我国金属矿床地下开采方法的应用现状与展望 - 大学毕....pdf

我国金属矿床地下开采方法的 应 用现状与展 望 陈 广 文 [ 擒量 奉文分析 T我 国金属矿床地下开采方法的应用现状，根据我 国金属矿 床碱 存特 点， 在现 有开 采技 术经济条件的基础上，结合 国情， 峙未拳十 年我 国奎 蜃 矿床地下开 采方法的发展前景作 7扼 要 的探 讨。 前 言 我国金属矿产资源丰富，品种繁多，开采历史悠久。新中国成立 以来，建立 了一支体系 完整 、力 量较 强的采矿科技 队伍，研究 、完善 了一整套具有 中国特色的，符台我 国国民经 济 发展 水平的金属矿床开 采方法 。 矿 山企业经济效果， 主要取 决于采矿 方法的正确选择 与设计 。采矿方 法是 矿山开采的核 心，是开采技术的关键。关于我国金属矿山未来开采方法的发展趋势，已见不少分析文章。 这 些文 章对我 国金属矿 山普遍存在 的 问题作 了较为 透彻 的分析，对开采工艺的发展提 出了乐 观 的展 望。但是 。这 些展望或预测在某种程度 上脱 离 了我 国韵 国情，特别是金属矿 山 的 现 实，带有一定的乐观性和盲 目性。本文分析了我国金属矿床地下开采方法的应用现状，根据 我国金属矿床赋存特点，在现有开采技术经济条件的基础上，结合国情，对未来十年我国金 属矿 床地下 开采方法的发展前景作 了扼要的探讨 。 1 采矿方法 的应用现状 我 国金 属矿 山开 采技术 的发展，虽然走过不 少弯 路， 甚至 出现 过停 滞不前的时期 ，但 总 的 发展速度还是 较快 的。特别是近二十年来 ，与 国外 一些新 的开 采技术 相比，我 国大都相应 地取 得 了可喜 的进 步， 已经 达到 了较高的水平，有些采矿工艺技术 已经步入世界先进行列 。 应用数理分析 方法进行 采矿 方法 论证与选择，使得 理论决策与生 产实践更加接近 。但是， 且 前我 国金属矿床开 采的 总体水 平 与世 界先进 水平相 比，尚有较大的差距，大体相 当于七 十年 代的水 平 由于我 国矿山管理 水平落后，劳动生 产率、特别是全员劳动生产率等主要指 标的 差距就更大了1 。我国金属矿山地下开采方法的应用现状大体是。 ‘ 7． ‘ 维普资讯 ， ． 1 黑色金属矿 山 我国的铁、锰矿山到五十年代末期仍多采用干式充填采矿法，1 9 5 5 年占5 5 8 。后来逐 渐采用浅孔 及深孔留矿 法和房柱法。迄今 ，锰矿多 采用壁式 崩落怯，而铁矿则 多采用机 械化 程度较高 、生产能力较 大的无 底柱，有底柱分段 崩落法 。 铁矿 山为侧，从五十年 代到八十 年代 各种 采矿方法 比重 发生 了明显的变化 ，见表 1。由于黑 色金 属矿床赋存条件相 对比较稳 定 ，多为沉积 或变质沉积矿 床， 矿床 规模较大，因此，采矿方法 以崩落 采矿法为主， 比重约 占7 5 ，特别是无底柱分段崩 落采矿法 ，从 矿块 合理结构参数的选取 与确定，放矿机 理的研 究 ，到覆盖岩层的形 成，挤压爆破 、采场通 风及进路维护等一系列问 题的研究 ，取得 了较全 面的成果，迅速发展了崩落采矿法，在指导生产实践中也有了较成熟的理论依据。 表 1 我 国羲 矿山采矿 方法比重 变化 2 房拄采矿法 分段 采 矿 法 留矿 采 矿 法 12． 4o 6． 61 充填 采矿法 ； 包括 啦砂、 尾砂 l 5 6 ． 