铜镍矿山采矿方法的现状及发展对策.pdf

6 铜镍矿 山采矿方法的现状 及发展对策 佟野 菊 ．摄 耍 本文总结了四十年来 q 钵矿山构发展经验，分析了遗成矿 生产滑坡、 经济按 益下降的原因，井就矿山设计，生产管理、完善承包责任制 劝 面工作提出了建议。 正 确的采矿 方法是井下矿山实现稳定 生 产和提 高效益的重要 保证 。多年来，许多铜 镍矿 山通过不 断完善采 矿方法、加强生产管 理以及引进先进技术装备，使矿山生产得以 稳步发展。但也有些矿 山由于种种原因，采 矿 方法暴露 出许 多问题，造成矿 山 生 产 滑 坡 、经济 效下降 。为 了寻 求完善 铜镍矿 山采 矿方法的途径，总公司铜镍 局 于1 9 9 0 年 8 月 底在京召开 了有主要铜 镍矿 山、科研 设计 单 位和管理机关代表参加 的采矿方法座谈会 会议期问，与会代表通过回顾发展 历史和刹 析现 状，探讨 了未来铜镍矿山所应采取 的对 策 。 一 、历 史的 回顾 解放初期，有色矿 山主要 使用浅孔留矿 法和低 效率 的千 式充填法进行 生产。到五十 年 代中期，华铜、寿王坟、中条 山、 易门等 铜矿先 后引 进了中澡孔及深孔钻机，试验 中 瀑 孔或深 孔空场 法和分 段 崩 落 法 。 这几个 矿后 来通过不断总结经验．逐渐掌握 了中深 孔 或澡孔采矿 法，取 得了良好 的技 术经 济效 果 。从六 十年代 中期 起，金 川镍矿 开始试验 用胶结 充填 采矿 法取代分层、分段 崩落采矿 法 。到 七十 年代束 ，垒川龙酋 矿继 黄沙坪铅 锌矿之后 ，在矿石 松软破 碎、上下 盘围岩极 不稳 固的复杂 条件下，试验 成功 了高效率 的 下向高进路胶结充填法 采场生产能力提高 了6 2 ，用 中、低档常规设备获得 了目前的 l O 0 ～ 1 5 O 吨／日 、1 5 2 0 吨／ 工班 的好 成绩 。七十年 代中期，由于掘进 与 支 护 技 术 、管道输 送技 术及振动出矿技术的 日趋成 熟及推广应用，采矿行业落后 的技术 面貌开 始得到改善 。进人8 O 年代后 ，随着 国外先进 设备的引进，高 效率的大直径球状药 包后退 式 崩矿 方法 VCR在凡 口矿试 验 成 功 标志着我国地下矿山开采技术 的发展跃 E了 一 个新的高度。 从附表可 吼看 出， 八十年代以前 有色矿 _ 】 j 采矿方法 的变 化比较缓 慢，以后采矿 方法 的变化速度加快 。 目前地下铜矿 山最主要 的 采矿方 法是 崩落法和 空场 法 。这是 因为几十 年来铜矿 资源消耗 速度很快，地 下矿 山平均 铜品位已 由五十年代的 1 ． 1 以上降到 目 前 的O ． 7 3 ，客观 上要求采 用高 效率 的低成本 的采矿方法 。镍矿 山则 由于龟 川矿 区开采条 有 色矿 山采矿 方涪比重变化寝 单位 V o 耐裹 1 9 8 8 正 l 9 8 8 年 磊 1 9 5 5 1 9 6 3 1 9 7 0 1 0 8 0 l 0 8 5 铜 矿 山 镶 矿 山 浅孔 留矿{ 击 4 3 ． 4 5 5 ． 2 3 5 ． 7 3 8 ． 4 l 6 1 3 ． 0 8 空 场 法 5 ． 5 2 4 2 3 5 1 5 ． 2 l 1 2 2 ． 9 VCR O． 2 7 崩 落法 1 5 1 2 2 3 4 ． 2 5 1 4 9 ． 1 5 3 ． 2 4 ． 