黄金矿山采矿技术现状与发展方向.ppt

黄金矿山采矿技术现状与发展方向,报告人姚香郭树林单位长春黄金研究院日期2008年12月,报告内容,简介黄金地质资源特点露天开采的矿山简介地下开采的技术现状21世纪黄金采矿技术发展方向,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,1.简介,1.1我国黄金产量新中国成立以来,我国黄金工业经历了恢复、曲折发展、稳定发展、快速发展、平稳增长的5个阶段,其中1949年至1964年为恢复期，黄金产量由解放初期的4.1t提高到5.85t，15年期间，产量基本增加幅度不大；1965年至1975年受文化大革命的影响，产量呈现曲折发展期，黄金产量由的5.85t，提高到13.785t；1976年至1985年为稳定发展期，黄金产量由13.785t，提高到39.082t；1986年至2002年为快速发展期,黄金产量由39.082t，提高到189t；2002年至今为平稳增长期黄金产量由189t，2004年提高到217t，2007年中国生产黄金一共达到264t，成为世界第二大国，2008年生产黄金可能达到273t（去年南非黄金产量降低为269t），将要成为世界金第一大国。我国黄金产量变化情况见图1。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,1.简介,1.2我国黄金资源种类我国黄金地质资源种类比较齐全，黄金矿床分为岩金矿床、砂金矿床和伴生金矿床三种，就国内而言，砂金资源保有量日趋减少，目前存在的资源因与环境相关的众多原因而难以利用，国内黄金产量绝大多数来源于岩金矿山和伴生金矿山的开采。我国岩金资源的主要金矿床地质种类见表1。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,表1中国主要岩金矿床种类,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,1.3黄金的工业类型黄金的工业类型是以选冶工业生产利用为前提而确定的，它主要包括下列几种①石英脉型金矿床（主要），它又可以分为三个亚类石英单脉型金矿床、石英复脉型金矿床、石英网脉型金矿床；②破碎带蚀变岩型金矿床（我国20世纪70年代发现并探明确定的新工业类型，其总储量仅次于石英脉型金矿床）；③细脉浸染型金矿床；④石英-方解石脉型金矿床；⑤矽卡岩型金矿床；⑥糜棱岩型金矿床；⑦含砷卡林型金矿床；⑧氧化次生低品位型。⑨构造蚀变岩型；⑩铁帽型、隐爆角砾岩型等矿床，,1.4我国黄金地质资源专家预测我国黄金地质资源远景储量总资源量在1.5～2万t，可谓不少，但与我国国土面积和总人数相比，显得比较匮乏，黄金资源保有量仅为世界第八位。按照与国际接轨的新的储量标准，2003年末保有储量、资源量4634t（与原储量标准有一定的概念误差，可比性不强）其中，独立岩金矿山储量资源量2986t，占总量的64.5％，独立砂金矿山储量资源量493t，占总量的10.69％，伴生金储量资源量1155t，占总量的24.9％。我国金矿资源的品位普遍较低，探明资源之资源量的平均品位为6．8610-6；而生产矿山保有储量平均地质品位为4．9510-6，2003年全国黄金矿山处理矿石平均品位仅3.7510-6，以后其工业利用矿石品位有越来越低的发展趋势。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,1.5黄金矿山生产能力从统计有固定生产能力的生产矿山分析，2003年为327个，其中处理量在4万t/d以上的1个（紫金山，以堆浸为主，处理规模已经达到世界级），处理量在1000t/日以上的有9个（乌拉嘎、新城、焦家、三山岛、太白、招远金矿、尹格庄、湖北三鑫、珲春），500～1000t/d处理量的有59个，200～500t/d的73个，100～200t/d的83个，50～100t/d的72个，小于50t/d的31个。黄金年产量超过1t的企业35个，占有规模企业数量的10.7％。而有的资料，我国黄金矿山以中小型（矿山生产能力小于200t/d以下）居多，占85。,2.黄金地质资源特点,（1）黄金矿床种类多，但缺少世界级大型矿床。我国黄金资源在地区分布上是不平衡的，但类型繁多。其金矿床的主要工业类型有石英脉型、破碎带蚀变岩型、细脉浸染型（花岗岩型）、矽卡岩型、构造蚀变岩型、糜棱岩型、铁帽型、火山-次火山热液型、微细粒浸染（卡林）型等矿床。