6 2 壁 式崩 落法 3 4 ． 3 7 分段 崩 落法 无 底 柱 分段 崩 落法 有底柱 分段 崩落法 I 其 他 l 0． 6 9 5．7 6 6．3 0 55． 8 O 32． 4 5 2．0 0 6． 8O 55． 0 0 34． 86 1． 3 4 1 1． 50 1． 90 23． 00 9． 6o 1 3． 70 1 ． 2 有色金属矿山 。 ． 我国有色金属矿床赋存 条件 比较 复杂 ，属 I～ Ⅳ勘 探类型 的矿床约 占8 0 9 0 ％，斑 岩型 矿床仅占1 0 左右。钨矿床等多 以薄或极薄脉状或脉组型产出，产状变化大。近三 十 多 年 来 ，我国有 色金属矿床 各类采矿方法所 占比重见表 2。 表 2 我 国有 色金囊矿 山各 樊采 矿方法 比重 变化 3]％ 8 i E j ∞ ∞ m m钆 维普资讯 is 台 完 斗 支 | 目前，我国有色金属矿床地下开采方法的使用情况大体是t留矿法约 占4 O ， ‘ 主奠用予 开采急麒斟脒扶矿床和中原矿体，空场法约占2 O ，主要采用全面法、分段法，阶段豫孔崩 矿等匾采 粜，基本实现了机械化作业I崩落法约占3 o ，主要采用有废柱分段崩落祛和阶 段崩落法，充填法约占1 0 ，除水砂分层充填法，胶结充填法外，干式充填法越来越引起人 们 的重视 ‘ 。 1 ． 3 其 他鑫一矿 山 其他金属矿山主要为贺重、稀有及放射性金属矿山。这些矿山开采中，留矿法 、 充 填 法 、崩落法均 占有一定 的比例 。在盆 ，银矿床 开采中，充填采矿法发展较快 。干 式充填采矿 法中削壁充填采矿法具有较成功的经验，水砂 胶结充填采矿法回采工艺过程 日趋完善。且 前，我国黄金脉矿山采矿方法的应用比例是 【 5 t留矿法4 3 ，充填法3 O ，空场法2 5 ％， 其他采矿方法 2％。近年来，溶浸采矿法在铀、金矿中的开采研究也取得 了一定的进展。 2 发展趋 势 分 析我国金屠矿 床地下开采方法 的发展趋势， 应以全面 了解我 国的 国情为 基础 。我 国矿 山 资源丰富 ，金属品种繁多，如何全面有效地 回收 和利用 这些矿产资源，很大程度 上取 决于 开采水平的发展。但是，我国又是一个人 口众多的国家，国民经济总的说来比较落后，区域 发 展也不平衡J矿山企业劳动 力密集，生产 力落后 。 因此，采矿方 法的研究 与发 展都不能脱 离这些现实，并将在一定程度 上受 到上述因素的制约。 根据我 国各类金属矿床的赋 存特 点及矿 山普遍面 临的 问题和现有采矿方法的应用情况， 作者 认为 ，在未来 十年 ，黑色金属矿 山崩 落采矿 法仍将占最大比例，随着相关技术的研究 、 发展．V． c ． R采矿法将得到推广 ，空场采矿法的应用比例将为2 0 左右，其他采矿方 法 的 比例会逐渐下 降。 与其 他金属矿床相 比，黑色金属矿床的地下开采更便 于实现机械 化和连 续 回采等生产效率更高的开采方法 。 在有 色，赍重 及稀 有金 属矿山，对 于脉状矿床的开采 ，留矿怯的应 用仍 将 占一 定比例， 尽管这种 采矿方 法贫化 损失 犬， 并不 是开采脉状矿床的理想 方法 。但 由于这种 采矿 方法结 构 简单 、方法简便 ，操作 技术 易 于掌握，特别是在该 方法 应用历史 较长 的矿 山， 仍 I 有较强 的生 命力，其 使用 比例 难 以在 短期 内大幅 度下降。