充填{ 击 4 5． 3 4 3 7 9． 5 1 9 l 0 ． 0 0 0 6 ． 7 6 其它 5 ． 8 1 2 0 ． 3 2 ． 7 3 |． 7 8 维普资讯 7 - 件复杂、矿石价值高一目前几乎全部采用充 填 法 。 二 、 采矿 方 法 现 状 4 0 余年来，铜镍矿 山的迅速 开发为国民 经 济的发展作 出了应有 的贡 献。但 由于2 0 多 年来 矿山垒 员劳动 生产 率一直徘 徊不前、部 分矿 山或 因矿 量枯竭造 成生产能力消失、或 因矿 量减 少而减产 、以及新矿 点开发较少等 原 因，铜镍矿 山的生 产远未能达到国 家核 定 的生产 能力指标 。 目前 ， 垒 国铜镍矿山实际综 合 生产 能力约 为年 产精矿垒属含量2 8 万吨， 还 不到设计 能力的7 O 。 由于资源条件 的恶 化 ，矿石处理量 也 日益增大。平均 开 采 1 4 0 吨铜 矿石 才能生产 1吨矿产铜 精矿金 属含 量 ，其成本已突破7 0 0 0 元／ 吨大关。矿 山经 济效 益很 差 ， 平均年资金 利润 率只有l 左右 。许 多矿山长 期处于微利 或亏损状 态。 能以利税 还清 投资的矿山屈指可数 。虽然就 采 矿技术而言 ，铜镍矿 山还是有所发 展的， 在 多数矿山 ， 采矿 方法 发挥 了稳 定矿山生产 、 提 高效益的重要 作用。但 由于 国家整 体工业 水平较低和 管理落后等 原因 ，一 些矿山的采 矿方法在 生产中暴露 出不少 问题 。 1 ．设计工作不慎重 。采矿方法的设计 工作是其能否成功 的第一道关 口。由于地质 揭露 条件有限和有色金属矿床 复杂 多变，在 设计 、 选择采矿方法 时的确困难很多 。 尤 其是 目前 采矿 方法正 由简单 向复杂演变，矿床开 采 条件、工艺 技术、设备选型直 至 职 工 素 质、 国家 工业 技术基础 、 管 理水平和社会环境 等必须 考虑 的因素比过去多得多 。对任何 因 素 的忽 视和 考虑不充分，就有可 能使矿 山投 产后陷 入困境 。虽然我国地下矿 山开采技术 的进步取得 了很 大成就．但诸如垒尾充填， 高效 率井下 大孔径 钻车、铲运机等新技术和 设备， 目前在 国内还 不成熟。而 国 内一些矿 山设计 中的失 误， 就在 于引用新 的工艺技术 设备时不够慎重。如某铜矿设计采用高浓度 输 送的下向胶结 分层充填 法，充填料是以两 种 不同类型 的矿石混 合选 矿、分 级后，取细 尾砂 与粗 骨料等 比例 混合 而成 。这在国内尚 无先例 可循 ．而且基建 中对关 键工艺技术的 试验 研究叉重视不 够，就 连设计人 员也无把 握保 证高浓度垒尾充填料输 送的成功 和充填 体强 度达标 。可 以想象 ．在 矿山设计报功、 基建 报喜之 日，也 将是生产 报忧 之时 。安徽 某铜矿设计采用 1 2 0米高阶段两步回采充填 法。但1 2 0米 高的采空区尾砂胶结充填工艺 在技 术上和 管理 上国内都 没有成熟的经验 。 闻而矿 山投产后 生产 能否 顺利进行及何时能 达 产这两个人们最关 心的问题 仍是 悬而未 决 。 2 ．生产 管理不完善。矿 山经营承包在 一 定程度上调 动了职工的积极性，但 由于对 承包缺乏 认真 、全 面的研究， 出现 了以包代 管 的倾 向，放 松 了正常的生产技术管 理 班 组作业 自由化 ，定额标准又较低，作业 条件 好 的就 千，条件差 的就少千 或不千；不按设 计 计划施 ] ，工程遍地 开花 ；采场 不能按期 完工，作业面同时利用率降低。