据统计，我国金矿产地1367处其中小型产地1022处，占全国金矿产地的74．8％，遍布全国各地，探明资源总量占全国的27．0％；大中型矿区345处，占全国金矿产地的25．2％，探明资源总量占全国的73．0％。地质探明资源总量大于50t的矿产地仅9处，不足总产地数的1％。没有一座超过数百吨黄金储量的高品位的世界级金矿床。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,2.黄金地质资源特点,（2）资源分布广泛，储量相对集中。我国金矿分布广泛，据统计，全国（不包括台湾省）有1000多个县（旗）有金矿资源。但是，由于各地区成矿地质条件不同及地质供求程度差异较大，各类金矿的地区分布很不均匀。已探明的金矿储量资源量相对集中于我国的东部和中部地区，其储量约占总储量的75以上，集中分布于山东、河南、吉林、河北、陕西等9个省区。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,2.黄金地质资源特点,（3）金矿床中富矿少，中低品位居多，品位变化大，贫富悬殊。根据最新的资料统计，目前全国生产矿山岩金地质平均品位不足510-6。总起来看，我国岩金矿山地质品位明显偏低，富矿储量极少。在开采的矿山中，处理品位在1010-6以上仅有黑岚沟、乳山、水银洞等极少数的几个矿山。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,2.黄金地质资源特点,（4）探采深度浅，露采矿山少。探采深度大是国外金矿规模大的重要原因。目前国外开采超过1000m以上的矿山数量不少，特别是南非，矿山的开采深度已经突破4000m，最大达4500m，向5000m进军。而我国黄金矿山的开采深度普遍在浅部（300m以内），部分矿山可到500m，只有像五龙、二道沟、夹皮沟等矿山开采垂深超过700m以上。我国黄金矿采用露天开采的不多，而且数量还在减少，目前仅有福建紫金山、黑龙江乌拉嘎等在继续生产。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,2.黄金地质资源特点,（5）低品位、难处理黄金资源占有比例增高，矿产地增加。多年来我国在滇桂黔三角区、云南哀牢山、川北地区、秦岭等地区探明了一批微细粒浸染型金矿床，而且在其它地区也陆续发现此类矿床。目前探明的主要矿床有广西金牙（30t）、贵州烂泥沟（52t）、贵州紫木凼（26t）、贵州丫他（16t），云南镇源（50t以上）等。但是由于此类矿石中或含硫、砷、碳、泥等有害含量过高和金的粒度极细，除地表氧化矿可以采用堆浸方法处理外，原生矿石处理难度很大。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,3.露天开采的矿山简介,紫金山金矿在1993年从一个名不见经传的无名小矿，仅经短短的十几年而一跃成为中国黄金第一矿，并拥有数个全国之最或全国第一包括单个岩金矿山拥有地质储量全国第一按大于0.310-6计2004年年末仍达167t；岩金矿山采出地质品位全国最低，2004年露天钻孔取样划入矿石范畴的为大于0.210-6；矿山采选规模最大，2007年计划2400万t；单个黄金矿山产量最高，2008年计划生产黄金16t；矿山生产成本最低，2004年吨矿综合成本26.17元（不足山东新城与湖北三鑫的十分之一），克金成本仅53.17元；,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,3.露天开采的矿山简介,尾矿品位最低，2004年平均0.12910-6；企业销售产值最大，2007年可超20～30亿元；矿山盈利最高，同年超过18亿元；企业发展速度最快，从1993年产金10.6㎏到2008年16t，增长1500倍；人年平均劳动生产率最高，按2004年年末金矿职工总数986人计达1.92万t。总之，紫金山金矿是我国黄金工业企业管理的一个典范，也是我国黄金工业矿山生产的一座丰碑，更是我国黄金工业企业建设的一枝奇葩。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,3.