随着充填机理的研究、充填工艺的发展和 充填 设备 的改进 ，充填采矿法的使用将进 一步 上升 ，但 是， 降低 采矿 成本仍是充填采矿法特 别是 胶结 充填怯的 主要课 题之一 。 目前，我 国地方 办有 色、贵 重金属矿 山的 比倒不断增加， 这 类矿 山资金来源有 限，技术力量 薄弱 ，设备 简陋， 劳动 力廉 价，生产能力不太，对机械化 程 度要 求不高，开采方法 主要为手工 或半机 械化作业 的空场法和干式充 填采矿法。特另 I j 是 且 前我国不少黄金矿山削壁充填法的应用都有成功的经验，加之新的干式充填采矿法 如南方 冶金 学院 与江西小龙钨矿试验 的局部 分段充填 采矿 法、江西万年 银金矿的壁龛式干式充 填采 矿法 等 的试验成功，干式充填采矿法再次受 到采矿 工作者的重视。这些 采矿方法突 出的优 点 就是 采场 结构和回 采工 艺简单，开采 成本 较低 ，矿石贫 化、损失小，更适台 于脉状矿床开 采 。因此， 干式 充填 采矿法的使用 比例将上升 。对 于层状 或块状有 色、贵重金属矿山，崩落 9 维普资讯 采矿法的使用 比例将仅次于充填采矿法。 ’ 。 此外，溶浸桑矿法用于金、钼，铀矿床的开采，未来十年将尝取得较大的进展-柱这些 矿床开采中会 占有小比例，但仍不可能推广应用 同时，随着生物工程在各个领域的发展， 生 物采矿将会列入我 国采矿方法 的研 究课 题。 综合所述，我国金属矿床地下开采中，劳动生产率低，采矿技术较落后的现状仿将持续 一 段时期。因此，对于广大采矿工程技术人员来说，既要着眼于未来新的、高效率， 高机罅 化作业的采矿方法的研究，更重要的是应尽快解决目前我 国金属矿山实际生产中普遍存在的 问 题 3 研 究课题 根据我国金属矿山的开采现状及对未来采矿技术发展的制约因素的分析，在今后十年内 仍 必须i i ； _『 强对如下课题 的研 究 1降低矿石贫 化与损失，提 高回 采率和资源利用率， 2老矿 山的挖潜改造、职工转移 及矿 山职 工子女就业问题， 3 改进地下开 采工 艺，提 高劳动生产 率， 4 新 的采矿 方法 和开 采工 艺的研究 ， 5矿 区农 田恢复 与改造 ， 6 矿床 开采 与环 境保护， 7 矿 山岩石 力学理论 的研究 与完善 ， 8 数 值分析方法在矿业 中的应用， 9 确定、完善衡量矿山开采效益 经济和社会两个方面 的综合指标。 4 结 束语 采矿工业的发展，归根结底是 开采技术 的进 步，但是 ，对 于开 采方法的发展 研究 ，不 能 脱离我国国情，盲目地追求高度机械化，自动化。我们应当立足现在，着手解决好采矿工业 现存的突 出问题，充分 用矿 山劳 力资源，增 大就业门路，降低生产消耗和成本， 从经 济效 益和社会效益 两个方面来衡 量我 国金 属矿床开 采方法的发展与进 步 。 参考文献 1 黄业英等 第二次 奎 国采矿学术会议论 文集， 有 色金属 分册，1 9 8 6 。1 ～1 2 2 湖 南冶金 工 业 厅 矿 床 采 矿 方 法型 谱 ， I 9 8 5 3 施之猷 筹次 奎 国采矿学术会议论 文篥，有 色金属 分册，1 9 8 6 。1 3 ～2 6 4] 黄业英等 第十四届世界采矿太会论 文粟， 中 国组委会稿 ， 北京，1 9 9 0 ， l 3 2 ～1 3 6 5 胡庆森叠簪 文粟，北享有色冶金设计总院，1 9 8 4 ，8 ～l 5 1 0 维普资讯