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礦山采礦技術(shù)精選(九篇)

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礦山采礦技術(shù)

第1篇:礦山采礦技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:金屬礦山地下采礦技術(shù)發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào): TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

目前,我國(guó)露天開(kāi)采中,采出的鐵礦石占 90%,采出的有色金屬礦石占 52%左右。 地下開(kāi)采在金屬礦山開(kāi)采中占有非常重要的地位,尤其在有色金屬和黃金開(kāi)采系統(tǒng)中, 有 90%以上的礦山采用地下開(kāi)采。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)礦產(chǎn)資源的需求也逐步增加,在采礦過(guò)程中,一方面破壞了自然環(huán)境,另一方面產(chǎn)生了許多的廢物,對(duì)這些廢物如果處理不當(dāng),將會(huì)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生不可估量的破壞作用。 為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,國(guó)家提出了建設(shè)綠色礦山。 無(wú)論是發(fā)展中國(guó)家還是發(fā)達(dá)國(guó)家,現(xiàn)在都在積極尋求高效、安全、低成本的采礦技術(shù)和方法。

我國(guó)在金屬礦山的開(kāi)采中存在很多問(wèn)題,主要有以下幾個(gè)方面:(1)我國(guó)礦產(chǎn)資源貧礦多,富礦少,大型及特大型礦少 ,礦產(chǎn)資源缺口嚴(yán)重。并且有些礦山為了取得更好的經(jīng)濟(jì)效益,采富棄貧,從而造成礦產(chǎn)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

(2)采礦技術(shù)發(fā)展不均衡。 我國(guó)幅員遼闊,全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差別很大,礦業(yè)發(fā)展水平也千差萬(wàn)別。在一些發(fā)達(dá)地區(qū),采礦技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,而在欠發(fā)達(dá)地區(qū),采礦技術(shù)十分落后,采礦設(shè)備也非常落后,采礦貧化率高,造成開(kāi)采效率偏低。

(3)資源綜合利用率、資源回收率低。 有色礦山一般多為多金屬礦山,對(duì)有用礦物的回收利用越來(lái)越受到人們的重視。 國(guó)外對(duì)多金屬的綜合回收利用技術(shù)和水平已經(jīng)達(dá)到一定的水平,而我國(guó)的綜合回收利用技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還很低。 我國(guó)共、伴生礦產(chǎn)資源綜合利用率不足 20%,礦產(chǎn)資源回收率約為 30%,而國(guó)外的先進(jìn)水平則均達(dá)到 50%以上。

(4)地下開(kāi)采引發(fā)地面塌陷,對(duì)地形地貌景觀破壞,土地資源占用破壞,對(duì)地下水資源的破壞。礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)與礦山地質(zhì)環(huán)境惡化,環(huán)境容量有限之間的壓力增加。 礦山環(huán)境問(wèn)題比較突出,不能完全適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新要求。

我們要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)意義上以單純消耗礦產(chǎn)資源、犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)的高耗能為特點(diǎn)的開(kāi)發(fā)利用方式,從根本上改變發(fā)展方式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,真正實(shí)現(xiàn)資源合理開(kāi)發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展,綠色礦業(yè)已成為當(dāng)代礦山企業(yè)發(fā)展的必然選擇。為了實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的高效開(kāi)發(fā)利用,必須不斷的提高礦山采礦技術(shù)水平,為實(shí)現(xiàn)綠色礦山提供有力的技術(shù)保障。

二、我國(guó)金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展方向。

我國(guó)的金屬礦山采礦技術(shù)已經(jīng)取得了一些比較顯著的成就,但是總體的發(fā)展水平仍然很低,那么在未來(lái)一定時(shí)期,采礦技術(shù)的主要發(fā)展方向?yàn)椋壕?xì)開(kāi)采工藝、大規(guī)模采礦技術(shù)、充填采礦技術(shù)、溶浸采礦技術(shù)、無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)和無(wú)人化采礦技術(shù)等。

1、精細(xì)開(kāi)采。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,社會(huì)分工越來(lái)越精細(xì),專業(yè)化程度越來(lái)越高,采掘業(yè)已面臨邁入精細(xì)生產(chǎn)時(shí)代。 有些學(xué)者提出了露天礦的精細(xì)開(kāi)采。 露天礦精細(xì)開(kāi)采,是要實(shí)現(xiàn)露天采礦環(huán)境破壞、礦巖運(yùn)輸功、邊坡開(kāi)挖量與維護(hù)工作量等的最小化。 通過(guò)不斷改進(jìn)精細(xì)開(kāi)采的工藝,配合精細(xì)生產(chǎn)管理,以獲得最好的礦山開(kāi)采經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益與社會(huì)效益。

2、大規(guī)模采礦技術(shù)。大直徑深孔崩礦技術(shù)是大規(guī)模采礦技術(shù)的核心。 VCR 法,分段崩落法,階段崩落法,分段空?qǐng)龇?,階段空?qǐng)龇八煤蟪涮罘ň鶎儆诖笠?guī)模開(kāi)采方法。十多年來(lái),我國(guó)金屬礦山在崩落采礦技術(shù)方面的發(fā)展,主要體現(xiàn)在高分段大間距的無(wú)底柱分段崩落法和無(wú)軌出礦的高階段自然崩落法,分段高度和階段高度不斷加大,不僅提高了采礦的強(qiáng)度、降低了成本,而且獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 崩落采礦法的礦塊結(jié)構(gòu)逐漸簡(jiǎn)化,為了更好的實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化開(kāi)采。 大規(guī)模采礦技術(shù)在今后的應(yīng)用將會(huì)更加的廣泛。

3 、難采礦床采礦技術(shù)。隨著近地表資源的不斷消耗,采礦逐步向深部發(fā)展,地溫地壓不斷增加,尤其是高應(yīng)力礦區(qū),采場(chǎng)突變失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)增高,潛在危害加大,進(jìn)行深部充填采礦可以解決采場(chǎng)不均衡應(yīng)力的傳遞和調(diào)整。充填法有利于開(kāi)采深部礦床,水下、建筑物下和構(gòu)筑物下礦床以及有自燃傾向的礦床。 近年來(lái)采用了無(wú)軌設(shè)備、高分層落礦及充填系統(tǒng)自動(dòng)化等技術(shù),使得充填采礦法的采礦成本下降,采場(chǎng)生產(chǎn)能力及勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提高, 在些礦石及圍巖均穩(wěn)固的礦山也開(kāi)始用充填法,并取得了較好的采選綜合經(jīng)濟(jì)效果。

4 、低品位礦床采礦技術(shù)。我國(guó)礦產(chǎn)資源貧礦多,對(duì)于這些低品位的礦床,用傳統(tǒng)的采礦方法開(kāi)采,采礦成本高,經(jīng)濟(jì)效益低。溶浸采礦技術(shù)是將采、選、冶技術(shù)結(jié)合起來(lái),直接從地下提取金屬的開(kāi)采工藝。 溶浸采礦因能較好地回收常規(guī)開(kāi)采方法不能回收的低品位礦石、難采礦體、難選礦石和廢石中的有用成分,拓寬了地下礦產(chǎn)資源的利用范圍,增加了礦石儲(chǔ)量,為滿足中國(guó)工業(yè)對(duì)礦石產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求開(kāi)辟了新途徑。 長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)溶浸采礦的理論和實(shí)踐給予了極大關(guān)注。 特別是 20 世紀(jì)70 年代以后,美國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)、澳大利亞等國(guó)在溶浸采礦領(lǐng)域開(kāi)展了大量的研究。 目前國(guó)內(nèi)外溶浸采礦技術(shù)己日趨成熟,在幾種主要金屬如鈾、銅、金、銀的生產(chǎn)中,溶浸采礦技術(shù)生產(chǎn)量所占比例逐年增加。溶浸采礦具有環(huán)境污染小,生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn),采用溶浸采礦技術(shù)開(kāi)采低品位礦床具有廣泛的應(yīng)用前景。

5、無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)。無(wú)廢開(kāi)采就是最大限度地減少?gòu)U料的產(chǎn)出、排放,提高資源綜合利用率,減輕或者杜絕礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的負(fù)面影響的工藝技術(shù)。 我國(guó)在無(wú)廢害采礦方面取得了一定的進(jìn)展,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,無(wú)廢害開(kāi)采將是 21世紀(jì)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要研究課題之一。

6、無(wú)人化采礦技術(shù)。這是目前正在形成的技術(shù),我國(guó)大部分金屬礦山仍是半自動(dòng)化和輔助操作控制,將其作為一種中間緩沖技術(shù)。 隨著我國(guó)采礦設(shè)備的大型化、智能化,遙控化技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,將為無(wú)人化采礦提供重要的技術(shù)保障。 未來(lái),無(wú)人化采礦技術(shù)是采礦技術(shù)的必然發(fā)展趨勢(shì)。

7、深部開(kāi)采。隨著淺部易采資源的開(kāi)發(fā)利用,地下金屬資源的開(kāi)發(fā)逐步向縱深方向發(fā)展。與淺埋礦床相比,由于深部礦巖的地質(zhì)構(gòu)造、賦存條件以及地應(yīng)力等均與淺部礦巖有所不同,其開(kāi)采技術(shù)條件更加復(fù)雜,面臨著更廣泛、更復(fù)雜的技術(shù)難題,如地壓、高溫、提升、回采、充填、排水、通風(fēng)、支護(hù)、環(huán)境保護(hù)等。

8、采礦設(shè)備大型化、自動(dòng)化和智能化。美國(guó)一座地下礦山的年產(chǎn)量變化曲線。每一次生產(chǎn)工具的革新,礦山產(chǎn)量翻一番,自機(jī)械化開(kāi)采手段之后,生產(chǎn)工具的更新周期大大縮短。

無(wú)人化采礦技術(shù),就目前金屬礦山而言,可以說(shuō)是正在形成的技術(shù),雖然已經(jīng)在選礦得到了廣泛應(yīng)用,但是大多數(shù)礦山一直沒(méi)有認(rèn)識(shí)到它的優(yōu)點(diǎn)和潛在的效益。目前,仍把注意力放在半自動(dòng)化和輔助操作控制上,以此作為一種中間緩沖技術(shù)。如露天和地下礦鉆機(jī)的鉆頭定位、鉆進(jìn)速度、壓力和孔深控制; 電鏟、輪式裝載機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)的挖掘控制等領(lǐng)域已成功地應(yīng)用了無(wú)人化技術(shù)。由于 GPS、無(wú)線電通信以及激光技術(shù)的實(shí)用化,使得露天礦的測(cè)量和鉆孔作業(yè)也實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化。

結(jié)語(yǔ):綜上所述,論述了我國(guó)金屬礦山采礦技術(shù)方面的主要成就、并從采礦設(shè)備、采礦系統(tǒng)、礦山的數(shù)字化、智能化與無(wú)人化采礦等方面探討了國(guó)內(nèi)采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),期望對(duì)我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《采礦手冊(cè)》編輯委員會(huì).采礦手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999.

