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J u n e ． 2 0 0 8 矿业快报 EXP RESS I NATI ON OF MI NI N G I NDUS T RY 总 第4 7 0期 2 0 0 8 年 6月第 6期 国内采矿方法概述 邱建萍 浙江省遂昌金矿有限公司 摘要 从生产实践出发 ， 阐述 了采用先进优化的采矿方法是降低采矿贫化率、 提 高矿石质量 、 提 高矿 山经济效益的有效途径之一 ， 指 出了影响选择 采矿方法的各种 因素及三个有代表 意义的 国 内先进采矿方法。 关键词 采矿方法； 贫化率 ； 阶段充填采矿法 ； 窄分段分采空场法 ； 进路充填采矿法 中图分类号 T D 8 5 3 ． 3 文献标识码 A 文章编号 i 0 0 9 5 6 8 3 2 0 0 8 0 6 - 0 0 1 0 - 0 3 Ov e r v i e w o f Dome s t i c Ad v an c e d M i ni n g M e t ho d s Q i u J i a n p i n g ， Z h e j i a n g S u i c h a n g G o l d Mi n e C o ． ， L t d ． Abs t r a c t Ba s e d o n p r o d u c t i o n p r a c t i c e，i t t h o u g ht t h a t u s i n g a d v a n c e d mi n i n g me t h o d s wa s o n e o f t h e e f f e c t i v e wa y s t o r e d uc e mi n i n g d i l u t i o n r a t i o，i nc r e a s e o r e q u a l i t y a n d i n c r e a s e e c o n o mi c be n e fi t s o f mi ne s ． Va r i o u s f a c t o r s t h a t a f f e c t e d s e l e c t i o n o f mi n i n g me t h o ds we r e p o i n t e d o u t ．Th r e e t y p i c a l d o me s t i c a d v a n c e d mi n i n g me t h o d s we r e br o u g h t f o r wa r d． K e y w o r d s M i n i n g m e th o d ；D i lu t i o n r a t e ；S t a g e s t o p i n g a n d fi ll i n g ； N a r r o w s u b le v e l o p e n s t o p e me t h o d；Ac c e s s s t o pi n g a n d fil l i n g 矿产资源是 自然资源的重要组成 部分 ， 是人类 社会发展的重要物质基础 ， 随着 国民经济的发展 ， 社 会对矿产资源的消费需求也 日趋 回升。为了实现安 全 、 经济 、 高效的采矿 目标 ， 必须针对具体的矿体规 模 、 价值和赋存点 ， 系统 掌握开采的技术条件， 选择 合理的采矿方法和工艺流程。这就要求在采矿技术 上进行优化， 从而较好地发挥矿产资源的经济效益 、 社会效益和环境效益 。 1 选择采矿方法需考虑的主要因素 1 ． 1 采矿技术条件 ①环境条件 如地表是否允许塌 陷， 若允许可以 选择崩落法， 若不允许可 以选择空场法或充填采矿 方法 ； ②技术设备和材料供应情况 开采技术设备条 件和材料供应情况必然直接制约采矿方法的各个过 程 ， 影响采矿工艺过程 的实施和采 矿设计优化 目标 的实现， 因此开采设计中必须根据实际的技术装备 条件和材料供应情况做 出合理 可行 的开采设 计方 案 ； ③技术管理水平条件 现有的技术管理水平对能 否达到采矿方法所规定 目标关系极大。