露天开采的矿山简介,紫金山金矿具有如下特色（1）特色之一低品位，大储量，全氧化的矿床开采技术条件（2）特色之二先地下，后露天，再扩大之开采方法（3）特色之三多台阶，高阶段，大容量排土工艺（4）特色之四少剥离，少投入，高陡帮具有紫金特色的剥采方针（5）特色之五边扩建，边生产，以生产增效保扩建工程竣工的建设方针,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,3.露天开采的矿山简介,（6）特色之六小设备，大数量，多台阶之采剥方法（7）特色之七低台阶，高溜井，平硐皮带或电机车有轨联合运输方案（8）特色之八重选、炭浸、堆浸复合式选矿工艺流程（9）特色之九先开矿，再绿化，建设无污染的环保型工业旅游矿区（10）特色之十高效率，低成本，高赢利之黄金生产企业（11）特色之十一少投入，少人员，靠社会的办矿模式,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.地下开采的技术现状,我国黄金矿山，砂金开发处于尾声，现在以岩金开采为主；而在岩金矿山中，除福建紫金山金矿为大规模露天开采之外（年开采低品位矿石数千万t，采用堆浸与全泥氰化选冶作业，年产金16t左右是中国最大的岩金矿山），目前还是以地下开采为主。进入21世纪，我国岩金矿山使用三大类采矿方法共有30多种回采工艺，其中以浅眼留矿法为主的空场法仍占50左右，充填法近年有所上升，达40以上，其余为崩落法与多种方法相结合的采矿方法。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.地下开采的技术现状,浅眼留矿法所需设备种类少，投资低，工程量少，达产快，所以，它在中小型矿山，特别是乡镇地方企业应用较多。浅眼留矿法在我国黄金矿山生产中占那么大的比重，其主要原因是矿体赋存状态即矿床开采技术条件比较合适。其使用条件是矿岩基本稳固而局部不稳固的急倾斜任何厚度矿体，但多用于2m厚度以上及中厚矿体，薄或极薄矿体多脉合采，要求矿石不结块、不自燃。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,浅眼留矿法的主要优点有（1）采场结构和回采工艺简单（2）采准工程量少，坑木消耗少（3）不需要复杂的设备，所需机械少（4）生产工艺简单，工人容易掌握（5）采场生产能力相对较大（6）矿石块度小，出矿效率高,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,浅眼留矿法的主要缺点有（1）采场回采时平场和二次破碎工作量较大（2）工人劳动强度大，作业面环境较差，要求顶帮特别安全，或增加支护工作量（3）不易实现机械化，不能大幅度地提高效率和生产能力（4）回采过程仅能放出1/3矿石，大量矿石滞留在采场而积压流动资金（5）留矿法回采后产生大量采空区，给矿山生产造成极大隐患，如不及时处理，将会发生安全事故。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,留矿法工艺的改进和完善措施有①脉内斜坡道留矿法②溜井式留矿法③斜电耙道留矿法④无矿柱留矿法⑤控制爆破技术在采场落矿中的使用,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,在矿山的长期生产实践中，产生了浅眼留矿法的一些变形方案，包括1局部充填留矿法2电耙出矿分段留矿法3全面留矿法4双层耙道留矿法5水力冲矿留矿法,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,岩金矿山绝大多数为中小企业，又多用空场采矿法，又因生产能力小及采空区连续性差而未进行过专门处理。浏览近十多年的黄金杂志，仅见两座矿山进行空区处理的报导。据经验统计，采空区破坏性地压发生的时间一般在矿山规模开采后的15～20a左右。凡开采矿石体积达百万m3的矿山，均应采取某种技术处理采空区。但岩金矿山每年形成数百万m3的采空区，至今仍未见发生灾难性破坏事故。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,但是我国其它矿山采空区塌落的灾难性教训也是深刻的，主要表现在①井下大冒落高速气流破坏②大规模岩移导致矿山生产系统破坏，资源损失③岩移引发山崩造成财产损失④地压活动导致井巷报废因此，随着黄金矿山开采深度的不断加大，采空区的处理问题也将提上日程。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,统一性及时性合理性,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,采空区处理原则,4.