井下安全隐 患 增加 ，采、掘、充不平衡 ，采 矿主要 技术 经 济指 标下降。采矿生产被推人 死胡同。湖 北某 铜矿 目前 的生产 管理就处于明显的失控 状态。事美矿 山前途 的阶 段接 替和 采矿方法 改造试 验这两件大事都抓不 起 来 。 阶 段 接 替 的斜坡 道掘进工程外包后，年 进 尺 竟 仅 有2 8 米；1 9 8 7 年着手进行 的改 无底 柱分 段崩 落 法为分 段胶结充 填法的试验。到 目前才 完 成 1 2 0 0 米水平试验采切 工程的四分之一，而 矿 山很快就 应从 --4 0 米分段向 --5 0 米阶段转 换 。撇 开采矿试 验的成败 不论．单 就矿 山的 正 常生产接替而言就 够严峻 的了。 3．职 工素 质差。近年来，几乎所有地 下矿 山都 被一种奇 特的现象困扰 一方面企 业垒 员逐 年增加 ；另一方面井 下用工越 来越 困难 。用工制度 的改革 ，解 决了以往 的一些 困难，同时也带来了新的问题。由于井下劳 维普资讯 8 动条件差和地面，井下工人待遇 拉 不 开 档 次，城镇青年和矿 山子弟普遍不愿到井下工 作 ，许 多矿山必 须从很 偏远 的地 区才能 招到 井下 工人。往往 几十万、上百万元一 台的设 备也不 得不让农 民轮 换工来操 作。轮换工有 临时雇 佣思想，很难充 分调 动其积极性和创 造性 ，甚至有 的轮 换工不爱 护采矿设备，致 使设备 完好率 、设备效 率 、寿命和采 矿技 术 经侪指 标非 常低 。而有 些轮换 工肯 钻 研 业 务．经过 一段时 间的锻炼 后成 了生产骨干， 矿 山很想 留下 来多千几年， 但由于合同的限 制 而 作 罢 。 4 ．科研为生产服务 的宗旨被淡 化。采 矿是一门应用科学。采矿 科研 是一项针对特 定对 象展 开的工艺 和设备应用 的研究． 它与 矿 山生 产有 着密不可分的关系 。在五 十年 代 至八十年代初期 ，采矿科 研院所长期扎根 矿 山，为解决金川 、 凡 日 锡矿 山等一批重点矿 山的生产中存在的技术 问题作 出了贡 献。但 是近年来，由于科研体制改革的一刀切和政 策不配套，科研院所在社会大气候和 自身经 侪负担 日渐沉 重的影响下， 科研 为生产 服务 的宗 旨逐 渐被淡化 ，科 研与生产 的目标出现 了分歧，科研项 目的决策 过多地受 到人为因 素和经济因素的干扰 。科 研人 员囿于职称评 定、出国考察等等，只重视上新项 目和成果 鉴定 而忽视 已有 成果 的完善 。在 推广新的采 ． 矿工艺技术设备时，对优 点和有 利条件强 调 得多，对不利条件和工艺设备 本身 的不 足考 虑得 少。甚至 有时不是园生产需要 而进行科 研， 而是 由于 “ 科研需 要”来组织实巍 。如 安徽某铜矿在VCR法试验 中，采 用 国 产 试 制钻机钻孔，1 7 0 0 米 钻孔任务用 了一年 零八 天才 完成，炮 孔台格率只 有2 0 。这样 的施 工 质量 ，这样长 的试钻工 期，对矿山 的正常 生产带来难 以承受 的负担 。江 西某 铜矿 为缓 馈斛矿体，矿床规模和 生产 能 力并不大， 矿 山经济效益长期不佳 。