如对于中小 邱 建萍 1 9 7 3一 ， 男 ， 汉族 ， 浙江龙游人 ， 工程 师 ， 国家注册安 全 工程 师 ， 3 2 3 3 0 4浙江省遂 昌县 。 1 0 型矿山 、 地方矿山应力求采用技术简单、 管理方便的 采矿方法 。 1 ． 2 矿体的种类和质量 矿产资源主要分为三大类 ①以铁、 煤矿为代表 的黑色矿 ； ②以铝、 铜、 铅、 锌 、 镍为代表的有色金属 矿 ； ⑧ 以金 、 银为代表的贵金属矿和铀矿。由于三类 矿石的价值大小不 同， 开采方法也不一样 。铁 、 煤矿 由于价值低 ， 一般露天开采 ， 即使 由于埋藏深需要地 下开采 ， 也只能利用崩落法或空场法。若用胶结充 填法开采 ， 则回采和充填成本高 ， 经济上不合理。相 反， 在有色金属和贵重金属矿山， 由于其价值高， 则 大量采用充填法 ， 以保证矿石损失率和贫化率。 1 ． 3 充填体含水率 充填体的主要成份是粗骨料， 其含水率 、 级配等 指标的变化 ， 对充填体质量的影响也是非常明显的， 根据 多 年 观测 ， 雨 季粗 骨 料 的含 水 率 为 1 0 ％ ～ 1 4 ％， 其它季节粗骨料的含水率为 7 ％ ～8 ％。通过 研究发现 ， 充填体 的水份主要来 自以下几个方面 骨 料自身的含水、 制浆前为保证搅拌罐液位加入的水、 为达到制浆浓度的水 、 砂石井井壁渗水 、 耙道顶板涌 水。选择采矿方法时 ， 需要及时调整料场和电铲的 维普资讯 邱建萍 国内采矿方法概述 2 0 0 8年 6月第6期 吃料深浅， 将制浆多余的水通过加管路阀放出； 对砂 石井井壁的涌水要通过注浆封闭 、 衬井、 开凿环行绕 道泻水几种方式解决 ； 耙道的水集 中的通过接水盒 接 ， 不集中的分别进行堵 和硫。总体来讲 ， 要将含水 率控制在 5 ％ ～7 ％ ， 以保证 充填料的和易性 ， 降低 水泥单耗 ， 保证充填体质量 。 1 ． 4 矿体 的外在环境条件 矿体外在环境条件主要是指矿体与周围围岩的 接触情况 、 围岩的稳定 性状态 以及埋藏深度。矿体 埋藏深度与矿体赋存条件 的关 系很大 ， 一般情况下， 随着埋藏深度的增加 ， 矿体和 围岩会变得越来越破 碎 ， 稳定性越来越差。加上深部地应力增加 ， 温度升 高 ， 通风和工作面条件的恶化 ， 这些都对深部开采设 计的地压控制 、 通风降温等方面提出特殊要求 。 1 ． 5 整体指标的优化 指标优化 主要体现在以下 5个方面 ①矿块生 产能力大大提高 ， 基本上满足供矿要求 ； ②生产工艺 比较简单； ③采场通风条件好； ④出矿人员不需进入 采场 ， 作业安全可靠 ； ⑤矿石损失贫化 比较小。比如 金川矿石原先的矿产研究是降低精矿 中 Mg O， 虽然 部分地注意了对其它指标 的影响 ， 并且采取了一定 的技术措施 ， 但大部分 方案都要通过不 同程度地提 高精矿品位来实现， 而精矿 品位 的提高势必造成 回 收率的损失 。金』 I I 资源有 限， 在考虑降镁满足闪速 炉要求 的同时 ， 不能过多损失镍 、 铜 回收率， 整体指 标 的优化尤其重要 。 2 现 阶段先进的采矿方法 2 ． 1 阶段充填采矿法 阶段充填采矿法是以矿岩 自身稳固性和嗣后一 次性充填矿房 的充填体的有机组 合来控制采场 地 压。将阶段划分为一步 矿房 和二步矿房 ， 先 回采一 步矿房 ， 采后进行胶结充填 ， 待其凝结沉实后 ， 再回 采二步矿房 ， 采后用松散充填料充填。一步矿房和 二步矿房构成统一 的回采单元 ， 按 回采单元核算采 矿综合技术经济指标。阶段充填采矿法具有 回采工 艺简单 、 效率高 、 成本低 等空场采矿法的优点 ， 同时 又具有与嗣后一次充填 矿房 相组合 的灵活性 ， 并且 能大幅度提高充填效率 ， 降低充填成本 ， 消除回采和 充填工艺 的制约关系。空场法 回采和矿房充填有机 组合 ， 可显著地提高二步矿房的矿石回采率和矿床 综合回收率。阶段充填采矿法适用于矿石和岩石稳 固及中等稳 固以上 的厚大连续规整矿体， 这种采矿 法由于无残留采空 区， 用 于深部矿体开采防治岩爆 有明显效果 ， 高回采率 和低 贫化率使其开采寓矿及 贵重金属矿石尤为适宜， 当地表或围岩需要保护时 ， 该法 应 为 首 选。