地下开采的技术现状,采空区处理方法主要有①充填②崩落③永久矿柱支撑④隔绝或疏通⑤联合法等,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,黄金矿山采空区处理方法实例①崩落围岩处理。湘西金矿沃溪坑口采用长壁式落矿工艺，当开采至一定跨度时，保留2m工作空间，用密集支柱隔离空区，任其上盘围岩自然崩落。②矿柱支撑采空区。秦岭金矿金洞岔坑口于20世纪80年代开采9号含金石英脉时，当开采至一定跨度或在采场中间用水泥砂浆人工砌筑废石垛，或留下低品位原生矿柱，或使用锚杆联合支护空区。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,③隔绝采空区。夹皮沟金矿80年代开采红旗坑上部中段，使用浅眼留矿法与中深孔分段留矿法，因矿柱处理后采空区连成片，该矿从采场底部历时5年放出1.5～2.510-6的残矿24万t之后，让不够品位的废石堵死出矿口，隔绝采空区与作业中段的联系。④掘进废石充填。五龙金矿自1958年80年代中期针对多个连续空区所带来的隐患，曾使用φ350mm大钻孔，采用经破碎的掘进废石加15的水，自流充填至空区。⑤大规模空区处理有金厂峪金矿和东桐峪金矿。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,浅眼留矿法的设计原则①人工矿柱的应用②先规划设计后施工设计③以矿体赋存条件为设计原则④考虑采空区处理方法,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,浅眼留矿法的施工技巧①人工底柱施工并兼顾回收存留矿石②采切工程应考虑矿柱回采③三强作业技术应用,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.1浅眼留矿法,4.地下开采的技术现状,黄金是贵金属，所以，充填采矿法是所有三大类采矿工艺技术中其采矿损失率最少、矿石贫化率最低的方法。它非常适合于贵金属或经济价值高的矿体开发与回采，也是我国黄金领导部门大力提倡的一种采矿方法，虽然其工艺比较复杂，生产成本较高，基建投资较大，但是，由于它的矿石贫化低，可大幅度提高出矿品位，而提高出矿品位就等于提高了企业经济效益，所以这种采矿方法受到很多矿山欢迎。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,黄金矿山充填采矿法发展的三个阶段（1）第一阶段60～70年代，在一些薄与极薄矿脉开采中的矿山开始使用削壁与干式充填法生产。（2）第二阶段80年代典型蚀变岩中厚矿床开采的焦家、新城金矿均于1980年投产。由于储量大、品位高、矿岩不稳固及地表不允许陷落，所以利用上向水平分层尾砂充填法生产。（3）第三阶段90年代这是岩金矿山充填采矿技术提高与创新阶段，其主要特点是矿山自觉使用充填法，并开发出一批新型充填材料。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,新型充填材料主要有以下几种（1）高水速凝材料（2）普通充填材料（3）新型胶结充填材料,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,2003年，湖北三鑫金铜股份有限公司与山东淄博海易固结材料厂合作开展充填胶结新材料的试验研究项目，对本地区众多冶炼厂排放的高炉废渣进行了活性分析研究，通过烘干外加石膏、复合激发剂等，经粉磨均匀混合而成一种极适用于井下充填的新型胶结材料。该材料中矿渣质量分数含量达80左右。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,充填采矿技术发展包括（1）采场隔墙技术①用尼龙编织袋装尾砂码垛筑隔离墙②柔性隔离墙③低品位矿石隔离墙。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,（2）泄水构筑物。最早使用钢板围成直径1.0m圆筒，里面焊上角钢或圆钢，外面钻孔，并包裹麻袋片，当作采场泄水井并兼作行人通风井。此外，也有矿山用方木架设方形泄水井。尹格庄金矿研制成功增强塑料泄水管外缠2层土工布，并在2层土工布之间包一层苇箔。