 中国分类号T 0 8 5 1 1 立项过程 -／ g验 过 程 1 ． 1 立项 申请 原 国家黄金 管理局 自“ 六 五” 期 间 以来 ， 由于 国 家政策一直扶持黄金工业发展 ， 所以每年都无偿投 入一定 的科 研经 费扶 持 科研 工作 ， 促进 了黄金 工业 发展与 科技 进步 ， 从而使采 矿损 失率与 贫化率 、 选矿 回收率有不同程度变化， 见表 1 。因而使 全国地质 ， 丁 诸如 立项过 程 、 研 究大纲 、 实 立 项 鉴 定 { 资源利用率从 2 0世 纪 s 0年代 初期 仅 5 5 ％左 右提高 到 目前近 6 5 ％。然而 ， 与先进国家 达 8 O ％ 相比仍 有较大差距 ， 因此， 在黄金科技投入方面仍然要加大 力度。国家号召每个企业每年投入总产值 1 ％的资 金 用于 科技 开发 ， 但达到此 要求的矿 山为数不多 ， 绝 大部分企业科技项 目都要靠国家扶持， 仅有少数矿 山自筹资金进行科研工作。 表 1 全 国黄金矿 山“ 三宰” 指标 黄金行业 每 年都 安 排一 些科 研 工作 ， 黄金 科技 立项有一个专门格式， 名叫黄金科技立项报告。其 内容包括 ①项 目的意义 、 研究内容和技术先进性； ◎国内外现状及发展趋势 ， 国内技术引进情况； 承 担本项 目的基本条件和前期基础工作； ④主要技术 经济指标 i ⑤项 目的技术路线、 技术关键和采用的试 验方法 ； ⑥进度计划 ； ⑦经费物资概算； ⑤其它需要 说 明的 问题 等 。 l 2 研究 方向 采矿科 研项 目， 经 过 近 2 O年 试 验研 究 ， 取 得 了 大 批成果 。应用于 矿 山生产 的有三 山岛金 矿点柱式 充 填采矿法 、 焦家 金矿 机械化 进路充填 法、 新城金矿 机械化盘区充填法等一批适用于缓倾斜中厚矿体的 采 矿法 ； 在秦 岭一带 的 留矿全 面法 ； 急倾 斜薄矿体各 式各样 留矿法、 干式充填法； 太白金矿崩落采矿法等 均 满足 了矿 山生 产的 需要 ． 促 进 了采矿 技 术 的发展 与进 步 。现 在 ， 我 国黄 金矿 山 已有三大类 2 0余种不 收稿 日期1 9 9 8一 循 一l 5 姚香长春市南 湘大路 5 4号1 3 0 0 1 2 同采 矿方法在约 9 0 0座矿 山使 用。我 国 已探 明 的黄 金地质资源 ， 目前技术经济条件能开发的均被 占用， 地质 资源占用率 达 9 2 ％， 居 于 全 国固体 矿藏 开发 之 首。各种人工矿柱代替矿石矿柱技术乐于为黄金矿 山接受 ， 不但用于薄与极薄矿脉开采 ， 而且中厚矿体 开采 ． 如焦 家 、 新城 、 河东等金矿 均 已使用 。 近年来 ， 各 矿山都 自觉地 采用各种充 填法 ， 代 替 传统的 ， 且采矿损失率、 贫化率较高的空场采矿法， 使充填法比例有一定提高。目前， 充填法将达矿石 产量的4 O ％； 而应用空场采矿法比例由7 O年代超过 6 0 ％降至现在 的不足 5 0 ％。 为 了提 高薄 与极薄 矿脉 开采 的机 械 化水 平 ， 我 国于 8 o年代利用科研资金 引进一批 c T - 5 0 o E微型 电动铲 运机 ， 分别用 于红花 沟、 夹皮沟 、 湘西 、 金 厂淘 粱等 金矿开 采试验 研 究 ， 使 矿房 生 产 能力 与工 人 劳 动生产率提高 2 3倍。但令人遗憾的是， 由于引进 设备各种备件费用昂贵， 从订货到备件进矿周期太 长等原因． 因而很多矿山微型设备没有发挥太大作 用 。不过 ， 今后我 国岩金矿 山采 矿方法研 究方 向是 ①提高机械化作业水平； ②提倡使用充填法； ③扩大 维普资讯 2 4 黄金 人工矿柱使 用范 围； ④ 选用 适台 于 矿体 开采 技 术条 件 的安 全 、 高效 而 经 济 的 采矿 方 法 ； ⑤ 根据 当地 经 济 、 技 术及 管理 水平 ， 选 择或创造一些 实用 的采矿方 法 ， 以适 应我 国广大地 区不 同矿 山的生产 需要 1 ． 