第2篇:礦山采礦技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:有色礦山 采礦技術(shù)發(fā)展方向

中圖分類(lèi)號(hào):C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、我國(guó)有色礦山采礦現(xiàn)狀

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、高速增長(zhǎng),有色金屬工業(yè)得到快速發(fā)展。1995年10種主要有色金屬產(chǎn)量?jī)H為496 6萬(wàn)t 2005年達(dá)到1638 8萬(wàn)t增長(zhǎng)了23倍。從2002年起,我國(guó)有色金屬產(chǎn)量連續(xù)4年位居世界有色金屬第一產(chǎn)量大國(guó)。

為有色金屬工業(yè)提供原料的采礦工業(yè)也取得長(zhǎng)足發(fā)展。10種有色金屬的采礦能力從1995年的11838萬(wàn)t提高到2004年的17256萬(wàn)t增長(zhǎng)45.8%;出礦量從1995年的8459萬(wàn)t提高到14357萬(wàn)t增長(zhǎng)69.7%(見(jiàn)表1),但礦山的發(fā)展落后于有色金屬工業(yè)的整體發(fā)展水平?!熬盼濉背跗冢袊?guó)有色金屬工業(yè)總公司直屬的159座有色礦山,因資源枯竭,已相繼關(guān)閉、破產(chǎn)一半以上。同期擴(kuò)建、新建礦山較少,因而礦石產(chǎn)量增長(zhǎng)速度相對(duì)較慢。

表11995 -2005年中國(guó)有色金屬產(chǎn)量及礦山生產(chǎn)能力

據(jù)統(tǒng)計(jì),2002年我國(guó)有色礦山總數(shù)近4000家,但絕大部份為中小型礦山。設(shè)計(jì)年產(chǎn)礦石能力100萬(wàn)t以上的大型礦山僅約21座。大型礦山之所以少,與建礦模式有關(guān),但更主要的是與我國(guó)大型礦床少、中小型礦床多的客觀狀況密切相關(guān)。全球已探明儲(chǔ)量超500萬(wàn)t的60個(gè)大型銅礦床中,我國(guó)僅有玉龍銅礦和德興銅礦,且排位居后。世界鉛鋅礦床儲(chǔ)量超500萬(wàn)t的有39個(gè),我國(guó)僅占3座。

我國(guó)小宗有色金屬礦產(chǎn)(稀土、鎢、錫、銻、鋁等)相對(duì)豐富,品質(zhì)較好,而大宗有色金屬(銅、鋁、鉛、鋅等)礦產(chǎn)短缺,品質(zhì)較差。單一礦產(chǎn)少,共伴生礦產(chǎn)多。適宜露天開(kāi)采的礦床少,需要地下開(kāi)采的礦床多。有色金屬礦產(chǎn)資源的這種票賦特點(diǎn)客觀上制約了我國(guó)有色礦山的建設(shè)和礦產(chǎn)資源的供應(yīng)。目前,我國(guó)銅、鋁、鉛、鋅、鉆等關(guān)系國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的主要有色金屬礦產(chǎn)資源嚴(yán)重短缺,供需矛盾日益突出。銅、鋁等重要礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量占有量分別僅相當(dāng)于世界人均水平的42% 7.3%。 2003年銅產(chǎn)量的近70%、鋁產(chǎn)量的40%、鋅產(chǎn)量的20% ,鉛產(chǎn)量的53%依靠進(jìn)口原料。目前,我國(guó)已成為世界上最大的有色金屬礦產(chǎn)品進(jìn)口國(guó)之一。

二、有色礦山采礦技術(shù)

1、膠結(jié)充填采礦技術(shù)

充填采礦工藝,尤其是膠結(jié)充填采礦工藝,對(duì)于提高礦產(chǎn)資源的回采率和保護(hù)地表不受破壞具有于分顯著的效果。但如何使充填采礦工藝與礦床開(kāi)采條件有效匹配,實(shí)現(xiàn)高效率、高產(chǎn)能,并且降低采礦成本,一直是個(gè)難題,因而制約了充填采礦工藝的推廣應(yīng)用。隨著高分層充填采礦、分段充填采礦和階段深孔采礦后充填等工藝和技術(shù)取得重大進(jìn)展,有力促進(jìn)了充填采礦法的推廣應(yīng)用。

(1)盤(pán)區(qū)高分層充填采礦技術(shù)。分層充填采礦工藝應(yīng)用范圍較廣,但分層高度一般在2 ~3 m左右,使得分層采礦法的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率較低。成功應(yīng)用于凡口礦的高分層充填采礦工藝的分層高達(dá)到4. 5 ~ 5 m,為應(yīng)用大型無(wú)軌采礦設(shè)備創(chuàng)造了條件,標(biāo)準(zhǔn)盤(pán)區(qū)(3個(gè)采場(chǎng))的生產(chǎn)能力達(dá)到840 t /d顯著提高了生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。

盤(pán)區(qū)機(jī)械化高分層充填采礦法沿礦體走向布置采礦盤(pán)區(qū)(見(jiàn)圖1),盤(pán)區(qū)內(nèi)劃分為礦房、礦柱采場(chǎng)。一步驟回采礦房,采后尾砂膠結(jié)充填;二步驟回采礦柱,采后尾砂充填。通過(guò)無(wú)軌機(jī)械化上向鑿巖采礦工藝、分層采場(chǎng)一次微差爆破與界面控制爆破技術(shù),鑿巖、裝藥、運(yùn)料、撬毛、頂板管理、出礦和二次破碎全盤(pán)大型無(wú)軌機(jī)械化配套作業(yè),實(shí)現(xiàn)分層充填采礦法集中強(qiáng)化采礦。

圖1盤(pán)區(qū)機(jī)械化高分層充填采礦法

(2)分段充填采礦技術(shù)。充填采礦法通常采用分層回采方式,但下向分層法的充填成本高,而上向分層法要求礦體穩(wěn)固性較好。分段充填法將暴露面積較大的分層采場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓狀多邊形斷面結(jié)構(gòu),大幅度縮小了采場(chǎng)暴露面積,因而可以在礦體不太穩(wěn)固的條件下實(shí)行高效率充填采礦。該工藝可以實(shí)現(xiàn)無(wú)礦柱連續(xù)開(kāi)采,可以在難采礦體條件下實(shí)現(xiàn)安全、高效、低耗采礦。

分段充填采礦法結(jié)合銅礦開(kāi)發(fā),將采礦中段劃分成分段,在各分段布置采場(chǎng)單元進(jìn)行采、出、充作業(yè)(見(jiàn)圖2)。分段采場(chǎng)垂直礦體走向布置,可在中段內(nèi)呈梯狀多分段布置采場(chǎng)?;夭膳c充填作業(yè)在分段采場(chǎng)內(nèi)按采礦步距交替進(jìn)行。在巷道內(nèi)進(jìn)行鑿巖、出礦和充填作業(yè);上向中深孔擠壓充填體爆破,形成采空區(qū)后立即進(jìn)行膠結(jié)充填。臺(tái)車(chē)鑿巖、鏟運(yùn)機(jī)出礦和運(yùn)料充填,推卸式鏟運(yùn)機(jī)充填接頂,實(shí)現(xiàn)采、出、充作業(yè)全盤(pán)無(wú)軌機(jī)械化。

圖2分段膠結(jié)充填采礦法方案

(3)高階段大直徑深孔嗣后充填采礦技術(shù)。大直徑深孔采礦由高效率的落礦技術(shù)與階段嗣后充填工藝相結(jié)合,既發(fā)揮了充填采礦法的優(yōu)點(diǎn),又能實(shí)現(xiàn)高效率、大規(guī)模地下采礦。

2、金屬礦床無(wú)廢開(kāi)采

采礦工業(yè)在為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供原材料的同時(shí)也會(huì)擾動(dòng)環(huán)境、破壞生態(tài)和浪費(fèi)資源。資源開(kāi)發(fā)利用引起的環(huán)境破壞和資源浪費(fèi)已成為全球性的嚴(yán)峻問(wèn)題。由于末端治理方案存在不徹底、不及時(shí)和成本高的弊端,因而無(wú)廢開(kāi)采方式及其工藝技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外采礦的主要發(fā)展方向。近年來(lái),在國(guó)內(nèi)采礦行業(yè)提出了工業(yè)生態(tài)型開(kāi)采理念和無(wú)廢開(kāi)采模式,南京鉛鋅銀礦將成為我國(guó)有色礦山第一個(gè)無(wú)廢開(kāi)采的礦山,銅綠山礦的深部地下開(kāi)采也將實(shí)現(xiàn)無(wú)廢開(kāi)采。冬瓜山銅礦和會(huì)澤鉛鋅礦的深部開(kāi)采正按無(wú)廢開(kāi)采模式進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。

礦床無(wú)廢開(kāi)采模式遵從工業(yè)生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn),以采礦活動(dòng)為中心,將礦山人文環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、資源環(huán)境和經(jīng)濟(jì)環(huán)境相互聯(lián)系起來(lái),構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的工業(yè)系統(tǒng);在采礦過(guò)程中,以最小的排放量獲取最大資源量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;在采礦活動(dòng)結(jié)束后,通過(guò)最小的末端治理使礦山工程與生態(tài)環(huán)境融為一個(gè)整體。

礦床開(kāi)采給礦產(chǎn)資源和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)主要有4大危害源:資源損失、地表塌陷、排放廢石、排放尾砂(赤泥)。無(wú)廢開(kāi)采模式將結(jié)合礦床開(kāi)采工藝控制和消除危害源(見(jiàn)圖3)。因此,開(kāi)采模式包括3項(xiàng)基本要素:資源效率高;廢料流出量??;地表不受破壞。于是,在礦床開(kāi)采過(guò)程中將實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源充分利用與有效保護(hù)、礦區(qū)地表不塌陷、礦山固體廢料少排放或零排放的目標(biāo);在礦山生產(chǎn)過(guò)程中可以保持礦區(qū)完整的生態(tài)體系和人文環(huán)境,礦床開(kāi)采結(jié)束后只需少量甚至不需要進(jìn)行末端治理。

圖3礦床開(kāi)采危害源控制流程

在開(kāi)采過(guò)程中,提高表內(nèi)儲(chǔ)量采礦回收率和降低采礦貧化率可以使礦山獲得直接經(jīng)濟(jì)效益,減少地表構(gòu)建筑物搬遷或改造將節(jié)省支出,這是目前對(duì)開(kāi)采工藝通常的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。工業(yè)生態(tài)理念涉及到礦區(qū)資源總量,包括表內(nèi)資源的回收利用和遠(yuǎn)景資源的保護(hù),以及人文環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

3、深井采礦技術(shù)

有色金屬礦山正在逐步進(jìn)入深井開(kāi)采,紅透山銅礦、冬瓜山銅礦、凡口鉛鋅礦和金川鎳礦等礦山的開(kāi)采深度已接近或超過(guò)1000 m。深部開(kāi)采存在著高地應(yīng)力、高井溫等特殊的開(kāi)采技術(shù)條件,使采礦作業(yè)遇到了一系列技術(shù)難題。高地應(yīng)力還往往引發(fā)采場(chǎng)冒頂坍塌、巷道失穩(wěn)和巖爆災(zāi)害,嚴(yán)重威脅人員、設(shè)備安全;井下高溫?fù)p害工人健康,降低勞動(dòng)效率,急劇增加通風(fēng)成本。通過(guò)國(guó)家科技攻關(guān)課題的支持,針對(duì)凡口礦深部難采條件開(kāi)發(fā)的開(kāi)采條件重構(gòu)理論與技術(shù)、礦山安全保障理論與技術(shù),為礦山深部開(kāi)采提供了技術(shù)支撐。

開(kāi)采條件重構(gòu)是指通過(guò)一定的技術(shù)和工程改造原有開(kāi)采技術(shù)條件,創(chuàng)造合適的開(kāi)采環(huán)境,使之有利于采用高效的采礦工藝和實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。結(jié)合凡口礦研究開(kāi)發(fā)的高應(yīng)力卸荷、鋼纖維混凝土支護(hù)、排熱通風(fēng)等理論與技術(shù),為深部難采條件下實(shí)現(xiàn)高效采礦創(chuàng)造了條件。

(1)高地應(yīng)力卸荷。結(jié)合采礦工藝,在回采過(guò)程中通過(guò)采場(chǎng)局部弱化技術(shù)和合理的回采順序,調(diào)整圍巖應(yīng)力分布狀態(tài),使應(yīng)力集中部位向深部轉(zhuǎn)移。