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,（3）负压脱水技术。分级尾砂充填采场使用负压脱水，可大大加快脱水速度，减少密闭墙静水压力，提高充填能力和尾砂利用率。其原理是利用水射流技术，由于管径的改变而形成负压，从而带动采场多余的水快速流出。负压脱水装置包括负压器、负压箱、渗滤管、水泵、供水管、压风管、排水管等。用水泵向负压器供水时，所形成的负压带动负压箱、渗滤管加速采场脱水；当停止供水，向负压器供高压风时，可把负压器与渗滤管吹洗干净，不因细泥堵塞而降低脱水速度。故此，该装置有3个功能一是自然脱水；二是负压脱水；三是过滤材料清理。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,（4）高压风造浆技术。新城金矿在开展充填采矿法试验研究中，利用该矿扩建工程之新建充填系统。该充填系统为圆柱形立式砂仓、底部半球形结构，装有放砂管及3圈风水喷嘴。设计尾砂造浆时，采用风水联动，使尾砂流态化。在试验研究时，改风水联动为单纯高压风造浆，并设计出新型压风流态化喷嘴（已申报实用新型专利），砂仓内沉积尾砂，经1～3h活化后放砂，在搅拌筒与水和水泥混合后，使充填料质量浓度在短时间内达到72～76，再用软管泵输送，使尾砂胶结充填技术达到一个新水平。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,5薄与极薄矿脉开采。薄与极薄矿脉（薄矿脉厚度为1-3m；低于1m为极薄矿脉）开采是黄金矿山的一个显著特点，因为石英脉型矿体的矿脉厚度一般为0.1-3.0m，也是我国金属与非金属矿床开采的一道特殊风景，尤其是那些矿脉特别狭窄而地质品位特别高的石英脉，厚度只有十几到几十毫米，采用浅眼掏槽落矿，精雕细刻。其技术特点为了降低采矿损失贫化，提高出矿品位，增加企业效益，大多数采用干式或削壁充填采矿法，但是，也有采用浅孔留矿、全面、房柱等空场采矿法。削壁充填法的特点是采一削二充三，对于矿岩松散性系数为1.5来说是准确的。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,自从20世纪80年代以来我国在这种矿脉开采中，取得许多技术成果它们包括有①薄矿脉机械化开采试验研究。②极薄矿脉大矿块机械化强化开采技术。③削壁留矿法试验应用。④壁式爆力削壁充填法试验研究。⑤人工钢筋混凝土底柱的发明。⑥钢纤维钢筋混凝土底柱试验应用。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.2充填采矿法,4.地下开采的技术现状,崩落采矿法是一步骤回采，是以崩落围岩实现采场地压管理的一种采矿法，即随着矿体的崩落，强制或自然崩落围岩充填采空区，以达到控制地压之目的。这是崩落采矿法的基本特征，而地表允许崩落是使用本法的一个基本前提或条件，所以，地面有河流通过，或建有重要建构筑物包括铁路、公路、输电线路，以及覆盖层中有流砂、未经疏干的砂层、厚层亚黏土、充满水的溶硐时，不宜采用此法。有自燃性倾向的矿床也不宜采用本法。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.3崩落采矿法,4.地下开采的技术现状,崩落采矿法可分为单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法、阶段崩落法等多种。前两种崩落法使用浅眼落矿，一次落矿量小，回采期间工作空间需要支护，工艺过程较为复杂，生产能力低，但采矿损失贫化小。后两种崩落法应用中深孔和深孔或药室爆破落矿，一次崩落矿量大，生产能力高，上覆围岩在矿石崩落的同时或滞后陷落，并在覆盖围岩下出矿，所以，损失贫化较大。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.3崩落采矿法,4.地下开采的技术现状,黄金矿山不提倡使用崩落采矿法，但随着开采品位日益降低，以及比较容易回采的矿床日渐减少，而赋存状态极其复杂的低品位的黄金矿床急需开发，自20世纪90年代陕西太白金矿使用有底柱分段崩落法以来，崩落采矿法也逐步被人们所接受。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.3崩落采矿法,4.地下开采的技术现状,陕西太白金矿有底柱阶段强制崩落法应用实例（1）矿床开采技术条件太白金矿开采对象为双王金矿床8号矿体。