地下铝土矿采矿方法与研究.pdf

工 业 技 术 2 0 1 5 年 第6 期 l 科技创新与应用 地下铝土矿采矿方法与研究 吴磊 中铝中州矿业有限公司三门峡矿， 河南 三门峡 4 7 2 4 0 0 摘要 采矿方法的确定需要通过对地下铝土矿的地质水文条件进行全面分析， 同时经过对 自身企业拥有的采矿设备情况， 能够 掌握的采矿工艺进行辅助参考信息。采用工程中需要采用的工程最优化对比方法来完成地下铝土矿的开采工作。 关键词 铝土矿 ； 采矿 方法； 研 究 1铝土矿采矿方法的基本概述 铝 土矿 由于本身成矿条件 比较复杂 ， 地层环境和围岩条件一般 都不够 良好 ， 因此在 开采 过程 中将会产生很高资 源损失率 ， 同时贫 化率和 围岩混入率都 比较高 ， 这也 传统称 为的“ 三高” 现象 ， 因此企 业必须加强对于采矿技术 的管理 ， 保证铝土矿的开采能够满足企业 要求， 降低“ 三高” 现象。 2地下铝土矿的采矿工艺 影响铝土矿的采矿方法 的主要因素为矿体厚度 、矿体倾角 、 矿 体稳定性 、 地表条件等方面的因素。由于地下铝土矿一般的埋深 范 围浮动 比较大 ， 矿体 的倾角一般较小 ， 采用地下开采进行 。 在世界范 围内对于铝土矿 的开采作业 中 ， 对于矿体及其顶板 为 中等以上稳固条件， 倾角幅度不是太大， 或者为缓倾斜微倾斜， 厚度 为中厚层岩体时 ， 一般情况下都是采用“ 全面法” 或者“ 房柱法” 开 展 。虽然每个矿 山的具体情况各不相 同， 因此必须对每个部分的矿 床赋存条件进行全面检测和掌握完全之后 ，才能进行整理工作 ， 开 采技术的确定和装备水平的确定在很多方面都存在一定的差异性， 但是总体的采矿方法大致是相同的 ， 没有较大的差异存 在。当采用 充填法进行施工开采时 ，虽然对贫损指标具有 良好 的提升效果 ， 但 是 总体需要经历 的生产环节比较多 ， 回采工艺相 比其他开采方法也 比较复杂， 开采成本的要求也比较高， 在地面设施中还需要参与一 定 的充填料制备场所 ， 设计专 门的充填 系统来保证坑内的充填料的 正常供 应 ， 这些环节都需要进行一定程度资金成本投入 ， 同时在基 建工程 的投资相对而言增加较多 。 “ 壁式崩落法” 使用较多的条件是 对 于顶板岩石的稳定性不足时进行使用的 ， 对于岩石的产状要求 比 较高，当岩体的整体厚度相对较小时采用该方法应用也比较良好， 同时回采贫化率也能有效的进行控制和管理， 但是这一方法不足在 于 ， 当矿体产状存在较大的变化时 ， 放顶工作难度将会增加 ， 并且采 场内的安全正常运行也将会受到影响， 同时采场 内的 自然通风条件 不 良， 最适应 的情况是对 于顶板破碎严重 的情况并且不 需要进行额 外的回采措施。当原本采用“ 壁式崩落法” 开采的情况下， 将会逐渐 向“ 全面法 ” 和“ 房柱法 ” 进行转变 ， 这是改变的主要原因。 但是 ， 在进 行“ 全面法” 和“ 房柱法” 开采正常的顶板中等稳定 、 倾斜角度较小、 厚度不受限制的岩体时 ， 能够有效 的保证其 中的适应性 ， 能够有效 的对各种岩体进行全面的开采工作 ， 适应其 中的各种变化 ， 对于 自 身的生产效率能够进行有效 的提高。 保证开采过程投入 比较小 的成 本 ， 复杂程度低 的回采工艺 ， 成本更 低 ， 通风条件更好 ， 并且对于贫 损指标 的要求也是十分重要的优势 ， 因此能够广泛的应用于不 同条 件下铝 土矿开采工程 中。 在实 际工程开采过程 中， 由于通常情况下在不同位置地层 的倾 角和厚度有较大的差异 ， 单一 的采矿方法难 以全面适应于所有 的地 层 中， 想要 全面适应场地内的条件必须全部掌握每个施工方法 的全 面类型的优势和不足 ，合理选择和分析每个位置的有利工程方法 。 由于铝土矿 的直接顶板一般情况下都是铁质或者铝质页岩 ， 破损程 度都比较高， 但是厚度大部分情况下都不大， 开采过程中周围岩层 很有可能会混入其他的杂质岩体， 使岩石贫化率发生较大幅度的上 升。