但出 于 对 VCR法 成 本低 的片面理解，矿山及科研单位竟不顾矿 情， 也拟进行 “ 掏心式 的VCR法 采 矿 试 验，势必人为地造成上下盘难以回收的三角 矿 桂。叉如西北某矿 的深部矿体 进行6 0 米 高 阶 段VCR法采矿试验 ， 由于技术准 备 不足 ， 两年 多过 去了，钻机还开不起来 。矿 山迫于 生产压 力，不得不用普通方 法 上 采。到 目 前，试验 矿块 的有效高度只剩2 7 米，在此条 件下继续进 行采矿 试验已达不到预期 目的 。 5 ．专 家领 导把关不严。采矿方法 的变 革 ，尤其是骨干矿 山主要 采矿方法的变革在 当前 虽无一套 明确 、科 学的管理 程序，但大 体上都经过 了专家审查 、领导拍板 定案 两个 过 程。 目前矿 山之所以 出现 许多 问题，与 一 些专家、领导在审查 、决策时 把关不严有直 接 的关系。如 前面提到过 的湖北某矿， 铜矿 石 品位 约1 ． 2 N，采 用无底柱分 段崩落法 时 ， 因 巷道垮塌 严重 等原因 ， 矿石 的损失 率 、 贫化 率都在 4 0 以上 ，因而提出对 采矿方法进行 技术改造 在方案审查 中，一些专家和 领导 对原采矿 方法所存在 的问题 了解 不充分，对 新旧方 法的对 比研究不 够，仅 着眼于分段进 路 胶结 充填法 的新工艺 和技术经 济 的 高指 标，忽 视 了部分专家提 出的拟议 中的新方 案 未 能真正 解决 目前生产 中的问题 的忠 告，匆 忙决 定投入 大量 人、财、物进行采矿方 法技 术改造 。现 在看 来，夸 后矿山生产除了仍将 受到 巷道 坍垮 的困扰外 ，还 将面临生产 能力 不能 达标和成 本过高的局面 。 三、今后对 策的 初 步设 想 采矿方法是矿山生产获取效益的重要手 段。对许多矿山来说，如不能有效地解决采 矿方 法中暴露 出来 的问题，生产必将逐渐 陷 入被动的境地 。因此在 以下 几方面必须 进行 艰 苦细致的工作。 1 ．设计、选择采矿方法时必须遵循技 术实用可行 、经济 合理 的总原则，基建期 向 应创造 条件 进行 采矿方法试验 研究 。 维普资讯 g 设计工作必须 对矿山开采技术 条件进行 客观 、全 面地 分析 ．克 服非技术经 济因素的 影 响，在工艺技 术和 设备都成熟可靠 的采矿 方 法中选 出适宜者 。如 果所选用的工艺技 术 和设备 本身就尚待验证．基建 期间又未能进 行试采研 究，那无 疑给 矿山加上 了一个沉重 的包袱 。矿山生产在较长时 间内都将受到采 矿方 法的制约 而不能顺利 达产 ，甚至 出现刚 投产就 又要进 行采矿 方法 改造 这样一种被 动 局 面 。 2．生产矿山应正确对 待采 矿方法中 出 现的问题 ，不断地使之 完善 。 任何采矿 方法的应 用，在管理 、工艺、 设 备等方面都有一个适应 的过 程，加上开采 技 术条件或多或少的变化 ，矿 山生产 中采矿 方 法总会 出现一些 程度不同的问题。这时， 矿山应把 完善采矿 方法 放在 首位 ， 通过全 面、 科学 地分析各 种问题 ，有针 对性 地在 生产管 理 ，工艺参 数及生产设备 方面进 行 一 番 努 力。而 不能遇到 问题 绕着走．轻率 地改 弦更 张。 云南易 门铜矿在应 用有底柱崩落法初期 ， 存在着损失贫 化大 、生产效率 低 、 巷 道 维 护工作量大等许 多问题 ，给 矿山 生 产 带 来 很 多困难。