整个金矿床赋存于含金构造角砾岩石带当中，断断续续长约11.5km，宽10～500m，总体延伸方向290～300，与区域构造方向一致，倾向北东，倾角50～85。8号矿体位于东段最大，矿体呈大透镜状，中间厚约60m，两端薄约21～25m，平均厚度为30m,矿体倾角为49～90，矿体赋存标高为1054～1402m。矿石中的金品位很低，为1.5～4.4410-6，平均为3.0810-6，1250以下平均地质品位为2.610-6，矿石硬度系数f10～12，矿体稳固性较好，矿体分支复合现象明显，夹石厚薄不均。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.3崩落采矿法,4.地下开采的技术现状,2采矿方法选择对于中厚以上矿体呈大透镜状，平均厚度30多m。矿体倾角变化大，在49～90之间。矿体稳固性不是很好。矿山开始试生产时曾采用浅眼留矿法及分段法，但由于这两种方法存在严重弊端。经过分析和比较，在生产实践中，经过试验研究采用中深孔落矿的阶段强制崩落采矿法，在出矿能力及生产成本上提高了一大步，效果比较理想。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.3崩落采矿法,4.地下开采的技术现状,（3）崩落采矿法应用①采矿方法及结构参数。主要是阶段崩落法，阶段高度40～50m，矿块宽度15m，矿块长度为矿体水平厚度，矿块垂直走向布置，底柱高12m，凿岩分段高度10～14m。②采准切割。矿块垂直走向布置，采用环形运输车场，沿矿体下盘脉外掘进阶段运输巷道,每隔15m掘进穿脉巷道，在矿体上盘矿岩分界处开凿上盘运输道，靠近矿体下盘脉外由穿脉上掘溜井，在阶段运输巷道底板以上７m处垂直矿体走向布置电耙巷道，在电耙巷道中每隔5～6m交错布置双侧斗穿斗井，堑沟巷道布置在电耙道以上4～6m的高度上，两侧隔7.5m垂直矿体走向布置两条堑沟巷道，在矿块中间，从堑沟巷道顶板上掘两条垂直的切割天井（根据矿体厚度与补偿空间系数，确定天井数目），在垂直方向上每隔10～14m从切割天井布置分段凿岩巷道，在堑沟巷道顶板切割天井下面分别掘进切割巷道。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.3崩落采矿法,4.地下开采的技术现状,云南镇沅金矿分层崩落采矿法应用实例云南黄金有限责任公司镇沅分公司是一个露天与地下联合开采的矿山企业，井下生产规模300t/d。目前，矿山井下采用平硐-溜井开拓方式，生产主要集中在冬瓜林矿段的1753、1713和1673等3个中段，开采的主要矿体分别为ＳⅡ2矿体和ＳⅢ矿带群。其中ＳⅡ2矿体为冬瓜林矿段的主要矿体，其储量占矿段的总矿段的60～70，但开采技术条件复杂，矿岩非常破碎，属于难采矿体。针对ＳⅡ2矿体，矿山一直采用常规的分层崩落采矿法进行回采，即进路分层分进路回采的采矿工艺，采场生产能力20～30t/d，采矿损失率10～15，矿石贫化率15～20。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.3崩落采矿法,4.地下开采的技术现状,存在主要问题是采场生产能力低、损失贫化大、木材消耗量大、采矿成本高，而且，井下供矿量严重不足，直接制约了矿山企业生产和发展。为了探求难采矿体合理的回采工艺，提高经济效益和采矿技术水平，采用分条回采新工艺，改变落矿方式，提高落矿效率；采用木结构-钢筋网整体柔性假顶为采场直接顶板，不仅保证回采作业的安全，而且可减少木材消耗量，降低采矿支护成本；采用弧形炮孔排列式和控制爆破技术，可减少矿石的抛掷率和对支架的冲击力。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.3崩落采矿法,4.地下开采的技术现状,云南镇沅金矿分层崩落采矿法试验矿块回采主要技术经济指标矿块生产能力66.12t/d，采矿台效27～80t/台班，采矿工效5.51t/工班，采矿损失率1.0～3.0，矿石贫化率10～15，矿块采切比6.33m/kt。采矿作业直接成本26.32元/t，其中材料消耗11.10元/t，动力6.30元/t，工人工资8.92元/t。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,4.3崩落采矿法,5.21世纪黄金采矿技术发展方向,金属矿床深部开采的定义，各国不尽相同。