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中、小矿山采矿方法的选择 昆明工学院 刘国栋 采矿方法是研究矿块的 开采 方法，它包 括采准，切割 和回采工作。 中小矿 山由于矿 床产状及埋 藏条 件缺 乏较全面 的了解，设备 与技术 力量 薄弱，因而对正确 采用台理 的采 矿方法 ，以达到提高回采率 和创造 较高的经 济效益 ，是 当前急待迫切解决 的首要 问题。 下 面仅 从采矿方 法的分类 ，对 采矿 方法选择 的原则 、方 法分述如下 1 采矿方 法的分类 为了便于认识各种采 矿方 法互相区别的 特 殊本质 ，掌握其共性 ，进 一步研究和寻求 新 的采矿方法应对采矿方 法进行分类。 目前 经常使用的分类方法是 以回采时地压管理方 法为准则而进行的， 因为地 压管理方法是 以 矿岩 的物理力学性质 为依据， 同时又与采矿 方法的适用条件和构成要 素回采工艺有密切 关系，最终影响 到采 矿方法的安全，效率 和 经济效果。分类 如表 1。 2 采矿方法 的选 择应 具备的条件 正确合理 的采 矿方 法必须满 足下 列条 件 2 ． 1 作业 安 全 必须 保证工 人在 日常采 矿过 程中能安全 生产 ，有 良好 的作业条件， 使繁重的作业逐 步实 现机 械化， 同时要 保证 矿山能安全持续 地进行生产，如防止产生大规模地压活动及 地 下火灾 和水灾 及其 他灾害的发生。 2 ． 2 矿 石贫化 小 必须贫 化小 ，能 满足加工部 门对矿石质 量 的要 求。一般 ，要 求矿石贫 化 率 在 1 5 N 2 0 以下 。 2 ． 3 生 产 能 力 大、 效 率 高 一 般 以在一 个回采阶段布置 的矿块数 ， 裹 1 金属矿床地下采矿方法分类 娄 刹 纽别 典 型 采 矿 方 上 空 塌 采 矿 法 叠 面 采 矿 法 房 柱 采 矿 浩 搜 孔 留 矿 法 分 段 采 矿 法 阶 段 矿 房 法 充 填 采 矿 法 干 式 充 填 采 矿 洁 水 力充填 采矿法 1． 叠 面 采 矿 法 2． 痔 柱 采 矿 法 3 浅 孔 矿 { 打 艘 采 矿 法 5 ． 水 平 辣 落 阶 腔 矿 痔 6 垂 直 滦 孔 落 矿 阶 段 矿 扁 法 干 式 充 填 采 矿 洼 8 上 向 层 水 平 克填 采矿法 9 ． 下向 井 层水 充填 采矿法 1 0 ． 璧 式 水 力 充 填 采 矿 浩 脏 结充填 采矿法 l 】 ． 艘姑 充 填 罘矿 法 能满足 矿山生产能力为标 准来 考虑 采矿 方法 的选择。 ． 2 4 矿 石 回收 率 高 一 般 要求矿 石回收率应在8 0～ 8 5 以 上。对于富矿， 稀缺 金属 以及贵 金 属 的 开 采，要尽最选 择能全 部回收的采矿方法 维普资讯 2 ． 5生产成 本低 、材料消耗 少 不仅要 出矿成本 低，最终产品成本 也要 低。尽量减少木材、钢材 和水 泥的 消耗，或 者选 用不用木材或少用术材 的采矿方法。也 可 以搞坑木代替。 5 影响采矿方法选择 的主要因 素 影 响采矿方法选择 的主要 因素有 两个 方 面 即矿床 地质 条件称为固定 因素， 开采 技 术经济条件称 为可变 因素。 3 ． 1 固 定 固素 ①矿石彝『 围岩帕稳定性。