但该矿通过认 真总结、分析经验 教训 ，加 强生产管理，采取 “ 强掘 、强采、 强出”的方法，扭转 了矿 山生产 被 动 的 局 面。所 阻，可 阻认为 1必须 探索 新形 势下的新 的管理办 法。改革 开放 给矿山带来 了许 多 的 可 喜 变 化，但资金投入少、管理水平低等制约矿山 发展 的关键 因素却 没有 得到 根本改善 。尤其 是管理不完善造成的问题，一般都是通过生 产 上不去、采矿技术经济指标 选不 到要 求等 形式 表现 出来 。这就容易给 人阻假象，使本 来是 管理方面的问题变成 了 “ 技 术 问题 。 如 目前 矿山普遍存在的势 力不 足、工人素 质 差、以包代管、技术管理被削弱等问题，对 矿山生产 的技术经 济指标就 有着极大的 消极 影响 。因此 ， 当一 个矿 山生产 上不去 ， 首先要 对矿山的管理工作进行垒面检查，要透过现 象看本质 ， 然后 对症下药 ， 避免 治标不治本 。 2必须 全面考核矿山经 营 承 包 工 作 。由于 对承包后的考核工作不 够垒 面， 矿 山技术管理部 门几乎 失去 了监督 管 理 的 职 能。栗场 采矿 强度、施工质量、损贫指 标等 都 得不到 保证 。因而应注重以长远发展 的观 点全面考核矿 山的经营承 包工作，特别是加 强 对技 术管 理工作的考核，并积极 推行班 组 作业标 准化，参照行 业先进指标逐步大幅 度 提 高定额标准 ，使 人们逐步养成 高效优 质满 负荷工作 的习惯，纠正 目前部分矿 山 经 济 效 益掩盖 生产管理 不善 的作法 。 3改革 工作 制度，解决矿 山劳力不 足 的问题 。 目前，矿 山的三班 8小时工作 制 已名 存实 亡。 由于矿 山分工 过细、定额标准 过低和各工 序间的互相干扰 ，许 多矿山工人 在井下 的实际 工作 时 间很短 ， “ 早 班 不 误 午 饭， 中班不 误 电视，晚班 不误 睡觉 ”的现象 比较普遍 。应该 考虑 改为 比较适 台井 下工作 特点 的 6小时 工作制，取消 班中餐。条件许 可时每天可增加 一个班 次。 同时 ，加 强作 业 管理，尽量增加工作面 的作 业循环次 数，减 少工作面无人或单班 作业 的现 象，提 高作业 面利 用系数和作业强 度。 4加强职 工培U ll l 作。 目前矿 山技 术 的发 展对 工人素质的要求越来越 高，职工 就业前后的先 期和定期培训工作要纳 人议 事 日程，根 据需要每 半年或一年有计 划地对工 人分别进 行一次一 般技 术、特种技 术和安全 自救 知识等方面的培训 ，学 习期间根 据学习 成绩并 参照 本人平时工 资收入发给工资和奖 金 。以此培训 出一支一专 多能 的生产骨干队 伍 。 3．改革矿山用工 制度和待 遇政策， 增 强工作吸引 力。 矿山工作 环境 是复杂多变的，置身于这 样工 作环境 中的人必 须具有相 当的素质和经 验。因此矿 山用工还是应以相对 固定不变的 维普资讯 f O 工人为主，这样便于通过定期培训不断提高 工人、 尤其是技 术 岗位工人 的素 质， 为提 高 井下 采矿技 术装 备水平和工人作 业效 率、改 善 井下劳动 密集 型生产 的现状、降低 安垒事 故 发生率打下 坚实基础。 当然 ， 这就要 求采 取 待遇倾 斜的政策 ，拉 开矿业与其它行 业、井 下与地 面职 工工资福 利的档次，增强 矿山工 作、尤其是井下工作 的吸 引力，吸收城 镇青 年和矿 山地面 工人从事井下 工作 。 