试论我国露天铝矿的采矿方法和采剥方式(1).pdf

工 业 技 术 2 0 1 5 年 第6 期 J 科技创新与应用 试论我国露天铝矿的采矿方法和采剥方式 崔 楠 中铝中州矿业有限公司许昌矿， 河南 许昌 4 6 1 6 7 0 摘要 铝 ， 以其 密度小， “ 耐腐蚀” 且延展性强， 在工业和A-4 11 的 日常生活中具有很 高的应 用价值 。 据国际铝业协会的权威数据显 示， 近年来我国铝消费量逐年递增， 但由于资源储备不足、 “ 对外依存度高” 等局限性的存在， 一定程度上制约着我国铝的总体供 给量， 加剧铝 的供需矛盾 。因此 ， 合理采用采矿方法和采剥方式， 提 高开采率， 对于协调我国铝供 需关系， 具有重要的作 用。 关键 词 铝矿 ； 铝矿种类； 采矿方法 ； 采剥方式 近年来 ， 我 国铝 的消 费量呈逐年递增趋势 ， 2 0 0 6 2 0 1 3 年 ， 我国 铝消费量每年以 1 6 ．7 ％的增长率逐年递增。同时， 铝矿对国外资源 的依赖程度不 断上 升。由 2 0 0 6年的 3 1 ．5 5 ％逐渐攀升至 2 0 1 2年的 4 5 ． 2 ％。 这预示着， 铝矿的进口来源对于保障我国铝矿资源消费具着 重要的影响。而铝矿作为我国四大战略矿产之一， 在铝矿资源不足 的情况下 ， 如何提高我国铝矿 自身的开采率， 从而提高我国自身铝 矿需求的保障能力， 已逐渐成为焦点问题。 为此， 文章在分析我国铝矿资源种类、 采矿方法和采剥方式基 础之上 ， 将针对不同成 因的铝矿资源种类 ， 区别不 同剥离量 ， 分析适 合该种铝矿资源的采矿方法和采剥方式 ，以提高铝矿 的开采率 ， 协 调我 国铝矿供需关系。 1我 国的铝矿资源种类 我国铝矿矿床的类型有三大类， 分别为沉积型铝矿、 堆积型铝 矿和红土型铝矿。 各种类型的铝矿成矿方式及特征， 资料来源 李春 风， 柳振江等． 我国铝矿资源现状分析及可持续发展建议【 J 】 ． 中国矿 业． 2 0 1 4 2 3 2露天铝矿的采矿方法 我国铝矿 的采矿方法按 照建设投 资、 开采 阶段 、 采剥顺序和发 展方式 ， 可分为全境界、 分期开采、 边采边扩和综合开采四种方法。 2 ． 1综合采矿方法 综合采矿方法 ， 顾名思义 ， 即全境界 、 分期开采和边采边扩方法 的综合运用 。 当开采剥 离量 不大 ，尤其是初期 开采 剥离量不大 的露天铝矿 时， 通常采用一次剥离到最终境界， 即全境界的开采方法。 因为开采 剥离量不 大， 若分期开采 ， 则必将大大影 响开采效果 。 当开采深度或 面积大， 储量多或时间长， 以及剥离量大， 特别是初期开采剥离量大 的露天铝矿时， 往往采用陡邦分期剥离 ， 集中扩邦， 分期开采的方 法 。 因为剥离量较 大， 随着开采剥离时间的延长 ， 铝矿开采深度逐渐 变深 ， 若不分期逐期进行开采剥离 ， 开采损失较大 ， 开采效 率低下。 当开采剥离量大 ， 特别是初期 开采 剥离量大 的露 天铝 矿 ， 通常采用 陡剥离邦 ， 连续扩邦剥离 ， 逐步剥到最终境界 的边采边扩 的开采方 法 。 2 ．2分期开采方法 分期开采， 按矿床埋藏条件和剥离量的分布划分， 一般有三种 方式 ， 即沿矿体倾斜分期开采、 沿矿体走向分期开采和分区分期开 采 。 当开采 的矿床 比较倾斜和急倾斜时 ， 若 需分期进行开采 ， 则 一 般选择沿着矿体倾斜的方向进行分期开采 ； 当开采的矿体走 向较长 的矿体 时 ， 如需分期开采 ， 则一般选择沿着矿体走 向的方 向进行 分 期开采 ； 当开采的矿体是缓倾斜或水平的矿床时， 则一般按不同的 矿床 区域来进行分 区分期开采 。 2 ． 3边采边扩开采方法 边采边扩开采方法 即随着开采剥离工序 的推进 ，为达 到剥 离 量 ， 不定期、 连续的扩邦剥离， 直到逐步剥离到矿体的最终境界为 止。即一边开扩矿床的范围， 一边剥离铝矿量。因此， 这种方法一般 适用于把露天铝矿采剥呈倒锥体形。 3露天铝矿的采剥方式 ． 按采剥工作面的布置形式、 倾斜角度和采剥特点， 可将采剥方 式划分为纵 向采剥 、 横 向采剥 、 斜向采剥 、 纵横 向采剥 、 横采横扩采 剥和不规则形采剥等六种方式 。 