直 接影响采 矿 方法对地压的 管理，采 场构成要素及落矿方 法， 当矿石和 围岩都稳 固时，可 采 用 空 场 法、房柱法等；矿石稳 固而 围岩 不稳固则 采 用崩落法或充填法较 为合理 相 反，如矿石 稳固性差，而围岩稳 固， 并且 厚度条件又合 适则选择阶段矿房法、分段法 等更 为有效。 ③ 矿体产状。矿体倾角大 于 4 5 。 ～ 0 。 时， 可 采J f j 有利于矿石 自重运搬 的采矿方法。 当倾角大 予6 O。 ～6 5 。则采 用留矿 法，若 矿 体 厚度 较大 ，则 可 以开掘下盘精斗或 留三 角 矿柱等 使大 部份 矿石采 用 自 重 运搬。当矿 体倾角 为3 0。 ～4 5 。时 ，也 可 采 用爆力运矿 或 借助溜槽 ，溜板进 行 自重运搬。 矿体 厚度影 响采矿方 法及 落矿 方法如 小于0 ． 8 米 以下极薄 矿体 ，矿体形状 规 则， 矿石 和围岩的接触 明显，应谈采 用选 别回采 的采矿方法，否则宜采用混 合回采的采矿方 法 。 厚度大予 6～ 8米 时可 采 用 分 段 崩落 法， 当厚度大于 1 5 ～2 O 米时应采用阶段崩落 法，厚度不大予 3米采 用璧式崩落法。在落 矿方法 中，浅孔落矿常 用于厚 度小 于 5米， 中深孔落矿 常用于厚度大于 5～ 8米，深孔 大爆 破用于1 0 米 以上的厚度，药室 落矿要 求 厚 度比深孔爆破的更大。 ⑧矿石 品位及价值。开采品位较 高的富 矿，价值较 高的 贵金属或稀缺金属矿石，则 应 采用能全 部回收或 回收率较高 的 采 矿 方 1 6 法，成本高一些都可 以，如充填法类的采矿 法，反之，宜采用低 成本 ，效 率高而损失指 标大 的大 量落矿 的崩落法 。 ④矿 体内有用成分的分布及 围岩矿 化。 当矿体 内有 用成分分布不均 匀而又差 别很大 时 ，应 使用选别回采的采矿方法或将无矿 或 板贫矿石 留作规 则或不规 则矿柱。 当围岩 矿 化时，对于 回采过程 中围岩的混入率可 以放 宽，这 时可 以采用深孔落 矿或其他 大规模落 矿 的 采 矿 方 法 。 3 ． 2 可 变 固素 ①地 表是否允许陷落。 当地表有 河流 ， 铁路或 主要 建筑 物，构筑物时，地表不允 许 陷落则不能选用崩落和采后崩落采空区的空 场法，必须采 用维护采空区不会 【 起地表 岩 层大规模 移动 的采 矿方法如胶结充填法 ，当 矿体 不厚时也可 用水沙 充填法或在厚矿体 中 留矿 柱和 同时充填采空 区的采矿法。 ②加 工部 门对 矿石质量 的技 术要求。如 加 工部门 选 矿厂规定 了最低 出矿品位之 后 ，矿 山的采矿方法就必须采 用贫化 率低的 方法。其他 如粉 矿含量， 出矿 品级 等都对 采 矿方法的选择 有影响。 ⑧技术装备与材料供应。某些采矿方法 需要大 量建材 如水 泥，木材时，应 事先 了解当地可能供应 的情况 应尽 量选 择少用 或不用木材的采矿 法。对 于采用胶结充填 采 矿 法时，应考虑水泥和充填 料的来源。 同样 采 用水 砂充 填采矿法时 亦需考虑 尾矿使用 的 可能性 和在 矿区 内能否开采充填 料。 设备 也应在选择采 矿方法时考 虑其来源 及供 应问题如选用无底 柱分 段崩落法时， 装运机 和凿岩台车能否供应等 。 ④采 矿方法所要求的技术 管理水平 。选 择的采矿方法 应力求技术简单不复杂，工 人 易掌握 和管 理方便。这对 中小型 矿山，地方 矿 山特别重要。 当选 用 一些技术复杂 ，矿山 不 熟悉 的采矿方 法时 ，应积极组 织采 矿方 法 试验 如壁式崩落法 中经常放 顶较难掌握， 空 维普资讯 裹 2 选 取 技 术 上 可 用 的 采 矿方 法 条件 矿石稳 固， 下盘 岩石 稳固． 