当地下环境 的顶板局部稳定 性不够的情况下 ， 可以将部分矿柱 留下， 作为支撑材料； 当地下环境的整体都不够稳定时， 应当及时采 用锚杆进行支护工作 ， 必要时加入金属 网进行支护工作 。 3铝土矿分层分级开采技术分析 技术人员根据所测矿山内水文条件的具体情况 ， 结合 自身企业 具备的相应 的采矿设备来初步确定相应 的开采方法 ， 同时开采方法 还需要满足使用企业对于产品的具体质量要求进行调整。 在开采技 术分析环节主要通过对部分数据进行有效处理 ， 主要 的评价参数包 括加密勘探、 孔网参数、 开拓方式、 回采顺序、 损失率和贫化率等， 这 些是决定采矿方法 的重要参数指标 ， 能够直接决定开采时采用的方 法 。对采出矿体在室内需要完成 的实验 内容包括基本物理性 质确 定 、 力学性质的确定以及动力性质的影响 。采用一定的数学和力学 分析方法建立数值模型， 从而利用多种因素共同决定的采矿方法将 矿体开采完成 ， 然后直接在现场对工业对 比试验所得数据进行一定 分析和对 比， 将所得结果进行输 出。 目前 大部分情况下铝土矿都是进行露天开采 ， 但是随着我 国资 源的开采程度逐渐升高 ， 铝土矿开采工作必要会 向地下发展 ， 因此 技术人员应 当加强对于地下铝土 矿开采技术的研究 ，保证工 程质 量 ， 提升矿体开采的可利用率。 4采矿方法的应用分析 铝土矿行业的发展对于我 国其他行业 的正常健康发展具有重 要 意义 ， 同时也是国家经济发展的基础性材料 ， 特别是对于一些当 地支柱产业的地区 ， 铝土矿采矿技术的开采工艺将 十分重要。在后 期 的工作中应 当注意 以下问题 第一 ， 降低 “ 三高” 综合研究 。开采方法的确定一直是影响铝土 矿企业发展 的重要方面 ， 也是技术人员需要攻克 的重要课题 ， 随着 社会发展速度 的不断增加 ， 适用方对于矿石质量的要求也相对具有 很大提高。在生产过程 中， 技术人员应当加强对于“ 三高” 现象 的重 视程度 。 技术人员在对矿体进行开采之前必须对矿体进行全面深入 的了解 ， 根据实际矿体 的不 同情况采用不同的采矿方法 ， 加强采矿 方法的试验和研究， 提高工业生产的效率。 第二， 加强对于伴生有利资源的利用率。在铝土矿赋存的地区 其他矿体也会大规模的赋存， 但是在开采过程中企业只是单纯将铝 土矿的有用成分进行选择 ，对于其他有用 资源 的利用情况十分稀 少 ， 几乎不存在 同时利用其他资源的实例。不重视其他有用矿产的 关注度将会造成很大资源浪费 ， 对于本身不可再生资源并不多的我 国而言造成的损失不容小嘘， 国家和企业都应当加强对于该项内容 的管理力度 ， 对矿体内其他有用成分进行有效的利用 ， 减少资源浪 费的现象。例如在粘土矿的开采过程中， 不需要增加其他多余工艺 和设备 ， 只需在 目前工艺的清顶过程 中， 使用松 土机或者小铲将粘 土矿进行一定 的处理采用分层分堆 的方式分离开 ， 就能够回收利用 大量 的粘土矿资源 ， 其产生 的经济效益也十分可观 。 第三 ， 加强对 于矿体周围的保护意识 。采矿工程对于矿体 的开 采将会对环境造成十分重大 的影响 ， 产生的大量废渣和废水将会对 矿区周 围环境造成极大的影响。 企业应当加强对于废物的管理和重 视， 将废物进行有效处理之后在进行排放， 降低环境污染的程度。 5结束语 铝土矿的采矿方法 由于受到多种 因素的影响 ， 技术人员必须加 强对于采矿方法的研究深度 ， 采用创新型技术对采矿技术进行有效 提升， 保证周围环境不受到矿山采矿作用影响， 加强对于矿体内其 他元素的利用率， 帮助企业快速发展。 参 考文 献 [ 1 ] 张吉龙． 我 国铝土矿资源开采技 术综述f J ] ． 轻金属． 2 0 0 7 6 5 - 8 ． [ 2 ] 富崇彦， 侯斌． 孝 义铝矿沉积 型铝土矿 采矿工艺探讨[ J ] ． 采矿技术 ， 2 0 0 5 1 1 - 4 ． [ 3 ] 文舰． 贵州铝矿山现状及发展策略『 J 1 ． 轻金属， 2 0 1 4 5 6 - 9 ． [ 4 ] R 4 中凡． 世界铝土矿 资源综述[ J ] ． 轻金属 ， 2 0 1 1 5 7 1 2 ． 一 59