俄 罗 斯 加 伊 铜 矿 开 采 深 度 达 1 6 0 0 m， 采用 3个阶段组合开拓方式 ， 在 9 1 0 m设集 矿运输水平 ， 上部 2 4 0 m划分 3个 阶段 ， 每个阶段 高 为 8 0 m。最下阶段用 阶段充填法 回采 ， 实行 阶段上 行开采顺序。在每个阶段布置上 、 下盘运输巷道 ， 并 每隔 3 0 m掘进横巷 ， 构成环形运输系统。上部水平 采出矿石 ， 用铲运机运至矿石溜井放至 9 1 0 m水平 ， 再经轨道运输至竖井。该矿实践表明 ， 采用阶段上 行开采顺序 ， 可降低对充填体强度的要求 ， 有利于废 石充填 ， 不留或少 留顶底柱 ， 为实现高效强化开采和 集 中作业创造 良好条件 。 2 ． 2 窄分段分采空场法 我国存在大量的急倾斜 、 矿岩不稳固、 厚度薄的 难采矿脉。比如陕西 山阳西龙头沟金矿 。现阶段这 些矿山应用采矿方法较多的是全面法、 留矿法 、 削壁 充填法等。这些方法在其 回采过程 中， 贫化率较大， 导致 回采费用和选矿费用急剧上升 。有 的矿山甚至 将 0 ． 2～ 0 ． 4 m厚 的矿脉 列为表 外矿 ， 不予 回采 ， 使 地下有限的矿产资源得不到最大 限度 的利用 ； 而削 壁充填法的回采工序复杂 ， 工效低 、 回采成本高。有 研究根据此类矿山勘查程度 、 现掌握的资料及矿体 赋存状态 ， 推荐 窄分段 分采空场 法 ， 并 已进行 了试 验。窄分段分采空场法 的特点 沿矿脉走 向划成窄 分段 ， 并以此分别开掘凿岩天井 ， 然后从凿岩天井 向 两侧的极薄矿脉内钻凿炮眼， 以分采薄矿脉 ， 不采围 岩。在该类型矿体 的开采 中， 采用窄分段分采空场 采矿法与传统的采矿法相 比有 以下优点 比现行一 般留矿法的矿石贫化率低， 可进一步降低采、 选费 用 ， 提高金属 回收率 ； 和现行一般削壁充填法相比， 回采工序简单 ， 可降低材料消耗 ， 降低 回采费用 ， 同 时提高劳动生产率， 提高采场生产能力 ； 可以改变 目 前矿山计算和确定矿脉最低可采品位 、 可采厚度的 界限 ， 以扩大可采矿量范围， 充分利用地下有限的资 源 ， 提高矿产资源的有效利用率 。 2 ． 3 进路充填采矿法 随着矿体 开采深度的增加 ， 矿体 的地质成 因与 开采技术条件都会发生较大改变 ， 无论是矿床的成 因 、 矿岩的稳 固性 ， 还是品位、 厚度等都与上部矿体 不同 ， 开采技术条件要复杂得多。新城金矿的具体 方法是 矿房所有底部先用进路法开采 ， 然后用 1 4 高灰砂比、 高浓度的水泥尾砂胶结料充填进路 ， 充填 高度为 2 m， 其余空间则用 1 1 0的水泥尾砂胶结充 填， 最后 3 0 0 mm空间用灰砂 比 1 4的水泥尾砂胶结 I 1 维普资讯 总第 4 7 0期 矿业快报 2 0 0 8年 6月第 6期 充填接顶浇面。对于分层联络道下部 ， 用 C 2 5钢筋 混凝土构筑人工假巷 ， 以利于下 中段矿体 回采时的 通风与上部出矿。回采采用从矿体上盘开始的后退 式回采方式。进路断面形状为带拱形 的矩形 。对于 靠近上盘大断层下的第一条进路 ， 为了回采安全 ， 采 用留小垛 的方式掏出矿 石 ， 尽量减少 矿体上盘 的暴 露面积 。进路采用垂直桶形掏槽方式形成爆破 自由 面， 以 3 ％ ～ 5 ％坡度向上掘进 。矿石爆破后用铲运 机出矿 ， 将矿石就近倒入盘 区中央或脉外矿石溜井 中。采完一步进路并且充填后 ， 用 同样 的方式 回采 二步进路 ， 二步进路 的下部用尾砂非胶结充填。分 层回采结束后 ， 转入上分层进行 回采 ， 直到整个盘区 回采结束。该采矿方法采用巷道式掘进方法 ， 用矿 山现用采矿设备进行凿岩出矿 ， 技术成熟 、 可靠。采 用隔一采一的回采方式 ， 盘区中最多可布置 2 4个工 作面 ， 同时 回采的工作 面个数可达到 1 2个 ； 另外各 工作面回采技术参数 与安 全性 不受 矿体厚度 的影 响 ， 采场数量多 ， 盘 区生产能力大 ， 单位面积 内的 回 采强度大 。 