3 准备工作 1 ． 3 ． 1 调 查研究 根据矿 山生产需要 ． 或扩大 生产 能力 ， 或矿床开 采技术条件 变化 ， 或遇 到破碎矿岩 ， 或水文地质 条件 复杂化等情 况 ， 应深入 调查研究 ， 提 出几种 可行 的采 矿方案 ， 请 矿山或 上级 主管部 门有关 人员讨论 切磋 ， 确 定方案 ， 进行上报 。 1 ． 3 ． 2 收集资料 应根据 矿山的科研信 息 ， 查 阅有 关技术 资料 ， 提 出几种可行 的采矿 方案 ； 收 集与 此相 关 的国 内外 矿 山技术 经济 数据 ， 并进 行技术经 济比较 ； 或 采用 数学 优选 ， 结合矿 山具体 开采技术条件 ， 提 出能 解决 技术 难 题的办法 ． 征得矿 山同意后填写 立项报告 。 1 ． 3 ． 3 填 写说明 填写黄垒 科技立项报 告时 ， 应逐 项进行 ， 不 能缺 项 ， 并要求 有足够数据 和充分理 由 ， 尤其是 国内外现 状 及发展趋 势 因此 ， 对科技人员有 更高要求 ， 并需 要 查阅有关 技术杂志 ， 掌握国 内外技 术动态 ， 包 括最 新 科研成果 。对 于进度计 划 ， 应根据 矿 山生产要求 ， 各种 作业效 率 ， 并考虑不 可预测 因素 进行规划 。 2 科研大纲 2 ． 1 前期工作 原 国家 黄金管理局一 般于每年 年初 下达科研计 划 。当确定研 究项 目后 ． 应根 据到 矿 山 了解 与收 集 到 的有关开采技 术条 件 和矿 山生产技 经 指标 ． 在室 内作些前期 准备 工作 ， 如 采矿方案优化 选择 ， 回采 工 艺技 术确定 ， 与研 究项 目内容 相 关 的各种 设备 材料 的 生产厂家 与价 格及质量 的调 研 ， 必须 的特种材料 、 仪器 的技术性能及 国 内生 产状 况等 只 有掌 握丰富 的技 术资料后 ， 才能再 赴矿 山． 共同编写 科研大纲 2 ． 2大纲编 写 采矿科 研大 纲应 包 括下 列内容 矿 山基本概 况 及生产 中存在技 术难 题 ； 确定 的试 验矿 段必 须具 有 代表性 或需解决 问题 的特 殊性 选 定所 使用 的采 矿 方法 与详细 回采 工 艺 ； 列 出整 个研 究期 间 所有试 验 内容 。这些 内容 包括 室 内试 验 、 现 场实 验或 需 委托 其它单 位研究 的 问题 。试 验 内容 编写 力求 详尽 ， 包 括方 法 、 步骤 、 实 施细 则 、 技 术要 求 、 关 键 问题 、 计 算 方法等 。它 i 以 是国 内成 熟 经验 ， 也 可 以是 首次 利 用 的创新 技术 。此外 ， 应根据 矿 山 目前 生产 状况 及 对需要解决 问题矿 段 的 紧迫性 ， 编 制进 度 计 划。计 划 安排要 留有 一定余地 ， 因为矿 山是 生产企业 ， 每年 生产有 很多不 可预 见 的因 素 ， 它 将妨 碍科 研 工作 按 计划实施 。科 研大 纲还 应 有组 织 落实 措施 、 预 测技 经指标 、 矿 山生产 效益及 推 广应 用社 会敬 益 等方 面 内容 。 3 计划实施 3． 1 一般程 序 采 矿方法 研 究根据 科研大 纲具 体 落实 时 ， 应 由 矿山对落实试验 矿段 进行 生 产探 矿 ， 采样 化验 结 束 后 ， 根据提 交的各种地质 图纸 及技术说 明资料 ． 进行 具体 施工设计 工作 。设计 工 作完成 后 ， 组 织有 关 人 员共同讨论 ， 广泛收集修改 意见 ， 尤其是 具体的施 工 方案 、 技 术关键 ， 更 要考 虑采纳 不 同意 见 ， 经 过修 改 后的 图纸与说 明书 ， 才能打 印实施 。 