在開(kāi)挖結(jié)構(gòu)的近表層形成低應(yīng)力卸荷圈,在圍巖深部形成應(yīng)力集中的白承載圈。一方面使白承載圈巖體處于三向應(yīng)力狀態(tài),提高礦巖強(qiáng)度,降低巖體破壞的可能性,充分發(fā)揮圍巖白支承能力;另一方面,由于大部分載荷和應(yīng)力集中由白承載圈承擔(dān),為卸荷圈巖體的穩(wěn)定提供了保障。白承載圈和卸荷圈相輔相成、互為依存,顯著提高開(kāi)挖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,為高應(yīng)力條件下采用大規(guī)格采場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)高效率采礦創(chuàng)造安全開(kāi)采條件。

(2)高應(yīng)力條件下鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)。對(duì)于深部高地應(yīng)力條件下有巖爆傾向的巖層,要求支護(hù)單元必須具有良好韌性,承載過(guò)程中吸收能量的性能良好。通過(guò)能量試驗(yàn)與研究發(fā)現(xiàn),鋼纖維混凝土表現(xiàn)出很好的韌性和吸收變形能的能力,在最大位移能力、殘余強(qiáng)度、吸收變形能等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)(見(jiàn)圖4)。

圖4混凝土全應(yīng)力應(yīng)變曲線

(3)高溫礦井排熱通風(fēng)技術(shù)。針對(duì)深部高溫環(huán)境開(kāi)發(fā)出基于空氣與巖石熱交換原理的高溫礦井排熱通風(fēng)技術(shù),以及復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)智能優(yōu)化技術(shù)和通風(fēng)環(huán)境分析軟件。該技術(shù)在復(fù)雜的高溫礦井條件下充分發(fā)揮上部巷道的調(diào)熱機(jī)能,使空氣到達(dá)井下作業(yè)面時(shí)溫度最低,從而達(dá)到改善井下作業(yè)環(huán)境的目的?;诳諝馀c巖石熱交換原理的深井排熱降溫技術(shù)與制冷降溫技術(shù)相比較,可降低能耗70%,特別話合我國(guó)節(jié)能降耗的國(guó)情。

三、我國(guó)金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展方向

1、精細(xì)開(kāi)采

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,社會(huì)分工越來(lái)越精細(xì),專業(yè)化程度越來(lái)越高,采掘業(yè)已面臨邁入精細(xì)生產(chǎn)時(shí)代,有些學(xué)者提出了露天礦的精細(xì)開(kāi)采露天礦精細(xì)開(kāi)采,是要實(shí)現(xiàn)露天采礦環(huán)境破壞、礦巖運(yùn)輸功、邊坡開(kāi)挖量與維護(hù)工作量等的最小化,通過(guò)不斷改進(jìn)精細(xì)開(kāi)采的工藝,配合精細(xì)生產(chǎn)管理,以獲得最好的礦山開(kāi)采經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益與社會(huì)效益。

2、無(wú)人化采礦技術(shù)

這是目前正在形成的技術(shù),我國(guó)大部分金屬礦山仍是半自動(dòng)化和輔助操作控制,將其作為種中間緩沖技術(shù),隨著我國(guó)采礦設(shè)各的大型化、智能化,遙控化技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,將為無(wú)人化采礦提供重要的技術(shù)保障。未來(lái),無(wú)人化采礦技術(shù)是采礦技術(shù)的必然發(fā)展趨勢(shì)。

結(jié)束語(yǔ):

我國(guó)有色采礦工業(yè)要趕超世界先進(jìn)水平,必須多方面的通力合作。倘若在某個(gè)環(huán)節(jié)上落后了,都會(huì)影響到整體水平的提高。在此值得指出的是,采礦方法或開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新取決于采礦設(shè)備的發(fā)展。目前,有些礦山企業(yè)由于經(jīng)營(yíng)不得力而面臨倒閉的境地;有些礦山企業(yè)由于技術(shù)裝備上不去而出現(xiàn)生產(chǎn)成本高、經(jīng)濟(jì)效益低的問(wèn)題;有些礦山企業(yè)由于資金缺乏而處于難運(yùn)作狀況。這些問(wèn)題只有通過(guò)深入改革才能解決,其中最重要的解決辦法就是依靠科技進(jìn)步。

參考文獻(xiàn):

第3篇:礦山采礦技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:金屬礦;采礦技術(shù);分析和探討

中圖分類(lèi)號(hào):F407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

歷史十分悠久,近年來(lái),我國(guó)在金屬礦的開(kāi)采上進(jìn)行了各種現(xiàn)代化采礦技術(shù)和工藝的全面研究,在露天陡幫的開(kāi)采、連續(xù)和間斷開(kāi)采、分段中深孔的采礦、大直徑深孔的采礦、自然崩落采礦、機(jī)械分層的采礦、溶提采礦、巖體加固和支護(hù)、高效率的礦山充填、井下成套采礦裝備、礦山的防治水、露天的成套采礦裝備等方面都有了很大突破。

1 我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀

我國(guó)礦產(chǎn)資源總的特點(diǎn)是總量大,但人均擁有量低,人均礦產(chǎn)儲(chǔ)量?jī)H為世界平均值的58%;種類(lèi)齊全但結(jié)構(gòu)不合理,目前我國(guó)已探明礦產(chǎn)資源總量較大,約占世界的12%,居世界第3位,但主要礦產(chǎn)儲(chǔ)量占世界的比例并不高。目前我國(guó)具有年產(chǎn)9億t鐵礦石原礦的生產(chǎn)能力,到2015年可形成新增鐵礦石原礦年生產(chǎn)能力達(dá)3~3.5億t。此外,我國(guó)還加大了海外鐵礦投資力度,到2015年,我國(guó)海外權(quán)益礦規(guī)模將增加1億t左右,海外權(quán)益礦的總量達(dá)到我國(guó)進(jìn)口總量的20%以上。

2當(dāng)前采用的主要采礦技術(shù)

2.1陡幫的開(kāi)采。這種開(kāi)采技術(shù)在初期時(shí)的剝離量比較小,基建的工程量也比較少,最終邊坡的暴露時(shí)間以及建設(shè)周期都十分短。所以,很早以前我國(guó)就將陡幫的開(kāi)采納入到國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目中,在露天礦中進(jìn)行了大規(guī)模工業(yè)試驗(yàn)的開(kāi)展,這給大中型露天礦技術(shù)的新建、改造以及擴(kuò)建提供了相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2.2鏟運(yùn)機(jī)和松土機(jī)所進(jìn)行的露天開(kāi)采。這種開(kāi)采技術(shù)主要適用于對(duì)鋁土礦進(jìn)行開(kāi)采,其主要技術(shù)特點(diǎn)為采用松土機(jī)對(duì)礦巖進(jìn)行松散和破碎,從而來(lái)代替鑿巖爆破方式,而鏟運(yùn)機(jī)則主要進(jìn)行運(yùn)輸、裝載、卸載。這種采礦工藝十分簡(jiǎn)單,能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)多用的效果,通過(guò)進(jìn)行分層鏟裝來(lái)實(shí)現(xiàn)分層排土、分層開(kāi)采,最終達(dá)到排土和復(fù)墾一體化的效果。

2.3間斷和連續(xù)相結(jié)合的開(kāi)采技術(shù)。這種采礦技術(shù)是指在工作面上用電鏟對(duì)礦石加以裝載,經(jīng)過(guò)破碎機(jī)破碎和汽車(chē)運(yùn)輸以后,將礦石通過(guò)膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出采場(chǎng)。這種采礦工藝能夠使得膠帶機(jī)和汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮,使用于開(kāi)采那些深凹的露天礦。

2.4地下金屬采礦的連續(xù)化。連續(xù)開(kāi)采地下金屬礦山主要是指:連續(xù)回采礦房、連續(xù)開(kāi)采礦體(床)、連續(xù)運(yùn)送礦石以及連續(xù)的全工藝過(guò)程。也就是說(shuō)在開(kāi)采的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)一步到位;在回采的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)出礦、落礦、搬運(yùn)礦石工藝的連續(xù)性作業(yè);實(shí)現(xiàn)井下礦石的運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、提升等環(huán)節(jié)的連續(xù)化;落礦、掘進(jìn)、運(yùn)搬、出礦、運(yùn)輸?shù)裙に囘^(guò)程連續(xù)化。

2.5無(wú)底柱的分段崩落方法。我國(guó)當(dāng)前的無(wú)底柱分段崩落采礦技術(shù)面臨著怎樣對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行加大和優(yōu)化的問(wèn)題。優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的主要方向?yàn)槭沟眠M(jìn)路間距不斷增大。通過(guò)進(jìn)路間距的增大能夠?qū)崿F(xiàn)采掘工程量的大幅減少,此外還能使得一次崩礦量增大,從而使得采礦強(qiáng)度得以增加,降低礦石的成本,大大提高礦山經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2.6自然崩落的技術(shù)和方法。自然崩落的技術(shù)和方法主要是指通過(guò)巖石自然應(yīng)力的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)落礦的技術(shù),其具有采礦成本低、生產(chǎn)能力大等方面的優(yōu)點(diǎn),尤其適用于那些礦化均勻、礦體厚大、易于自然崩落的礦床開(kāi)采過(guò)程。

3 金屬礦采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 深井開(kāi)采。隨著淺部資源的逐漸消耗和枯竭,我國(guó)已開(kāi)始向地下深部獲取資源,預(yù)計(jì)在今后10~20 a內(nèi),我國(guó)礦山將進(jìn)入1000~2000 m深度開(kāi)采。20世紀(jì)60~70年代建設(shè)的部分礦山相繼進(jìn)入深部開(kāi)采,一些新建礦山采礦深度也很大。

3.2 大型極深露天礦采礦技術(shù)。目前,我國(guó)已有部分礦山進(jìn)入大型極深露天礦山開(kāi)采。隨著開(kāi)采深度的增加,采場(chǎng)空間作業(yè)尺寸逐漸縮小,開(kāi)拓運(yùn)輸和新水平準(zhǔn)備困難增加,采礦強(qiáng)度降低,運(yùn)輸距離增長(zhǎng),重車(chē)上坡長(zhǎng)距離運(yùn)行,設(shè)備效率降低,生產(chǎn)能力下降。目前我國(guó)已形成了較為成熟的系統(tǒng)研究方法,初步形成了大型極深露天礦開(kāi)采的工藝、設(shè)備配套工藝、爆破控制技術(shù)、防災(zāi)變控制和環(huán)境控制等。

3.3 露天礦境界外駐留礦開(kāi)采技術(shù)。我國(guó)許多大型冶金露天礦山逐漸步入晚期開(kāi)采,但由于受技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件約束,露天礦境界外遺留大量礦產(chǎn)資源。如果擴(kuò)大境界,可能造成礦山經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的惡化,并且征用大量土地,破壞生態(tài)環(huán)境。這些儲(chǔ)量已無(wú)法通過(guò)擴(kuò)大露天境界回收。為了減少損失我國(guó)已通過(guò)對(duì)蝕變巖型礦巖特性的研究,采用灰色系統(tǒng)方法選擇采礦方法,控制了復(fù)雜條件下的采場(chǎng)頂板;運(yùn)用聲發(fā)射與地壓、位移監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法,掌握非煤礦山礦巖體的地壓活動(dòng)特征。初步形成了駐留礦體開(kāi)采與原開(kāi)采的耦合方法、礦山開(kāi)采對(duì)礦巖層損傷的數(shù)值分析方法、頂板巖層變形監(jiān)測(cè)措施、巖層變形監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)方法、低擾動(dòng)爆破技術(shù)等。