上盘 岩石不 稳固．矿作 厚 度 3～ 5米， 1 角6 0。 ～7 o ， 矿体接触 不规圳 ’ 在 上 盘 留 护 邦 保 安 矿 层 裹 5 选 取技 术上 可 用 的采 矿法 条 件；矿 石 稳 固， 固岩不 稳固， 矿体 厚度4 o ～8 0 米， 倾 角6 0 8 0 ， 矿体接 触 规砌． 叭显F 附近 宥便宜 材料 供 脏结 充填 甩。 场法 中留矿 法 比分段 法容 易掌握 。 上述影 响采矿 方法选 择的 诸 因 素 中， 在不 同条件下所 起 的作用也不 同， 在具体选 择采矿 方法 时，对具体情况作 具体分 析，全 面地，综合地 来考虑而要善于 抓住 主要矛盾 来解决方 法的选 择 问题。 4 采矿 方法选择 的步骤和原则 采 矿方 法的选择是采 用综 合分 析比较 的 方法，一般要经 过 以下三个步骤 第 一步 方法初选，第二步技 术 经 济 分 析，第三步综合分析 比较。根据矿 山矿 床地 质条件与开采技 术经 济条件， 即固定因素与 叮变因素结 合国家的要求，经过全 面分析 比 较在每一类采矿方 法中，挑选 出可采用 的采 矿方法来， 即完成了方法 初选 。 根 据初选的方法 中，按 照各种方法的技 术 和经 济条件进行 比较． 得出一至两个摄优 的方法 就完成了第二步技 术经 济分析。一般 分析 比较重点是 1 ． 矿块 劳动生产率。2 ． 采 准切割工程 量及时间。3 ． 矿块 生产能力。4 ． 主要材 料消耗量 坑木及炸药 等 5 ． 矿石 的 损 石率 和贫 化率。6 ． 采 出矿石 的直接成本 这些指标一般不 作详细计 算， 而是 根据采矿 方法的 构成要 素，参照类 似矿 山条件及实 际 资料指标来 选取 。 除 了分 析对比这些 指标 外， 还应对各种 方法 的安全程度， 劳动条件，工 艺过程 的复 杂程度等方面进行 充分 考虑。 经过第二步的分析比较后，对优劣难分 的 1～ 2个采矿方 法进行 以货 币表 示的计算 方法，才能 用数 字最 后选 出最优 的方法。 5 采矿方 法选 择实例 例1 ． 某矿 山地质 赋存条件列入 表 2中， 按 固定 因素刑 照各类 采矿方法 已 选 出 初 选 的采矿方法 选 出过 程阐述从略 现从此进 行第 二步的技术 经济分析 比较 固定因素 中 经分析认为矿石 的损失和贫化基本 相 同，故 选用充填及 崩落 法类 的采矿法较优 。再 就厚 度与倾角进一步 分析 比较 方 法从 略 得出 水平分层充填法 与分 段崩落法 为 摄 优 采 矿 法。第三步在这两个方 法的综合分析 比较 时 有两种情况 一是在 矿石 贵重条件下应选 旰 j 下转第2 4 页 77 维普资讯 钢铁联合 企业的工 序晋等指标有5 0 个 昆钢 1 9 8 6 年就开 始搞 工序晋等 达标 活动，对照指 标找差距， 对达 不到的工 序指标， 采取 技术 攻关承包和组 织竞赛 的办法双 管齐下， 如炼 铁厂开展以降焦 比为核心 的一 条龙攻关，使 炼 铁工序 能耗 由1 9 8 5 年的6 3 0 公斤 ／吨 降 至 1 9 8 8 年的5 8 9 公斤／ 吨。 轧钢 厂A g S L 钢 加 热 炉经攻关 消灭 了三等炉，1 9 8 8 年有两座加 热 炉被部授予 “ 节 能特 等炉 ”称号； 2 5 0 车间加 热 炉1 9 8 8 年获全 国冠军炉称号 。 