3 ． 2 室 内试验⋯ 采矿 方法研 究 ， 尤 其是 大型 的或 需解 决 特殊 问 题 的研究 ， 一般 均需 做些 室 内试 验 与之配 合 。与 采 矿 方法相关 的室内试 验 内容 有 ① 矿 岩物 理力 学性 质 ； ②充 填工艺 ； ③ 充 填材 料及 其强 度 ； ④ 充 填脱水 方 法 ； ⑤ 散体对 人工底柱压力 ； ⑥ 采场或 矿区稳定性 数值模拟； ⑦矿山通风技术； ⑧并巷掘进或采矿方法 与岩 体力学之 间关 系 的数 理模 拟研 究 ； ⑨ 凿岩爆 破 技术参 数优化 ； ⑩ 采 场放 矿与 采矿损 失、 贫 化 ； ⑩ 采 场结构参 数优 化 ； 其 它 一些 与采 矿方 法 研究 有 关 问题等 3 ． 3 现场 实验 采 矿方 法研 究 ， 在 一些复 杂 开采技 术条 件 或研 究范 围较 广 、 深度较 大的题 目中， 也往往 需要进行某 些必 要的现场实验 工作 。与采矿 方法相 关的现场实 验主 要内容有 ①采 场地 压监测 ； ② 并巷 变形 及支护 方法 ； ③采 场地压 控制 ； ④ 充填 体强 度 与地 压关 系 ； ⑤充填材料 代用品配 比及 其强度 ； ⑥ 水 力输送技 术 ； ⑦矿 区地 应力与矿 区稳 定 性测 量 ； ⑧ 地 温规 律 与降 温方法； ⑨岩爆现象与规律监测； ⑩凿岩爆破参数优 化； ⑩复杂条件的特殊凿岩爆破技术； 采场结构与 矿柱稳定性 ； ⑩ 与采 矿方 法有 关 的其 它有 关 工艺 技 术等 。 在一 般情 况下 ， 单一 的采 矿 方法研 究不 需进 行 现场实验 ， 而 一些 有条件 如资金充足 、 时间较 长、 特 殊需 要 者 ， 可 进行 与之有 关 的 现场实 验 项 目． 以保 证回采作业安全 ， 提高敬率， 降低成本， 增加敬 益。 现场实 验也需要有 一个 完 整 的实 施方案 ， 事先 采 购 有关 测试材料 、 设备 与仪 器 ， 按 实验 大纲 精心 安 排 ， 维普资讯 第 2 O卷1 9 9 9年第 2期 保质 保量 ， 最 好一次成 功 ， 尽量避 免重复 与浪 费。 4 总结鉴定 4 1 科研 总结 采矿 方法 研究 ， 一般 需 经 2～4 a 或 更 长 时 间施 工才 能结束 。若 对 小 型简 单采 矿方 法进 行研 究 ， 即 一 个 采场 回采 、 出矿 与充 填 结束 后便 可 进行 技术 总 结 若 对大型 复杂采矿 方法进行研 究 ， 需要几个采 场 或盘 区 回采结束 ， 或 正 常使 用之 后 才能 进行 技术 总 结 。 科研总结 要收集 与此 有关 的太 量技术数据或 矿 山统计 资料 。小 型 采矿 方法 研 究 ， 则 在 采场 回采 作 业正 常之后 ． 在 结束 回采 前数 个月 ， 由参与研究 的技 术人 员到 [作面跟班 作业 ． 进行标 定 、 采样 、 记 录、 检 测 、 采 集相关数 据 。通过 这些 大 量可 靠 的数 据统 计 分析 ， 才能得到 准确 的资 料 ， 只 有这 样 ， 采 矿 方法科 研总结 才充实 ， 证 明成功 与否 大型 复 杂采矿 方 法 研究 ， 则 需要 由矿山生产 经过数年正常 应用此技术 ， 证 明完全掌握 与熟练 应 用 之后 ， 从矿 山历 年 的有 关 统计 数字 中及采 场标定 中加以提炼及 总结 只有这 样的数 据才能 说明该工艺 技术在矿 山应 用才是成 功 的 。 一 般 科 研总 结 内容 ， 包括采 矿方 法试 验研 究全 过程所有技术资料与技术数据， 通过去粗取精 ， 高度 概括 ． 