3.4復(fù)雜富水礦床開(kāi)采技術(shù)。今后應(yīng)在復(fù)雜水體礦床安全高效采礦方法、全尾砂濃縮充填材料、工藝設(shè)備及自控技術(shù)研究以及水患和地壓突變規(guī)律及監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)控制技術(shù)方面開(kāi)展研究工作。特別是復(fù)雜水體礦床突水機(jī)理及防治技術(shù),井下充填的新型廉價(jià)尾砂膠結(jié)材料,微細(xì)粒尾砂高效濃縮泵送充填及自控技術(shù),巖層變形—應(yīng)力—滲流三場(chǎng)耦合分析技術(shù),低能耗沉密脫水臥式倉(cāng)造漿工藝與技術(shù)方面重點(diǎn)開(kāi)展研究工作。

3.5復(fù)雜難采地下殘留礦體開(kāi)采技術(shù)。我國(guó)地下金屬礦山長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)采,由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的制約以及亂采亂挖的影響,采區(qū)內(nèi)仍殘留有大量的礦石資源。這些殘留礦石資源回采技術(shù)復(fù)雜,安全條件差,遺留的大量空區(qū)和礦柱長(zhǎng)期不能得到有效處理?;厥者@些殘留資源的主要難點(diǎn)是復(fù)雜空區(qū)殘留資源探測(cè)技術(shù)、大參數(shù)大步距整體崩落技術(shù)、殘留資源開(kāi)采條件再造技術(shù)、復(fù)雜充填體下礦柱回收技術(shù)以及復(fù)雜殘留礦體安全回采監(jiān)測(cè)預(yù)警等技術(shù)。這些技術(shù)難題的解決,必將對(duì)提高礦產(chǎn)資源利用水平、推進(jìn)我國(guó)采礦技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。

3.6無(wú)人采礦、自動(dòng)采礦、數(shù)字礦山。隨著無(wú)人采礦技術(shù)、可視化技術(shù)、3S(RS,GPS,GIS)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)數(shù)字化勢(shì)如破竹,把礦山及其他相關(guān)信息、計(jì)算技術(shù)和工業(yè)控制技術(shù)進(jìn)行整合,優(yōu)化設(shè)計(jì)礦床開(kāi)采方案、合理配置資源、最佳控制工藝及其支撐系統(tǒng),已成為全面、動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確地掌握我國(guó)礦產(chǎn)資源的存量及變化、進(jìn)而科學(xué)合理地開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)資源、實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展提供手段。

3.7無(wú)廢開(kāi)采。無(wú)廢開(kāi)采與可持續(xù)發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。一方面在礦區(qū)開(kāi)發(fā)和發(fā)展過(guò)程中往往聚集和形成了相當(dāng)數(shù)量人口的社區(qū)或一定規(guī)模的城市,其環(huán)境保護(hù)有著重要的意義;另一方面,如果忽視無(wú)廢開(kāi)采,不注重環(huán)境與資源的利用和保護(hù),過(guò)早地開(kāi)采完資源,勢(shì)必會(huì)對(duì)礦山與國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成很大的損失。所以,必須從長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)規(guī)劃礦山的開(kāi)采,確保礦山長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)間的推移,現(xiàn)有的各種類(lèi)型的采礦方法都有可能遭遇面目全非的變革,無(wú)人礦山、海底采礦、太空采礦等都將成為現(xiàn)實(shí)。采礦業(yè)將以一個(gè)更需要我們想象力才能描繪的形象,伴隨人類(lèi)的文明活動(dòng)而向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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[2] 吳愛(ài)祥,王洪江,楊保華,尹升華.溶浸采礦技術(shù)的進(jìn)展與展望[J].采礦技術(shù),2006,6(3):39—48.

第4篇:礦山采礦技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:礦山采礦;采礦安全;技術(shù)管理

中圖分類(lèi)號(hào): C93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

引言

任何項(xiàng)目的生產(chǎn)都存在或多或少的安全問(wèn)題,而礦山生產(chǎn)的安全與否直接關(guān)系著國(guó)家未來(lái)的發(fā)展和穩(wěn)定,采礦行業(yè)是提高國(guó)家經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要手段,所以相關(guān)部門(mén)必須給予足夠的重視。但就目前而言,我國(guó)礦山采礦環(huán)境差,存在較多的安全隱患,這些隱患不僅威脅著工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全,還直接影響著整個(gè)企業(yè)的發(fā)展,所以加強(qiáng)礦山采礦的安全技術(shù)管理勢(shì)在必行。

一、加強(qiáng)礦山采礦安全技術(shù)管理的實(shí)施

1、落實(shí)礦山安全的責(zé)任意識(shí)

我國(guó)對(duì)礦山的安全生產(chǎn)一直有較高的要求。事實(shí)上,安全管理不但是礦領(lǐng)導(dǎo)需要注意和掌握的,也是每個(gè)礦山生產(chǎn)工人需要學(xué)習(xí)和引起足夠重視的,并且在實(shí)際生產(chǎn)管理中做到合理的分工,加強(qiáng)所有工人的安全管理意識(shí)是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的前提。另外,安全責(zé)任制度是目前礦山實(shí)施管理的一項(xiàng)重要制度,這對(duì)礦山每個(gè)負(fù)責(zé)人具有極大的約束力。為了整個(gè)礦山采礦技術(shù)安全管理的提高,需要其和具體的責(zé)任制度相結(jié)合,這必會(huì)引起每個(gè)人對(duì)安全管理的認(rèn)識(shí)。

2、明確相關(guān)技術(shù)的管理任務(wù)

目前我國(guó)礦山采礦的安全技術(shù)管理中的主要任務(wù)就是嚴(yán)格貫徹落實(shí)國(guó)家指定的相關(guān)法規(guī)、政策及方針;制定完善相應(yīng)的安全規(guī)章制度并實(shí)施,從而盡量減少安全隱患現(xiàn)象的發(fā)生,降低因安全事故引起的經(jīng)濟(jì)損失,為提高國(guó)家經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造良好環(huán)境;另外,還應(yīng)加強(qiáng)研究生產(chǎn)活動(dòng)中的客觀規(guī)律,制定各項(xiàng)合理的安全措施,營(yíng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境??梢愿鶕?jù)以下內(nèi)容開(kāi)展:(1)制定完善礦山采礦過(guò)程中的安全生產(chǎn)責(zé)任制及規(guī)章制度,并認(rèn)真貫徹落實(shí)到位。(2)建立礦山企業(yè)的安全技術(shù)管理部門(mén),并組織相關(guān)人員定期對(duì)其進(jìn)行安全生產(chǎn)檢查。(3)組織工作人員學(xué)習(xí)有關(guān)安全生產(chǎn)的相關(guān)方針、法令、規(guī)程及政策。(4)制定實(shí)施安全技術(shù)的措施計(jì)劃,改善生產(chǎn)條件,提高生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的整體水平,為提高經(jīng)濟(jì)效益打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。(5)建立起安全生產(chǎn)及技術(shù)管理的資料檔案。(6)認(rèn)真分析、調(diào)查、統(tǒng)計(jì)職工的傷亡情況,并采取合理的措施加以解決。(7)定期開(kāi)展安全教育、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的會(huì)議,并兌現(xiàn)獎(jiǎng)懲。

3、嚴(yán)格實(shí)施有關(guān)安全檢查的各項(xiàng)工作

礦山采礦實(shí)施安全檢查的最主要目的在于能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,并采取合理措施加以處理,從而最大程度上避免事故發(fā)生,為礦山的安全生產(chǎn)提供更多保障。安全生產(chǎn)的模式一般為自查、互查及專業(yè)查等,對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題工作人員要及時(shí)記錄在案,并把問(wèn)題公布于眾,及時(shí)組織相關(guān)人員制定有效措施進(jìn)行處理。其主要內(nèi)容包括:一是各項(xiàng)安全法規(guī)和規(guī)章制度的執(zhí)行情況;二是安全生產(chǎn)方針、政策和上級(jí)相關(guān)決策的執(zhí)行情況;三是工作環(huán)境的安全等級(jí),例如空頂情況;四是設(shè)備、工作崗位、工具、電氣上的安全設(shè)施及防護(hù)裝置的安全情況;五是預(yù)防自然災(zāi)害的具體情況;六是相關(guān)安全技術(shù)計(jì)劃的執(zhí)行情況;七是安全問(wèn)題的整改情況和發(fā)生事故地點(diǎn)的防范措施情況。

4、定期對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)和安全管理的培訓(xùn)

認(rèn)真分析礦山事故后我們可以看出:大多數(shù)礦山企業(yè)的各級(jí)工作人員都缺乏一定的技術(shù)和安全管理的培訓(xùn),這樣就會(huì)提高一些由于違反勞動(dòng)規(guī)律、規(guī)章制度及指揮等各種事故的發(fā)生率,所以定期對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)和安全管理的培訓(xùn)尤為重要,是減少事故發(fā)生和確保安全生產(chǎn)的重要工作。主要內(nèi)容為:一是對(duì)礦山企業(yè)中的技術(shù)、安全部門(mén)的安全意識(shí)進(jìn)行培訓(xùn)。該類(lèi)型的培訓(xùn)通常由企業(yè)主管部門(mén)和勞動(dòng)組織部門(mén)一同開(kāi)展。培訓(xùn)后,礦山技術(shù)人員、安全部門(mén)的負(fù)責(zé)人會(huì)加強(qiáng)對(duì)礦山開(kāi)采過(guò)程中的安全操作流程、國(guó)家安全生產(chǎn)的方針、法規(guī)及政策的認(rèn)識(shí),掌握與礦山安全管理、開(kāi)采等有關(guān)的基本知識(shí)和安全技術(shù),從而很大程度上提高了安全技術(shù)管理的整體水平。二是對(duì)特殊工種員工的技術(shù)培訓(xùn)。礦山安全開(kāi)采過(guò)程殊工種一般是指絞車(chē)司機(jī)、放炮工、信號(hào)工、采掘工、電氣、焊接及起重等一些特殊工作,它們?cè)谡麄€(gè)礦山開(kāi)采工作中具有重要作用。但其安全隱患多,危險(xiǎn)性大,事故一旦發(fā)生,將會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。所以,為了確保礦山開(kāi)采工作的安全和順利,相關(guān)部門(mén)必須定期組織這些人員進(jìn)行安全操作的培訓(xùn),并且規(guī)定只有通過(guò)實(shí)踐測(cè)驗(yàn),取得合格后方能上崗操作。雖然礦山企業(yè)中有些工作人員已有多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),但隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,很多技術(shù)和知識(shí)都在不斷更新,所以也應(yīng)將他們作為重要安全技術(shù)培訓(xùn)的對(duì)象,定期進(jìn)行安全教育,總結(jié)工作過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。三是培養(yǎng)日常工作中的安全意識(shí)。企業(yè)要想保障安全生產(chǎn)加強(qiáng)培養(yǎng)安全意識(shí)的力度是最有效的手段之一。礦山企業(yè)不一定要定期舉行安全會(huì)議,但在日常安全生產(chǎn)過(guò)程中必須加強(qiáng)培養(yǎng)安全意識(shí),總結(jié)各方面的安全生產(chǎn)問(wèn)題,對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析并找出處理問(wèn)題的方法,對(duì)于違規(guī)作業(yè)和一些與操作規(guī)范不相符的流程及時(shí)阻止,從而為安全生產(chǎn)提供更多保障。四是認(rèn)真做好典型經(jīng)驗(yàn)和事故教訓(xùn)的教育。自古以來(lái),模范是教育過(guò)程中的良好素材,所以相關(guān)人員可以利用正反方面的典型安全事例來(lái)培訓(xùn)和教育工作人員的安全生產(chǎn),通過(guò)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)來(lái)轉(zhuǎn)換工作人員的生產(chǎn)觀念,從而為做好技術(shù)管理和安全生產(chǎn)工作創(chuàng)造良好環(huán)境。