目前广泛 采 用的农民轮换 工可 作为矿 山生产 的补充 力 量 ，并允许矿 山择优 留下经过 自己培训 的轮 换 工。 4 ．采 矿科 研体 制的改革 应与采矿行业 的特点相适应 。 由于采 矿科研成 果的针对 性特别强，很 难 象商 品那 样一次性转让 ，而 且 科 研 周 期 长 ，服 务对 象的经济效益一 般又很差，所以 科 研体制 的改革 应有 其特 点。 1 新技术与新设备的研究适当地与 生 产分 开。总公司可选 定一 些有条件的矿 山 作 为新技 术和 新设备 的试 验矿 山，待 新技术 和新设 备达 到成熟、可靠程度后， 才能按一 定 的管理程序在 其它矿 山推广 应用。 2建立 科研与生 产的长 期合 作互助 关 系，促进现场 拄术管理 水平 的提 高 总公 司 应；f 导科 研院所与矿 山、特别是 人才缺乏 的中小矿 山建立长 期合作互助 关系。除 负责 新技术新设备的研究外，还担负起为矿山 日 常 生产 出谋 划策 的工作 。帮助 矿山提高生产 能 力、降低 贫损指标和能源材料 消耗，把科 研和生产 的 目标统一 起来 。 3科研工作 应统 筹 安 排、突 出 重 点 。以铲运机 的研 制为例 ，我 国到 去年 底为 止共研 i1 2 1 种型号1 4 8 台。 其 中生产 l 0 台以上 的只有 6种，最 多的 2种 型 号 各 生 产 了3 3 台， 多种型号 只分别 生产 了l ～2 台。国产铲 运机 普遍存在效率低 ，连 续无故障工作 时数 少、净化 不过 关等 相 同问题， 主要 的技术难 关 攻而未克 。 显 然 ， 这类 问题应 统筹安排 、协 作 攻关 ， 确 定重点突破 ， 然后进行 系列 配套 。 5 ．矿 山在 改变主要采矿方法 出矿量 占2 0 以上 时 ， 必须遵循 一定的管理 程序 。 1铜镍生产矿 山有关改变主要采矿 方法 的问题 一律 由铜镍局负责 。 2铜镍生产矿 山改变采矿方法时必 须采 用成熟可靠的技术和设备 。 3铜镍生产矿 山在需要改变采矿 方 法 时， 应由矿山与原设计单位一 起提 出论证 材料 。 4铜镍 局矿山处负责 或委托 组 织 审查论证材料 ，批准后就该项试验研究 公 开 招标 。 5铜镍 局及 其矿山处对各投标方 案 进 行评 审并决 定中标方案 及其单 位。 6矿 山与 中标单 位和铜镍局签订有 关改变 采矿 方法 的试 验经 费、进度、效益和 责 任的合 同。 7矿 山和 中标单 位组 织试验实施并 定期向铜 镍局报告进展 。铜 镍局也应不定 期 地按计 划进 度检 查、 督促 。 8新的采矿 方法试验结束 后，铜镍 局矿山处负责 或委托组织及时的审查验 收 。 9新的采矿 方法 投入 生产 使用后， 研究中标单位仍然有责任协助矿山进一步完 善 。 四、 结束语 采矿 方法最终体现 的效益 好坏 与矿床开 采技 术经济条件、采 矿工艺、设备、工人素 质 、管 理水平等五大要素 的协调直 接相关。 目前，要 想使采矿方 法更好地在生产 中发挥 作 用，除 了在矿 山限 制使 用不成熟 的工艺设 备 ，加 强对采矿 科研 的管理外，更 重要 的是 必须在加强生产 管理 、改善 井下工人生产和 生活条件，提高职 工积极性 方面下 功夫 ，从 根本 上改变矿业生产落后 的面貌， 适应整个 国民经济发展的需要 。 维普资讯