3 ． 1纵向采剥方式 该种方式适用于工作邦的坡角较缓， 采剥工作面与矿岩走向或 采场长轴方向平行布置， 即电铲装车的挖掘作业走行中心线平行于 矿岩走向或采剥带走向方向。采剥工序推进方式按照采场全长， 向 上盘、 下盘或上下盘横向推进。 3 ． 2横向采剥方式 该方式适用于电铲装车 的挖掘作业走行 中心线垂直于矿岩 的 走向或采剥带 的走向。 这种采剥方式是当出入沟达到阶段的限定标 高后 ， 在其端部以不同的方式进行扩邦 ， 或挖掘 出很短的横穿矿体 或采剥带的段沟 ， 然后 以该段沟为 中心 ， 向四周扩邦 ， 最终形成横切 矿体或采剥带的工作面， 垂直矿岩的走向或采剥带的走向布置采掘 带， 纵向推进， 横向采剥。 3 ． 3斜 向采剥方式 这种方式 比较简单 ， 即适用于采剥工作 面与矿床走 向呈斜向布 置的矿床 。按照向工作面布置的采场有下斜向 沿矿床倾 斜由上 向 下 和上斜 向 沿矿床倾斜 由下向上 之分 ， 区别推进 。 然而 ， 相对于横 向和纵向采剥方式 ，斜 向采剥方式能够使采剥工作 面的长度增加 4 0 ％一 4 5 ％， 有利于生产能力的提高。同时， 有利于降低矿石损失贫 化， 提高采剥效率。 3 ． 4纵横向采剥方式 这种方法是 由纵向和横 向工作 面共 同构成的， 是一种综合 了横 向和纵 向采剥方式 的采剥方式 。它可布置成纵向剥离横向采矿 、 横 向扩邦剥离纵向平矿以及在同一个台阶上纵横玻璃采矿都存在的 形式进行采剥作业 ， 方式比较灵活。 3 ． 5横采横扩采剥方式 是由采矿段与剥离段组成 的独立地工作面 ， 垂直于矿岩走向或 采剥带走 向， 需同时地 、 连续地交叉进行采剥作业 。 但采矿段一般集 中在平缓的坑底， 采用横向采矿； 而剥离段则集中在比较陡峭的剥 离邦上， 按照斜分条剥离带， 连续扩邦， 横向剥离。 3 ． 6不规则形采剥方式 不规则形采剥方式则是依据工作面形状特点来划分 ， 如采剥工 作面的形状类似扇形， 故称之为扇形采剥方式。这种方式由于扇形 工作面有 围绕一点可旋转而扩展成面的特点 ， 故适用于开采矿体不 规则 ， 但矿量分布较为集中的矿床。再如采剥工作面的形状类似于 环形 ， 故得名环形采剥方式。 适用于开采柱状 、 筒状和矿量较集 中的 矿体 。 4基于铝矿资源类型的采矿方法和采剥方式 综上所述 ，露天铝矿的采矿方法即是对露天铝矿开采过程中 ， 就其全部或某一开采阶段内， 针对一定量的剥离量或全部或部门的 矿岩量 ， 而选择的开采阶段， 采用的采剥顺序和开采作业推进的方 式。 采剥方式则是采矿和剥离的方式。 因此， 采矿方法讲究的是如何 开采铝矿的问题， 而采剥方式讲究的则是如何将铝矿量从矿床上剥 离开来的方式 。 二者依据不 同的采矿方法 ， 相互之间的关系亦不同。 同时 ， 不同的铝矿资源， 随着开采 深度 、 采剥量的不 同 ， 矿岩层 的地 理布局亦不 同。因此 ， 就需要综合的考虑铝矿资源种类以及这种铝 矿资源在开采 、 剥离 阶段会 出现 的各种矿层布局或特 质 ， 交叉 的选 取采矿方法和玻璃方式 ，才能最大限度的提高铝矿开采 的有效性。 如开采的是堆积型铝矿资源 ， 由于是原生铝矿因构造抬 升 ， 受附近 地表风化剥蚀而再 次堆积而成 ， 且多呈角砾状 ， 因此 ， 当开采深度或 面积需要较大 ， 储量较多或时间较长， 以及剥离量较大的开采任务 时， 就需要运用分期开采的采矿方法， 随着采剥工作面与矿岩走向 或采场长轴方向变化， 交叉应用横向剥离、 纵向剥离或其他采剥方 式。 5结合语 随着我国铝矿资源消费需求的逐渐增强 ， 在我国 自有铝矿资源 类型及数量限制下 ， 只用合理选取采矿方法和采剥方式 ， 才能最大 限度的提高铝矿 的开采效益 ， 促进铝矿资源的可耻性发展 。 参 考 文献 【 1 】 李春风， 柳振江， 等． 我国铝矿资源现状分析及可持续发展建议[ J ] ． 中国矿 业， 2 0 1 4 2 3 ． [ 2 1 徐力． 露天矿开采方法和采剥方法分类[ J ] ． 有色矿山， 1 9 8 2 ． 一 6 3