二、明確礦山采礦安全技術(shù)管理任務(wù)

1、加強(qiáng)內(nèi)部管理,關(guān)注國(guó)際市場(chǎng)動(dòng)態(tài)

當(dāng)今這樣一個(gè)科技迅猛發(fā)展的時(shí)代,科技投入在國(guó)際國(guó)內(nèi)都被加大,而且對(duì)人才的培養(yǎng)也非常注重。就煤礦開(kāi)采而言,學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外的先進(jìn)科技是非常有必要的。對(duì)煤礦的安全工作,我們不能固步自封,也不能閉門(mén)造車(chē),而應(yīng)該采取積極主動(dòng)與國(guó)際接軌的策略,對(duì)別國(guó)先進(jìn)科技應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí),把其領(lǐng)先的技術(shù)水平引進(jìn)來(lái),這對(duì)自身的煤礦安全技術(shù)的發(fā)展非常有利。我們不應(yīng)僅僅停留在此,而應(yīng)該加強(qiáng)自身的內(nèi)部管理和煤礦開(kāi)采過(guò)程中的安全管理。煤礦的管理者需要具備豐富的理論知識(shí)和豐富的管理經(jīng)驗(yàn)。在煤礦作業(yè)管理中,對(duì)采礦工程技術(shù)和礦井通風(fēng)以及防滅火技術(shù)要重視起來(lái)。放在第一位的應(yīng)是礦井的安全工作,把“以人為本,安全為天”的安全理念要牢固的樹(shù)立起來(lái),對(duì)“安全第一”的方針要始終堅(jiān)持。

2、認(rèn)真貫徹實(shí)施國(guó)家的相關(guān)政策、法規(guī)和方針

當(dāng)前,把國(guó)家的相關(guān)政策和法規(guī)以及方針進(jìn)行認(rèn)真貫徹實(shí)施是礦山采礦安全技術(shù)管理的主要任務(wù)。經(jīng)濟(jì)效益雖然是考查礦山企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)之一,但安全也是一個(gè)礦山企業(yè)成功的主要因素。因此,各相關(guān)規(guī)章制度的制定是確保取得經(jīng)濟(jì)效益的主要手段,有效的安全措施和及時(shí)完整的實(shí)施可以創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境。經(jīng)過(guò)多年的礦山工作和分析發(fā)現(xiàn),有效的采礦安全技術(shù)管理制度是很關(guān)鍵的,可以從下面幾個(gè)方面出發(fā)做好管理工作。(1)把各項(xiàng)安全生產(chǎn)的規(guī)章制度和安全生產(chǎn)責(zé)任制制定出來(lái),并落實(shí)到各個(gè)崗位。(2)對(duì)有關(guān)安全生產(chǎn)的政策方針規(guī)程和法令進(jìn)行組織學(xué)習(xí),并貫徹執(zhí)行。(3)把安全技術(shù)管理機(jī)構(gòu)建立起來(lái),并組織專業(yè)人員,對(duì)安全生產(chǎn)的落實(shí)情況做好定期檢查。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,我們可以得出,相關(guān)部門(mén)必須重視和有效解決礦山生產(chǎn)過(guò)程中的安全問(wèn)題,這就需要有關(guān)人員不斷加強(qiáng)與采礦技術(shù)管理相關(guān)的工作,只有這樣才能確保采礦作業(yè)的安全,減少事故發(fā)生率,保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,在采礦過(guò)程中做好安全技術(shù)管理工作能夠推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和采礦企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

第5篇:礦山采礦技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:采礦;方法;比較;采礦技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào):TD43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、前言

礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)礦產(chǎn)資源的需求也不斷擴(kuò)大。因此,要重視礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)發(fā)利用,使有限的資源發(fā)揮最大的效用。

二、我國(guó)采礦工程的現(xiàn)狀

改革開(kāi)放30年來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展,在此情況下礦業(yè)的開(kāi)發(fā)也迎來(lái)了發(fā)展的新契機(jī),開(kāi)始迅猛的發(fā)展。工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)礦業(yè)的支持,有關(guān)的數(shù)據(jù)表明礦業(yè)產(chǎn)值占到國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的30%左右??梢哉f(shuō),礦業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一大支柱。礦產(chǎn)資源是有限的,此外具有不可再生性。加上經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大,因此對(duì)礦產(chǎn)資源的需求越來(lái)越大,而也礦產(chǎn)資源出現(xiàn)短缺的現(xiàn)象,后備資源嚴(yán)重不足。有關(guān)的研究表明,我國(guó)的銅資源儲(chǔ)量的保證年限是17年,鋅是9.4年,鉛是6.7年。許多的露天礦山正逐步向地下開(kāi)采轉(zhuǎn)移,地面開(kāi)采的狀況令人堪憂。此外,三分之二的礦山已經(jīng)屬于中晚期的開(kāi)采,因此礦山資源面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

中國(guó)有色集團(tuán)撫順紅透山礦業(yè)有限公司前身是日偽時(shí)期的清原金銅礦,包括了三個(gè)生產(chǎn)坑口和一個(gè)選礦廠,因資源枯竭,三個(gè)坑口分別于1973年、1992年和1994年閉坑。統(tǒng)計(jì)50余年的生產(chǎn)數(shù)據(jù),紅透山礦業(yè)公司銅精礦金屬含量年產(chǎn)量在1969――1972年曾連續(xù)四年超過(guò)10000噸。近20年,每年穩(wěn)定在7000――8000噸的水平。目前,銅鋅礦年生產(chǎn)能力為礦石60萬(wàn)噸,公司采選系統(tǒng)銅精礦金屬含量為7300噸,采選系統(tǒng)鋅精礦金屬含量為9000噸,硫精礦標(biāo)量20萬(wàn)噸。

三、采礦方法進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)的必然性

1、我國(guó)礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)

盡管我國(guó)的礦產(chǎn)總量很大,但是在人均方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)的落后于許多國(guó)家。在總量上,我國(guó)的礦產(chǎn)資源總量排在世界第三位,第一名是美國(guó),第二名是俄羅斯。但是,我國(guó)的人口基數(shù)龐大,因此人均占有量就非常的少。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,我國(guó)人均占有礦產(chǎn)資源的量排在世界的53名。此外,我國(guó)的礦產(chǎn)資源在分布上并不均勻,礦床的質(zhì)量也不是很高,存在大量的貧礦。在礦山的規(guī)模上,主要是中小型煤礦,大型的煤礦還是較少的。

2、開(kāi)發(fā)時(shí)段滯后

目前,我國(guó)許多的礦山經(jīng)營(yíng)者的素質(zhì)令人堪憂,其思想比較滯后,依然使用傳統(tǒng)的采礦方法,比如:手工控礦、車(chē)?yán)缈甘?。此外,在工藝上也比較落后,因此礦山貧化的狀況越來(lái)越明顯,礦山的壽命也會(huì)大大的降低。加上許多礦山在開(kāi)采時(shí)比較盲目,因此亂挖的現(xiàn)象比較常見(jiàn),地質(zhì)構(gòu)造就會(huì)受到嚴(yán)重的破壞。情況嚴(yán)重時(shí),坍塌的狀況也會(huì)發(fā)生,這對(duì)經(jīng)濟(jì)效益以及人員的財(cái)產(chǎn)以及生命安全都會(huì)造成一定的威脅。

3、政策的要求

《中國(guó)的礦產(chǎn)資源政策》于2003年提出,該政策明確指出要“加強(qiáng)礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)、勘查開(kāi)發(fā)及綜合利用、礦山環(huán)境污染防治”。因此,礦山開(kāi)采行業(yè)要改變過(guò)去的粗放型的經(jīng)營(yíng)和開(kāi)發(fā)模式,努力向集約型以及技術(shù)行的發(fā)展模式邁進(jìn)。

四、紅礦山采礦方法經(jīng)濟(jì)比較

1、充填法簡(jiǎn)析

充填采礦法在我礦的應(yīng)用是控制地壓的需要。根據(jù)國(guó)內(nèi)如易門(mén)獅山礦區(qū)、大吉山鎢礦、凡口礦水草坪、車(chē)江銅礦、錫礦山、小龍、鞍鋼弓長(zhǎng)嶺、石咀子、湘東鎢礦以及殷鹽磷礦務(wù)局等二十多家礦山開(kāi)采實(shí)踐,地壓活動(dòng)的發(fā)生是普遍存在的。中等穩(wěn)固以下巖石條件,在開(kāi)采后,大都有地壓活動(dòng)發(fā)生;中穩(wěn)以上礦巖,地壓來(lái)得遲但很突然;地壓災(zāi)害后果比較嚴(yán)重。

紅透山礦現(xiàn)開(kāi)采深度已超800米,時(shí)間長(zhǎng)于三十年,且主井在巖移范圍內(nèi),故以控制地壓活功作為確定采礦方法首要條件是非常必要的。二三十年過(guò)去了,紅礦之所以安全地開(kāi)采到現(xiàn)在與上部空區(qū)及時(shí)充填業(yè)高比重地采用充填法開(kāi)采是有關(guān)系的,留礦法眼前的經(jīng)濟(jì)效益不能做為選用采礦方法的主要依據(jù)。

2、充填法需要改進(jìn)

主要弊病:成本高,礦房生產(chǎn)能力低。成本高是由出礦和充填引起的。充填法出礦成本占車(chē)間礦石成本的8%,為留礦法的五倍。鏟運(yùn)機(jī)出礦成本中設(shè)各折舊占44%,輪胎占9%,備件占16,7%,動(dòng)力占8.3%,故降低出礦成本眼前應(yīng)抓消耗,長(zhǎng)遠(yuǎn)看應(yīng)大力發(fā)展國(guó)產(chǎn)設(shè)備業(yè)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。在國(guó)產(chǎn)機(jī)未廣泛應(yīng)用以前,用氣動(dòng)裝運(yùn)機(jī)或電耙出礦是有效的。國(guó)內(nèi)很多充填法礦山均有應(yīng)用實(shí)例,如鳳凰山、魯東一帶金礦、凡口、黃砂坪等礦,我礦在93010采使用也較成功,其能力高于現(xiàn)用鏟運(yùn)機(jī)的礦房能力。予測(cè)可使出礦成本降低3――4倍。

3、留礦法簡(jiǎn)析

留礦采礦法,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,它將逐漸被淘汰,但由于我國(guó)國(guó)情和科技水平的具體情況,在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)其使用比重將不會(huì)有明顯改變。但留礦法目前在紅透山的應(yīng)用也存在著不少問(wèn)題(未考慮由此產(chǎn)生對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響)。筆者查閱了坑口11個(gè)留礦法采場(chǎng)卡片,其中因安全情況不允許,未采到頂柱的有3個(gè),原設(shè)計(jì)淺孔采一定高度后改變采礦方法的有2個(gè),因礦體傾角局部變化放礦困難或安全因素影響采場(chǎng)開(kāi)采后追加采準(zhǔn)工程的有6個(gè),放礦困難作一次損失的1個(gè)。說(shuō)明了在第Ⅳ類(lèi)型金屬礦床,設(shè)計(jì)當(dāng)時(shí)所依據(jù)的資料,較難做到準(zhǔn)確可靠,用留礦法開(kāi)采應(yīng)慎重對(duì)待,施工后將產(chǎn)生下列問(wèn)題。

五、方案優(yōu)化設(shè)計(jì)原則及結(jié)果

根據(jù)礦山地質(zhì)條件和開(kāi)采技術(shù)條件及礦山實(shí)際生產(chǎn)情況,對(duì)礦山開(kāi)采方案優(yōu)化選擇提出以下原則:

1、礦山采場(chǎng)的生產(chǎn)能力要大,實(shí)現(xiàn)礦山日產(chǎn)礦石量1000t/d,必須要切實(shí)提高礦山生產(chǎn)能力.