由于很抓 了 各道 工序 的能耗指标，昆钢公司 吨钢可 比能 耗 由1 9 8 5 年的1 1 9 5 公斤降至 1 9 8 8 年的1 1 3 5 公 斤； 吨钢综合 能耗 由1 7 2 3 公 斤 降 至 1 4 5 3公 斤。 该公 司三 年共节能 1 6 ． 5万 吨 标 煤，为 1 9 8 8 年度进 入省 级先 进企业创造 了条件。 6 重 视企业升级 中的思想政冶工作 在 评审办法 中明确要 求具 备十项基础条 件 的企业才 能被 评为省级先进 企业 。现场考 评既考核四项 指标，又评审基 础条 件。 特别 注意 企业法 的贯彻实施， 思想政治工作 的状况。厅政工处、省 冶金 工会 都派 人员参 加 了考评组的工作。在 企业 的考 核升级 中， 强 调了 两个文明”的建设 ，并 把它视 为体 现社会主义 制度 优越性的一大标志。 在8 9 年 4～ 6月动乱期 问，所有冶金企 业广 大职工 上 接 第 1 7 页 充填法 ，在矿石较贫时应 选用分段 崩落法。 若这 两类采矿法仍处于 优劣难分时，应 以最 大收益 公式 该公式可查有 关书籍来计算 何种采 矿方 法收益最大而决定取舍。 例 2 某矿山矿床地质赋存条件及开采 技术条件 中的固定因素及可变因素并 结台 选 优 陶劣 的初 选采 矿法已列入表 3， 由于矿 石 和围岩不稳 固故 空场法类采矿 法不 宜使 用， 仅充填法类 中从生 产费用进行选取，但在可 变 因素中 当地有便 宜的材料可 供 胶 结 充 填 用， 故不 需计算就可选用下 向分层胶结充填 采矿 法。在 崩落法类还剩下 阶段 崩落法与分 段崩落法，这两种 采矿 法之 问的选择 主要 取 都能坚守 岗位 ，排 除干扰， 战胜困难，保持 良好的生产 秩序 羽 j 较好 的生产 水平。 7 适时考评复查 ，巩 固扩大升级成果 对计划升级企业 ，在 平时考核指标 的基 础上 ，适 时进行现场指标考核 和基本条件评 审，以造起声势，进一步宣传群众，组 织群 众。现 场评审 中提 出的问题整改率高， 整改 速 度 快 。 综上所述， 三年来企业升级工作取得 了 一 定成绩。但是，地 区之 问、企业之 间发展 平衡 的阿题仍 然严重地存在着 。 从 行 业 来 看，晋升 省级先进 企业的面还很 窄， 全省 1 3 2 户，本行业仅 3户。如果在工 作标 准化 、管 理标准化方面无 强有力的措施， “ 以改 革 促 现代化 ，以 现代化促升 级 方 针在大 中型企 业得 不到切实地贯彻执行 ， 即使到 了1 9 9 1 年度， 还会 有7 1 ． 1％ 的 企 业 5 4 家 升 不了级。 摆在面 前的任务是， 密切 联系实际，贯 彻落实省企业升级工作会议精神，进一步完 善升级标准，全心全 意地依靠工管人阶 级， 加 强思想政治工 作， 推 进现代 化管理 ， 进一 步 扎扎实 实地 组织好企业升级 的工 作，使今年 成 为名 副其 实的加强企业管理年 。 决于对 比开 掘放矿巷道和 运搬 矿石巷道费 用 与对 比支 护这些巷 道的费用，采用最低 费用 用下式进 行经济比较， E且 K c 最小 式中 c 材料 和劳动费用， 元／ 吨 采 出矿石 K 单 位基本投资，元 ／ 吨 采 出矿石 E月 可 比费用 计算后即可确定费用最小的方案。从上 述充填法类 与崩落法类 中选 出的方案 ，再 用 单位收益最大式进 行计算比较 ， 从中选 出收 益最大的采矿方法 维普资讯