我国采矿手册规定开采深度500～900m为深部开采，深度大于2000m为超深开采；而美国则认为，所谓深部开采通常解释为5000英尺，即相当于1524m；南非深部金矿开采，是指平均作业深度在1600m以上，在此深度以上矿井开采，可以使用通风降温，而超过此深度，一般需要专门的制冷降温。20世纪我国绝大部分金属矿山都处于浅部开采，但到上世纪末与21世纪初也已有一批矿山进入深部开采，如辽宁红透山铜矿、安徽冬瓜山铜矿、广东凡口铅锌矿、辽宁弓长岭铁矿等，吉林夹皮沟金矿二道沟矿区矿体开采深度达1320m，湖南湘西金矿开拓38个中段，垂深超过850m。深部开采是在特殊条件环境下的地下开采，主要表现在一是高井温，二是高应力，三是高井深。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,5.1深井开采技术,5.21世纪黄金采矿技术发展方向,剖析国内外各种发明新方案的发展过程，得出采矿创造工程所创造的新方案有如下5种方法（1）理论法；（2）积优法；（3）移植法；（4）希望点列举法；（5）逆向思考法。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,5.2采矿创造发明,5.21世纪黄金采矿技术发展方向,矿业可持续发展也是21世纪矿业发展的重大问题。矿山采选行业是国民经济中废料产出最多的行业之一，资源利用过程中产生的尾矿多是工业废物，约占总量的80。仅这些废料包括堆存尾矿与废石需要占用很多土地，其中有不少是耕地。而我国的人均耕地面积仅占世界平均水平的28。仅金属矿山堆存尾矿与废石就达50余亿t，并以每年4～5亿t的排放速度剧增。这些废料的堆存，必然要带来许多环境问题，如泥石流、尾矿库污染、水土流失、山体滑坡等。为了解决日益严重的环境问题，也为了延长再生资源的利用年限，提高矿山的综合效益，使矿业走上可持续发展的良性轨道，加速无废采矿工艺的研究与推广应用，尽快使之走向实用阶段，是当今人类乃至今后相当长时间的一项非常重要的任务。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,5.３无废开采,5.21世纪黄金采矿技术发展方向,自我国成为世界第一矿业大国以来，我国现在资源现状与开发形势并不乐观。根据不同发展阶段国家经济发展与能源和大宗金属矿产资源的消费规律，以及未来我国GDP增长速度等因素分析与研究计算，得出钢我国人均消费峰值点在2012～2014年，人均消耗183～187kg，20年累计需求量45～47亿t；铜我国人均消费峰值点在2019～2023年，人均消耗3.7～4.6kg，20年累计需求量7800～8100万t；铝峰值点在2022～2028年，人均消耗8.8～10kg，20年累计需求量1.7～7.74亿t。未来20年，我国将面临钢铁缺口总量30亿t，铜超过5000万t，精炼铝1亿t。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,5.４未来矿业开发,5.21世纪黄金采矿技术发展方向,根据最新一轮对45种矿产可采储量对2010年国民经济建设的保证程度分析，有包括煤、稀土、钨、锡、锌等在内23种矿产，可以保证且有部分矿产或矿产品供出口；有包括铝、铅、磷、铀、锶等7种矿产属于基本保证但储量或品种存在不足；有包括铜、铁、锰、金、银等在内10余种矿产不能保证，部分矿产需长期进口补缺；而铬、钴、铂、钾盐、金刚石等5种资源短缺，主要依赖进口。在全部45种矿产中，中国有27种矿产的人均占有量低于世界平均水平，有22种矿产属于对国民经济建设不能保证或基本保证但存在不足。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,5.４未来矿业开发,5.21世纪黄金采矿技术发展方向,在可以保证的优势资源中，如钨、锑、稀土资源储量占世界储量40以上，在国际上具垄断地位，但市场容量不大；在基本保证程度以下的矿产又多数是国民经济建设需求量大的关键矿产。由此来看，我国的矿产资源状况是严峻的。未来资源开发从长远看资源开发策略不外乎是利用海洋资源、二次资源回收利用、增加地质探矿投入、尾矿资源利用、寻找代用材料以及宇宙资源开发等几个方面。,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,5.４未来矿业开发,黄金矿山采矿技术现状与发展方向,谢谢,