2、提高礦山的采礦工效,降低礦山的流動(dòng)密集程度,是提高礦山經(jīng)濟(jì)效益和降低生產(chǎn)成本的主要途徑之一.

3、采切比要盡量小.降低礦山采切比,可使礦山在回采同樣的礦石量情況下,節(jié)約礦山生產(chǎn)成本,縮短礦山生產(chǎn)周期,增加礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益.

4、礦山采礦貧化率和損失率低.盡量降低礦山采礦貧化率和減少礦石損失率,采礦貧化率和礦石損失率是礦山企業(yè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).

5、降低采礦成本,使其達(dá)到最小化.一個(gè)礦山企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理水平如何,經(jīng)濟(jì)效益是否良好,最主要看它的采礦成本,礦山的采礦成本越低,礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益越好.

6、安全程度高.所選采礦方法要考慮采場(chǎng)高溫高硫的實(shí)際情況,要充分保證采場(chǎng)人員和設(shè)備的安全,同時(shí)為保護(hù)地表工業(yè)設(shè)施和民宅,地表不允許陷落和移動(dòng).

7、采礦工藝要易于工人掌握,有利于工人施工操作.在礦山推廣一種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法和工藝,將對(duì)礦山生產(chǎn)效率和管理水平的提高極為有利.

8、要最大程度的利用礦山已有的工程和生產(chǎn)設(shè)備.

根據(jù)以上的原則及要求,適合礦山開(kāi)采的方法有上向分層充填法、分段嗣后充填法及下向分層充填法等.經(jīng)過(guò)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,優(yōu)化選擇中厚以上及急傾斜礦體采用分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法,中厚以下傾斜礦體采用爆力運(yùn)礦空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ā?/p>

六、分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法工藝

1、采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)

垂直礦體走向布置礦塊,每個(gè)礦塊劃分為礦柱和礦房,分兩步驟回采,先回采礦柱,再回采礦房.礦柱寬度8~10m,礦房寬度12~16m,礦塊長(zhǎng)等于礦體的水平厚度,階段高45m,分成4個(gè)分段.最下部分段為塹溝拉底鑿巖分段,分段底柱高8~11m,最上分段留4m頂柱.礦房和礦柱均采用分段鑿巖和階段出礦的方式,嗣后進(jìn)行一次性充填.

2、采準(zhǔn)、切割工作

采準(zhǔn)工作主要從上盤(pán)階段運(yùn)輸平巷向礦柱、礦房分別各掘進(jìn)一條運(yùn)搬橫巷,均勻分布于房、柱交界處,在運(yùn)搬橫巷內(nèi)每隔6~8m左右分別向礦柱、礦房掘3至4條裝礦斜巷,于運(yùn)搬橫巷斜交,再由裝礦斜巷分別向礦房、礦柱掘塹溝拉底鑿巖橫巷,礦房中央布置兩條,礦柱中央一條,中心距約為6m,由此最終形成塹溝拉底底部結(jié)構(gòu).將礦房專用運(yùn)搬橫巷末端延掘到礦體下盤(pán),掘下盤(pán)鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)搬平巷、階段溜礦井(礦塊下盤(pán)中央處)、人行天井(礦塊下盤(pán)),再掘分段鑿巖橫巷、分段鑿巖聯(lián)絡(luò)平巷.切割工作主要是在采準(zhǔn)工程結(jié)束后,在各分段鑿巖橫巷靠近上盤(pán)處上掘切割天井.

3、回采工作:回采工作包括落礦、采場(chǎng)通風(fēng)、出礦等.

(1)落礦:從塹溝拉底鑿巖分段上一分段開(kāi)始,先崩落切割立槽和靠近下盤(pán)的三角礦帶,然后由鏟運(yùn)機(jī)出礦,出礦形成補(bǔ)償空間后,再崩落本分段余下部分礦體,崩落完本分段后繼續(xù)崩落上分段的切割立槽和靠近下盤(pán)的三角礦帶.依此進(jìn)行,到崩完本階段中最后分段的全部礦體;

(2)采場(chǎng)通風(fēng):新鮮風(fēng)流通過(guò)從階段運(yùn)輸平巷流入,流經(jīng)拉底鑿巖橫巷、運(yùn)搬橫巷、裝礦斜巷等到達(dá)采場(chǎng),清洗工作面后,污風(fēng)經(jīng)分段鑿巖橫巷、分段聯(lián)絡(luò)平巷、充填井排至上一個(gè)中段的回風(fēng)巷道.鏟運(yùn)機(jī)出礦時(shí),一部分通風(fēng)風(fēng)路與采場(chǎng)的通風(fēng)風(fēng)路相同,另一部分風(fēng)路由階段運(yùn)輸平巷流入,經(jīng)人行天井、充填井排至上一個(gè)中段的回風(fēng)巷道;

(3)出礦:各個(gè)分段每次爆破崩落的礦石全部集結(jié)到的底部V形塹溝內(nèi),由T4G型鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦.T4G型鏟運(yùn)機(jī)由運(yùn)搬橫巷進(jìn)入裝礦斜巷進(jìn)行裝礦,裝礦由原路退回,再經(jīng)鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)搬聯(lián)絡(luò)平巷后將礦石倒入溜礦井,礦石在下一中段進(jìn)行統(tǒng)一裝車(chē)提升;④嗣后充填:各分段出礦完畢后,對(duì)礦房和礦柱進(jìn)行階段嗣后一次充填,礦房采用尾砂充填,礦柱采用尾砂膠結(jié)充填,充填應(yīng)盡可能接頂。

七、淺孔留礦法

淺孔留礦法在民采礦山的應(yīng)用改善了工人作業(yè)環(huán)境,提高了礦山生產(chǎn)能力和礦山安全因素。具有應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng),應(yīng)用深度大,應(yīng)用范圍廣的的特點(diǎn)。每次采下的礦石,靠礦石自重從漏斗放出1/3左右,留下2/3礦石作為下次鑿巖爆破工作的臨時(shí)工作臺(tái)。當(dāng)?shù)V房全部采空后,再將留下的2/3的礦石全部放出(這叫大量放礦)。暫留下的礦石并不能作為地壓管理的主要手段。鑿巖工人是站在留礦堆上進(jìn)行作業(yè)的。

八、填充采礦法

凡是隨著回采工作面的推進(jìn),逐步用充填料充填采空區(qū)的方法叫做充填采礦法。充填采礦法也將礦塊劃分為礦房和礦柱兩步驟回采,先采礦房,后采礦柱。礦柱回采可用填法,也可以考慮用其他方法。該方法具有以下特點(diǎn):

1、切工程量小,靈活性大;

2、損失、貧化?。?/p>

3、比較有效的維護(hù)圍巖,減少圍巖的移動(dòng)和防止大量冒落;

4、薄礦脈或多品種礦石可以進(jìn)行選別回采;

5、防止礦床開(kāi)采的內(nèi)因火災(zāi);

九、結(jié)束語(yǔ)

總之,加強(qiáng)采礦方法的經(jīng)濟(jì)性分析,通過(guò)方案比較,選擇最優(yōu)開(kāi)采方法,降低施工作業(yè)成本,提高采礦的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

第6篇:礦山采礦技術(shù)范文

摘 要 通過(guò)對(duì)礦區(qū)礦床地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的分析,以及對(duì)礦區(qū)地表水、含和隔水層的研究,確定了該金礦的水文地質(zhì)條件類(lèi)型;根據(jù)不同巖性和頂?shù)装鍑鷰r穩(wěn)固性評(píng)價(jià)對(duì)礦區(qū)的工程地質(zhì)條件進(jìn)行了分析;調(diào)查分析了礦區(qū)的環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀并對(duì)礦山開(kāi)采環(huán)境影響進(jìn)行了預(yù)測(cè)?;久鞔_了礦床開(kāi)采技術(shù)條件,為礦山的建設(shè)和開(kāi)采提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 水文地質(zhì);工程地質(zhì);環(huán)境地質(zhì);寺家溝金礦

中圖分類(lèi)號(hào)TD3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)70-0051-02

寺家溝—胡溝礦區(qū)位于三門(mén)峽市南直距約35公里的陜縣張村鄉(xiāng)及店子鄉(xiāng),為薄脈型的石英脈型礦床,礦石品位較富,具有較好的開(kāi)采價(jià)值。礦區(qū)屬秦嶺山系之崤山山脈,山勢(shì)陡峻,相對(duì)高差較大,海拔最高1 265m,最低825m,一般在1 000m左右。區(qū)內(nèi)總體上南高北低,山系與溝谷總體為南北向走向,氣溫年平均13.9℃左右,年平均降雨量555mm,無(wú)大的河流[1]。本次研究根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)勘查,從水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)等三個(gè)方面對(duì)礦區(qū)的開(kāi)采技術(shù)條件進(jìn)行了研究分析,為礦山的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)以及地質(zhì)工作提供了依據(jù)。

1 礦床地質(zhì)概述

礦區(qū)出露地層主要為第四系沖洪積物和太華群黑云斜長(zhǎng)片麻巖、混合巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖、綠泥片巖等巖性所組成的中深變質(zhì)巖系地層。該變質(zhì)巖系地層金銀豐度值較高,金的克拉克值是地殼克拉克值的30倍~40倍,銀的克拉克值是其地殼克拉克值的10倍[1]。

區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為一系列北東走向的斷裂,主要特征為:斷裂面光滑平直,具壓剪性特點(diǎn),沿走向和傾向上具舒緩波狀變化,并具分枝復(fù)合現(xiàn)象。此外,走向近南北的壓扭性斷裂也與金礦床的形成關(guān)系密切(圖1)。 區(qū)內(nèi)巖漿巖地表出露很少,僅局部出露有輝綠巖脈,規(guī)模很小。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

Arsh-太古界太華群;Q-第四系;q-石英脈;1p-石英斑巖脈;bm-輝綠巖(輝綠玢巖)脈;k25-礦化帶及編號(hào);Au9-金礦點(diǎn)及編號(hào);紅線-斷層;藍(lán)線-水系

陜縣寺家溝—胡溝金礦礦石類(lèi)型主要為含金石英脈型。礦區(qū)分為三個(gè)礦段,分別為寺家溝礦段、短溝礦段和胡溝礦段。礦體主要集中在寺家溝礦段,①-Ⅰ、①-Ⅱ、④-Ⅰ、④-Ⅱ、⑦-Ⅰ號(hào)礦體出露于830m~1160m標(biāo)高范圍內(nèi)。礦體圍巖為太華群斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖或混合花崗巖,圍巖蝕變種類(lèi)較多,近礦圍巖主要為硅化、黃鐵礦化、絹云母化、方鉛礦化、閃鋅礦化等,蝕變?cè)诜植忌嫌幸欢ú顒e,寺家溝以西以北以硅化、黃鐵礦化、絹云母化為主,伴有一定程度的碳酸鹽化;寺家溝以東以南以方鉛礦化、硅化、閃鋅礦化、黃鐵礦化及絹云母化為主。圍巖蝕變嚴(yán)格受構(gòu)造破碎帶所控制,構(gòu)造破碎帶外側(cè)蝕變較弱,地表及淺部還有高嶺土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等,深部則為硅化、黃鐵礦化及方鉛礦化。

2水文地質(zhì)特征

2.1區(qū)域水文地質(zhì)背景

降雨滲透是區(qū)域地下水的主要來(lái)源。根據(jù)坑道充水情況和鉆孔涌漏水現(xiàn)象分析,地下水徑流條件和排泄方式受地形和構(gòu)造因素控制[2]?;鶐r地下水補(bǔ)給山前沖洪積扇,經(jīng)常以泉水形式排泄,坑道排水,地面蒸發(fā)也是其主要排泄形式。地下水總體運(yùn)動(dòng)方向是由山區(qū)到平原再向北西方向徑流,補(bǔ)給黃河。