形 成一份 完整 的技术总 结 ， 或根据 研究深度与 广度 ， 把分别研究 内容写成数 份相关的 技术 资料 。 4 ． 2 鉴定 报告 采矿 方法研究 ， 只要不是 由于各种原 因失败 ， 或 矿山不具 备条件 而未 能实 施 ， 或 缺乏 资金 投入 丽无 法开 展之 外 ， 只 要按 研 究大 纲 正 常 进行 ， 顺 利结 束 者 ， 一般需 要通过 技 术鉴 定 。技术 鉴定 需要 有 一份 完 整的技术 鉴定 资料 。其 内容 包括 上述 的科研 总 结 ； 矿 山应用 此技术 的使用意见 ； 矿山采用该项 工艺 技术每年所取得的经济效益的财务证明 ； 如有必要， 还应 有室 内试 验结果 与现场实验 总结等 。 4 ． 3 查新资料 原国 家黄 金 管理局 规 定 ． 今 后任何 一种 采矿 方 法研究 ， 若 要 进 行 技 术 鉴 定 ， 必 须通 过技 术 查 新 工 作 。此项工作 由原国家 黄金管理 局指定 的查新 单位 才能有效 ， 而一 般都 由设 在北 京 的 原冶金 工 业部 标 准信 息研究 院查新 咨询 中心完成 。通 过查新 可以看 出． 该项 采矿方 法研究在 国内或 国外是 否重复 ， 是否 接 近或 相 似， 以便专 家 根据 查新 结 果 确定 该项 技术 所达到的技 术水平 。 通过查 新 工 作 ， 可联 机 检索 出一 些 相 关 资 料 。 通 过对这些 相关 资料 的分 析 ， 研究 者 可在 科研 总结 中 ， 确定本项 目研究成 果 在 国 内外或 率 行业 的地 位 或 处于 什 幺水 平 ， 但 只有 专 家 鉴定 意见 才能 最终 来 确 定其应有 的地位 。 5 报奖与其他 5 ． 1 报奖过 程 采矿科 研项 目， 无论 报国家经 贸委科技进 步奖 ． 或报 国家经贸 委黄 金管 理局 科技 进 步奖 ， 还 是报 省 级 科技 进步奖 ， 均需完成上述 工作 ， 并 且获 国家科 学 技术委员会统一制订的 科学技术成果鉴定证 书 ， 才能 申报 不 同级别 的奖 项。 不 同级 别报奖 时 ， 需填 写 科学技术进步奖申请书 ， 其内容包括 ①项 目基 本情况 ； ②项 目简介； ③ 详细内容及申报理 由； ④本 项 目曾获科技奖励情况； ⑤申请、 获得专 利情况； ⑥ 主要完成人员情况表； ⑦主要完成单位情况表； ⑧推 荐 、 评审 意见 ； ③ 附件 目录及 附件 应用证 明。 5 2 申报专利 1 9 9 5年 以前国家颁 布的 专利 法 规定 ， 科研 项 目 只有通 过查 新 ， 属 于国 内或 国外 首创技 术 ， 方可 申报 国家发 明专 利 ； 若 该技 术 与 已有专 利登 记 的技 术相 比， 有重 大 改 进 ， 可 申报 实 用 新型 专 利 。 申报 专 利 时 ， 需根据 要求填 写相 关 材料 ， 并有 查 新 材料 副本 ， 向省级专利 局或代 理机 构提 交 时 ． 应 交 纳 相应 费用 后 ， 经过 一定时间 ． 由专 利局委托 有关专家 进行 复查 评定 方 可颁发有关专 利证书 。 6 结语 作者从 1 9 9 6年起于该 年度第 1 2期黄 金杂 志上 发表 采矿方法研究与创造发明 开始 ， 并相继在 黄 金 杂志上发表了采矿方法研究与数学优选 、 室内试 验 、 现场实验 、 岩体 力学等数 篇技 术论 文 。本文 作为 结束 性论文 ． 把作 者 几 十年在 岩 金矿 山从 事采 矿 方 法 研究方面 的经验全部 总结 ， 奉献给 广大读 者。 参考文献 1 姚香 ． 采矿方法研究与室 内试验黄金， 1 9 9 7 ， 1 8 1 2 1 9 ～ 2 3 2 姚香采矿方 法研 究与 现场实验黄 金， 1 9 9 8 ， 1 9 1 1 8 21 编辑 崔岱 维普资讯