3结语 长期的、 经常性的工作， 是提高矿石质量， 提高矿山 经济效益的重要途径之一。笔者希望通过对各采矿 技术的表述 ， 能对各个矿山的开采工作提供参考。 参考文献 [ 1 ] 陆国荣． 采矿手册[ M] ． 北京 冶金 工业出版社 ， 1 9 9 9 ． [ 2 ] 邹 畅． 矿 山地下开采与露天开采技术规 范及安全评价 [ M] ． 天津 电子 工业 出版社 ， 1 9 9 7 ． [ 3 ] 古德 生， 李夕兵． 现代金属矿床开采科 学技 术 [ M] ． 北京 冶金 工 业 出版社 ． 2 0 0 6 ． [ 4] 刘 同有． 充 填采矿技 术 与应用 [ M] ． 北 京 冶金 工 业 出版社 ， 2 0 0 6． 『 5] G B J 1 3 4 - 9 0人 防工程施 工验 收规 范 [ S ] ． 北京 中 国建 筑 工业 出版 社 ． 1 9 9 3 ． [ 6] 明世祥 ， 于言平． 小官庄铁矿 采场地压控制 方法的研 究[ J ] ． 金 属矿 山， 2 0 0 5 1 9～l 1 ． [ 7 ] 董振 民， 范庆 霞， 金闯． 大 间距无底柱 分段崩 落 采矿 法的研 究和应 用[ J ] ． 宝钢科技 ， 2 0 0 5 1 9～ 2 3 ． 『 8 ] 肖凤元． 廉 江银矿 采场接 顶 充填技 术 [ J ] 矿 业研 究与 开发 ， 1 9 9 9 5 1 7～1 9 ． [ 9 ] 赵 国彦． 滤水器密实充填试验研究[ J ] ． 金属矿山， 2 0 0 3 2 2 1 ～ 2 3． 收稿 日期 2 0 0 8 - 0 2 -01 降低采矿贫化率、 优化采矿方法是矿山生产 中 0●0●0● ◇●0●0●0● ●0●0●0● 0。0●0●● 0●0●0●0。0● 0●0●0●0。0●● ●● ● ●0● 0●0● ● ●0●0● 0● ● ● ● ● 0●0● 信息平 台 贫矿 变富需靠政策扶持 针对我国矿产资源“ 贫矿多、 富矿少” 的特点， 大规模利用贫矿资源可能正是解决资源瓶颈的手段 之一。国土资源部矿业专 家表示 ， 只要 国家有适 当 的财税政策 ， 大部分低品位矿产资源都可以利用 ， 有 关部门可考虑制定相关政策， 鼓励多元化 投资开发 利用低品位矿产 。 国土资源经济研究院研究员 、 中国矿业联合会 产业发展部总工程师 、 国务 院关税 税则 委员会专 家 咨询委员吴荣庆指 出， 虽然我 国在资源的综合 开发 利用水平上有了进一步的提 高 ， 但大部分 中小型矿 目前还没有从根本上摆脱粗放的经营方式 ， 总体上 与世界先进水平还有较大差距。 目前我国矿产能源 的原材料消耗较国外先进水平高 3 0 ％ ～ 9 0 ％， 有的 达到一倍多 。黑色冶金 矿产资 源综合 利用率 不到 2 0 ％ ， 有色金属矿综合 利用率 也只有 3 0 ％ ～3 5 ％ ， 而国外的先进水平都是在 5 0 ％ 以上 。 我国的非金属矿开采 中小企业 占 9 0 ％ ， 技术装 1 2 备水平比较低， 大部分依靠采富济贫维持利润。与 此同时 ， 这些企业 的开采综合利用矿产 比率也 比较 低。据统计 ， 目前我 国在综合利用方面做得 比较好 的矿产只有 3 0 ％左右 ， 而实现部分综合利用 的矿产 也只有 2 5 ％左右 ， 完全 没有进行 综 合利用 的达 到 4 5 ％左右。 目前我国矿产资源综合 回收的矿种只 占 可 利用 综 合 回 收矿 种 的一 半 ， 综 合 利 用 指 数 为 5 0 ％ ， 比发达国家要低 3 0个百分点 。 由于政策性原因， 有大量的低品位的铁 、 锰 、 铜 、 镍矿一直没有得到开发利用 ， 甚至连宝贵 的石油也 还有 5 0多亿 t 低品位的储量未利用。因此 ， 需要制 订优惠政策 ， 积极地开采矿资源的合理 回收利用技 术 的研究 ， 鼓励企业在保障安全的前提下合 理回收 利用残矿资源。另外， 我国优势矿产普遍存在过量 开采 、 过量出 口的问题 。为保证资源需求 ， 在建立国 家矿产地储备制度时 ， 应将 属于国家限制开 采的新 发掘矿产地一律纳入 国家矿产地储备规划。 维普资讯