2.2礦區(qū)水文地質(zhì)特征

礦區(qū)屬秦嶺山系之崤山山脈,山勢(shì)陡峻,區(qū)內(nèi)最高海拔1 265m,最低標(biāo)高825m。地形坡度30°~40°,地形條件有利于自然排水。區(qū)內(nèi)無(wú)大的河流,僅一條山間小溪,自南向北注入澗里水庫(kù),其流量較小,受季節(jié)影響明顯。

3工程地質(zhì)條件

3.1工程地質(zhì)巖組特征

礦體賦存于太華群地層中,該地層巖性主要為斜長(zhǎng)角閃巖類(lèi),變粒巖、混合巖類(lèi),這類(lèi)巖石致密堅(jiān)硬,一般穩(wěn)定性較好。但近地表受風(fēng)化作用,尤其是節(jié)理發(fā)育地段易發(fā)生滑塌。

3.2頂?shù)装鍑鷰r穩(wěn)固性評(píng)價(jià)

礦體頂?shù)装鍘r石主要為斜長(zhǎng)角閃巖類(lèi)和混合花崗巖類(lèi)等,巖石強(qiáng)度較高,如受風(fēng)化作用較強(qiáng)或節(jié)理發(fā)育,則易發(fā)生坍塌。據(jù)探礦坑道調(diào)查,礦體穿過(guò)地段局部有坍塌、掉塊等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象,需要進(jìn)行支護(hù)。

總之,礦體及其頂?shù)讕r石工程地質(zhì)條件中等。處于淺部強(qiáng)風(fēng)化帶和礦體頂?shù)拙植苛严稑?gòu)造發(fā)育地段的巖體,質(zhì)量較差,其穩(wěn)固性亦較差。因此,未來(lái)礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)中,對(duì)強(qiáng)風(fēng)化帶和裂隙構(gòu)造發(fā)育地段的巖體可采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施。

4礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件分析

4.1區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于華北地臺(tái)南緣,華熊臺(tái)緣凹陷、崤山—魯山拱褶斷束區(qū)中部,在區(qū)域地震上位于汾渭地震帶及華北地震帶南端。自太古代基底形成以來(lái),本區(qū)即處于長(zhǎng)期的正性狀態(tài)。太古代末期、中元古代及燕山期地殼劇烈活動(dòng),巖漿活動(dòng)頻繁,新生代以后趨于穩(wěn)定。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以垂直上升為主,不存在發(fā)震構(gòu)造。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》,本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值(g)為0.05,地震基本烈度值為Ⅵ。

4.2礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)

4.2.1工作區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

1)自然環(huán)境狀況

礦區(qū)屬中山區(qū),當(dāng)?shù)厝丝诿芏刃?,居住分散,以農(nóng)林為主要生產(chǎn)方式,經(jīng)濟(jì)文化落后,工作區(qū)內(nèi)附近無(wú)大型工礦企業(yè),區(qū)內(nèi)大氣、水及土壤未受工業(yè)污染。

2)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

礦區(qū)地下水為基巖風(fēng)化裂隙潛水和構(gòu)造破碎帶裂隙脈狀水,水量較小,便于疏干排水,區(qū)域穩(wěn)定性較好。長(zhǎng)期以來(lái),本區(qū)民采盛行,堆積了大量礦渣,造成局部山體出現(xiàn)地裂縫,并且沒(méi)有任何防護(hù)措施,存在滑塌和泥石流的危險(xiǎn)。因此,本區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀一般。

4.2.2礦山開(kāi)采環(huán)境影響預(yù)測(cè)

1)礦山排水

未來(lái)礦區(qū)開(kāi)采采用地下坑采方式。根據(jù)區(qū)域資料當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)約為800m,且地形切割較強(qiáng),礦體最低標(biāo)高位于侵蝕基準(zhǔn)面以上,利于礦坑水的自然排泄。故礦山排水對(duì)當(dāng)?shù)鼐髁考熬用裆钣盟凸まr(nóng)業(yè)用水水源影響不大,也不會(huì)造成地面變形、塌陷等其它地質(zhì)災(zāi)害。但由于區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶發(fā)育,在開(kāi)采時(shí),應(yīng)加強(qiáng)水文地質(zhì)工作,以防坑內(nèi)突水而造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

2)水質(zhì)污染

未來(lái)礦山開(kāi)采造成的污染物質(zhì)將主要來(lái)自采礦過(guò)程中使礦體及圍巖中的有害組分釋放。礦山開(kāi)采造成水環(huán)境污染的途徑主要有:尾礦庫(kù)廢水及礦坑酸性水入滲污染下游地下水;廢石中鉛、鋅、硫化物在大氣降水長(zhǎng)期淋濾作用下釋放而污染地下水;大氣降水把采礦產(chǎn)生的大氣污染物及地表污染物帶入地表水和地下水。工作區(qū)自然環(huán)境容量較大,受未來(lái)開(kāi)采影響,水質(zhì)污染將不會(huì)很?chē)?yán)重。但在礦山開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行水質(zhì)污染監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

4.2.3工作區(qū)環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)

綜上所述,雖然工作區(qū)開(kāi)采未來(lái)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大影響,但在礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取必要環(huán)境保護(hù)措施,確保環(huán)境質(zhì)量。綜合評(píng)定本區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件為中等類(lèi)型。

5結(jié)論

通過(guò)對(duì)該礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)特征可知,寺家溝—胡溝金礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,礦體頂?shù)装宸€(wěn)固性好,環(huán)境影響及地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)較小,有利于開(kāi)采,因此該區(qū)床開(kāi)采技術(shù)條件較好。但在礦山建設(shè)期和礦山開(kāi)采過(guò)程中,會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成一定的影響,以下問(wèn)題應(yīng)引起重視。

1)雖然礦體及其頂?shù)讕r石工程地質(zhì)條件中等,但是礦體頂?shù)讕r石穩(wěn)固性較差,因此,在未來(lái)礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)中,對(duì)強(qiáng)風(fēng)化帶和裂隙構(gòu)造發(fā)育地段的巖體可采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施;

2)由于礦區(qū)局部地段因受長(zhǎng)期民采活動(dòng)影響,已產(chǎn)生了一些地質(zhì)災(zāi)害,如大量的采礦廢渣亂堆,山體出現(xiàn)裂縫等。由于個(gè)別人進(jìn)行氰化,水質(zhì)也受到污染。因此就本礦區(qū)而言,未來(lái)主要的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題是礦石、廢石有害組分的解離可能對(duì)地表水、地下水造成污染。在以后的建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)及時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè),及早采取環(huán)境保護(hù)措施,就能防患于未然;

3)礦床開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)對(duì)工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)與研究,如地下水下降、山體開(kāi)裂、崩塌、滑坡、泥石流等,防止災(zāi)害發(fā)生。

由于勘查時(shí)間及工作量所限,沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的水文地質(zhì)長(zhǎng)期觀測(cè)工作,建議進(jìn)行水文地質(zhì)測(cè)繪工作,至少做一個(gè)完整的水文地質(zhì)單元,并進(jìn)行水文地質(zhì)長(zhǎng)期觀測(cè)工作,以便為礦山設(shè)計(jì)提供更為準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料。

參考文獻(xiàn)

第7篇:礦山采礦技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:無(wú)人機(jī);攝影測(cè)量;露天礦山;監(jiān)測(cè)

露天礦產(chǎn)資源的無(wú)序開(kāi)發(fā)利用,造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi),破壞了自然環(huán)境,并可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。近年來(lái),國(guó)土、環(huán)保等相關(guān)部門(mén)加大了露天礦產(chǎn)資源開(kāi)采監(jiān)管力度,主要對(duì)露天礦山的開(kāi)采范圍、開(kāi)采標(biāo)高和動(dòng)用儲(chǔ)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。然而,露天礦區(qū)多位于偏遠(yuǎn)地區(qū),交通不便,環(huán)境惡劣,且由于開(kāi)采的原因,地形不規(guī)則、很多區(qū)域難以抵達(dá),監(jiān)管難度大,周期長(zhǎng),探討更加高效的監(jiān)管方式非常必要。無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)可以在低空完成對(duì)地面的拍攝,受地形限制小,機(jī)動(dòng)靈活,減少了野外工作量,降低了工作難度,極大提高了測(cè)量效率。目前,無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)已經(jīng)在基礎(chǔ)地理信息更新、確權(quán)登記發(fā)證、國(guó)土資源調(diào)查、工程測(cè)量、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了良好的效果。無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量可快速獲取高精度的數(shù)字高程模型(DEM)和數(shù)字正射影像圖(DOM),將無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于露天礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)中,可以從空中監(jiān)視、無(wú)人到達(dá)目標(biāo)區(qū)可以取證,有效地實(shí)現(xiàn)監(jiān)管。與其它監(jiān)測(cè)方法相比,無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)[1-3]。

1無(wú)人機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)由無(wú)人機(jī)機(jī)體、發(fā)射回收系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)組成。發(fā)射回收系統(tǒng)保證無(wú)人機(jī)順利升空,在執(zhí)行完任務(wù)后安全回落地面;飛控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行控制,包括任務(wù)設(shè)置、飛行中緊急情況控制、降落及數(shù)據(jù)傳輸?shù)?;?shù)據(jù)鏈系統(tǒng)主要傳輸遙控指令,以及無(wú)人機(jī)接收、發(fā)送信息等,以保證及時(shí)有效反饋信息。無(wú)人機(jī)載負(fù)數(shù)碼相機(jī)等數(shù)字遙感設(shè)備進(jìn)行拍攝,實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息的實(shí)時(shí)調(diào)查與監(jiān)測(cè)。無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量彌補(bǔ)了傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量的缺點(diǎn),成為傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量的有力補(bǔ)充,在小區(qū)域和飛行困難地區(qū),快速獲取高分辨率影像具有明顯的優(yōu)勢(shì)[4]。

2基于無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量的露天礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)

2.1無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)獲取流程基于無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)獲取DLG、DEM、DOM的工作流程見(jiàn)圖12.1.1無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量方案首先進(jìn)行測(cè)區(qū)踏勘與調(diào)查,根據(jù)航攝比例尺、測(cè)區(qū)高程選擇合適的航高。本項(xiàng)目要求獲取的真彩色相片分辨率為0.06m,無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量時(shí)保持航帶內(nèi)80%重疊,航帶間60%重疊。2.1.2相控點(diǎn)測(cè)量采用選擇明顯地物點(diǎn)與野外鋪地標(biāo)點(diǎn)相結(jié)合的方式選擇相控點(diǎn),相控點(diǎn)的布設(shè)需要滿足無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量的要求,并適當(dāng)多布設(shè)部分相控點(diǎn),用于精度檢核。相控點(diǎn)采用HNCORS網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量,每點(diǎn)均獨(dú)立測(cè)量?jī)纱稳∑骄底鳛橄嗫攸c(diǎn)坐標(biāo)成果。2.1.3空三加密使用光束法進(jìn)行空中三角測(cè)量,根據(jù)外業(yè)提供控制測(cè)量結(jié)果,內(nèi)業(yè)解算定向點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程值。2.1.4DEM和DOM的制作空三加密完成后,基于空三加密成果,密集匹配點(diǎn)云,生成測(cè)區(qū)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),并根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成測(cè)區(qū)DEM,見(jiàn)圖2。根據(jù)外方位元素和DEM對(duì)每個(gè)像對(duì)進(jìn)行數(shù)字微分糾正,得到DOM,經(jīng)鑲嵌、圖廓裁切、色彩平衡處理、圖廓整飾等步驟,生成項(xiàng)目區(qū)DOM。2.2開(kāi)采范圍監(jiān)測(cè)開(kāi)采范圍監(jiān)測(cè)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)露天礦山的開(kāi)采面積,是否越界開(kāi)采等。根據(jù)無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量得到的DOM,提取露天礦山的開(kāi)采邊界,并與采礦權(quán)證礦界坐標(biāo)對(duì)比,判斷是否越界開(kāi)采。目前,無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量平面精度可以達(dá)到厘米級(jí),可以滿足開(kāi)采范圍監(jiān)測(cè)的精度要求。2.3動(dòng)用儲(chǔ)量監(jiān)測(cè)根據(jù)兩次無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量得到的露天礦山DEM數(shù)據(jù),可以方便的進(jìn)行露天礦山動(dòng)用儲(chǔ)量監(jiān)測(cè)。動(dòng)用儲(chǔ)量計(jì)算可以使用ArcGISDesktop軟件,利用柵格區(qū)域統(tǒng)計(jì)工具對(duì)差值面的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,從而得到動(dòng)用儲(chǔ)量數(shù)據(jù)。由于無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量得到的DEM精度較高,且點(diǎn)云密度較大,真實(shí)反應(yīng)了露天礦山的開(kāi)采情況,計(jì)算數(shù)據(jù)精度較高。2.4無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量精度為了驗(yàn)證空三加密精度,統(tǒng)計(jì)加密點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差。測(cè)區(qū)加密點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差如表1所示。從礦區(qū)選擇典型地物點(diǎn),使用HNCORS網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量,得到地物點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程,與無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量成果進(jìn)行對(duì)比,并以HNCORS網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量成果為真值,評(píng)定無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量的精度,結(jié)果見(jiàn)表2。

3無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量在露天礦山監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)

(1)機(jī)動(dòng)靈活、測(cè)量效率高無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量機(jī)動(dòng)靈活,受地形、空域限制小,降低了外業(yè)測(cè)量的勞動(dòng)量和難度,大大減少了外業(yè)工作量,提高了生產(chǎn)效率,在小區(qū)域、低空領(lǐng)域測(cè)量可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。(2)可以獲得高精度、高分辨率的DOM和DEM成果無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)可以通過(guò)空三加密,在只測(cè)量少量控制點(diǎn)的情況下,獲得分辨率為0.1m的DOM和DEM,精度更可靠。(3)數(shù)據(jù)更加真實(shí)無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量可以獲取真實(shí)的影像數(shù)據(jù)DOM和DEM,可有效避免擅自更改數(shù)據(jù),損害國(guó)家和公眾利益的情況??蓪?duì)各類(lèi)礦業(yè)活動(dòng)一目了然,使越界開(kāi)采、無(wú)證開(kāi)采和超量開(kāi)采等違規(guī)行為無(wú)處藏身,對(duì)各種違法采礦活動(dòng)具有較強(qiáng)的威懾作用。(4)方便的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)通過(guò)GIS空間分析手段將兩次無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比分析,即可對(duì)礦山儲(chǔ)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),且精度可靠,能夠及時(shí)為有關(guān)部門(mén)管理礦產(chǎn)開(kāi)采提供執(zhí)法依據(jù)和技術(shù)支撐,使得礦產(chǎn)開(kāi)采更加有序。

4結(jié)論

第8篇:礦山采礦技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:地下金屬礦山;智能化開(kāi)采;綜合技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào):TD853 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)09-0178-02

隨著我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的不斷開(kāi)發(fā),礦山開(kāi)采逐步由淺地層開(kāi)采轉(zhuǎn)為深部開(kāi)采,傳統(tǒng)采礦方式面臨著成本高、生產(chǎn)作業(yè)危險(xiǎn)性高等問(wèn)題,新型智能化礦產(chǎn)資源開(kāi)采綜合技術(shù)的探索,是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展資源結(jié)構(gòu)逐步拓展與優(yōu)化的必然性趨勢(shì),結(jié)合現(xiàn)代地下金屬礦山智能化開(kāi)采技術(shù)的概述,積極探索實(shí)現(xiàn)地下金屬礦山綠色、安全、可持續(xù)開(kāi)采的有效途徑。

1 智能化開(kāi)采綜合技術(shù)概述

1.1 智能化開(kāi)采綜合結(jié)構(gòu)概述

智能化開(kāi)采綜合技術(shù)的拓展,是基于傳統(tǒng)采礦技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合計(jì)算機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng),綜合定位系統(tǒng)等多種現(xiàn)代智能管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代技術(shù)資源的綜合性整合應(yīng)用,依據(jù)現(xiàn)代金屬礦山的采礦工藝,智能化開(kāi)采綜合技術(shù)的結(jié)構(gòu)主要包括:信息采集系統(tǒng)、信息交互管理系統(tǒng)以及智能化系統(tǒng)三部分[1]。信息采集與綜合通信系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)虛擬平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)字化管理,從而達(dá)到數(shù)字化與全部開(kāi)采過(guò)程相關(guān)的信息資源綜合性收集整理;其次,綜合智能化開(kāi)采技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也借助GIS系統(tǒng)建立礦井綜合信息管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)金屬礦山信息的信息化、集成化管理,通過(guò)GIS系統(tǒng)一方面建立以數(shù)據(jù)庫(kù)為中心和基礎(chǔ)的信息管理新平臺(tái);另一方面,實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部信息、功能系統(tǒng)以及過(guò)程管理系統(tǒng)的有效集成;最后,人員追蹤定位、礦體模型更新、生產(chǎn)自動(dòng)調(diào)度、自動(dòng)采掘、自動(dòng)運(yùn)輸、生產(chǎn)環(huán)境地下監(jiān)測(cè)與控制、設(shè)備監(jiān)測(cè)與監(jiān)控維護(hù)等都達(dá)到智能化管理,最終實(shí)現(xiàn)礦山多個(gè)開(kāi)采環(huán)節(jié)的智能化應(yīng)用[2]。

1.2 智能化開(kāi)采綜合技術(shù)實(shí)施因素

結(jié)合以上對(duì)地下金屬礦山智能化開(kāi)采綜合技術(shù)基本結(jié)構(gòu)的概述,對(duì)影響地下金屬礦山智能化開(kāi)采的影響因素總結(jié),主要包括:其一,網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)平臺(tái)的綜合性應(yīng)用,計(jì)算機(jī)虛擬平臺(tái)和綜合資源的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)采的必然基礎(chǔ);其二,雙向性網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和通訊渠道的建立,例如:金屬礦山資源的綜合運(yùn)用必須具有良好的信息交互平臺(tái),保障地下礦產(chǎn)資源開(kāi)采的信息準(zhǔn)確性,確保開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn);其三,地下金屬礦山智能化開(kāi)采綜合技術(shù)資源的綜合性實(shí)現(xiàn),必須配備有相應(yīng)的智能裝備以及對(duì)應(yīng)的自動(dòng)控制技術(shù),將收集的信息和技術(shù)人員的操作切實(shí)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。結(jié)合以上對(duì)地下金屬礦山智能化開(kāi)采綜合技術(shù)的分析可知,快速準(zhǔn)確的信息、穩(wěn)定可靠的通信網(wǎng)絡(luò)以及智能裝備在礦山的應(yīng)用等因素缺一不可。

2 地下金屬礦山智能化開(kāi)采綜合技術(shù)實(shí)施的原則

地下金屬礦山智能化開(kāi)采必須以保障生產(chǎn)安全為第一原則,以提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件、提高經(jīng)濟(jì)效益為目的,采用行之有效、質(zhì)量可靠的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備。此外,在實(shí)施地下金屬礦山智能開(kāi)采應(yīng)同時(shí)遵循以下原則:(1)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性原則。在設(shè)計(jì)智能化開(kāi)采系統(tǒng)的時(shí)候,要仔細(xì)分析礦山的各個(gè)采礦工段是否具備采用智能化方式進(jìn)行開(kāi)采的條件,要針對(duì)不同的采礦環(huán)境采用人工采礦或智能采礦的方式,在確保安全的情況下,尋找最佳經(jīng)濟(jì)效益的方案。(2)整體性原則。智能化開(kāi)采是多個(gè)開(kāi)采環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合,信息采集監(jiān)控、信息交互、智能設(shè)備遠(yuǎn)程控制等等組件單獨(dú)使用都不能有效發(fā)揮智能化開(kāi)采的功能,必須保障智能化開(kāi)采各個(gè)環(huán)節(jié)的能夠有效銜接,相互配合,整體聯(lián)動(dòng)。(3)開(kāi)放性原則。隨著現(xiàn)代智能化技術(shù)開(kāi)發(fā)的發(fā)展與更新,軟件、通信手段、智能裝備等產(chǎn)品更新?lián)Q代速度非???,在實(shí)施智能化開(kāi)采時(shí)必須要考慮今后的改進(jìn)擴(kuò)充,要預(yù)留出接口進(jìn)行擴(kuò)充以幫助系統(tǒng)不斷的完善和進(jìn)步。

3 地下金屬礦山智能化開(kāi)采綜合技術(shù)的實(shí)施

3.1 金屬資源綜合評(píng)估

地下金屬礦山資源智能化C合評(píng)估技術(shù)的實(shí)施基礎(chǔ),是基于現(xiàn)代采礦技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,結(jié)合GIS技術(shù),三維可視技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助模型,對(duì)地下金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采進(jìn)行全面的信息掃描,并對(duì)地下資源進(jìn)行全面的信息分析,新型智能化平臺(tái)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了地下礦井資源的綜合評(píng)估[3]。例如:GIS技術(shù)可以獲取礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)和礦石分布情況;三維可視技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助模型能夠建立地下礦井三維仿真虛擬模型,從而大大提升了地下金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采的效率,減少礦產(chǎn)開(kāi)采的前期投資和運(yùn)輸損耗。

3.2 金屬礦山資源信息收集

金屬礦山資源信息收集也是智能化信息開(kāi)采的主要分支,智能化開(kāi)采系統(tǒng)可以將礦產(chǎn)開(kāi)采的檢測(cè)、控制以及調(diào)度等分散的礦產(chǎn)開(kāi)采步驟結(jié)合為一體,通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的系統(tǒng)性操作,保障現(xiàn)代地下金屬開(kāi)采的地上信息控制與地下同步。例如:金屬礦山開(kāi)采的傳感器通過(guò)雷達(dá),激光,熱傳導(dǎo)等技術(shù)將地下金屬礦山的開(kāi)采情況進(jìn)行綜合性分析,并實(shí)現(xiàn)金屬礦山開(kāi)采信息的及時(shí)性傳達(dá);同時(shí)建立金屬礦山數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)虛擬信息平臺(tái),從而保障金屬礦山的開(kāi)采信息傳輸收集的穩(wěn)定性[4]。

3.3 金屬開(kāi)采通信結(jié)構(gòu)

地下金屬礦山開(kāi)采的信息通訊是智能化綜合開(kāi)采技術(shù)實(shí)現(xiàn)的重要部分,結(jié)合我國(guó)現(xiàn)代地下金屬礦山開(kāi)采的技術(shù)結(jié)構(gòu)主要包括綜合性信息傳輸、通信接收方案以及綜合通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。綜合性信息傳輸是地上人員獲得地下信息的重要途徑,主要包括地下金屬礦山中視頻、圖像等信息資源的傳輸;而通信接收方案主要通過(guò)現(xiàn)代通信的數(shù)字信號(hào)保障礦產(chǎn)開(kāi)采中信息資源的交互,保障礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中的信息的內(nèi)部接收以及外部傳輸?shù)姆€(wěn)定性,例如:地下金屬礦山開(kāi)采中普遍采用普通有線通信信息傳輸以及無(wú)線信息傳輸?shù)姆绞剑痪C合通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)傳輸中以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的信息交流平臺(tái),主要包括建立信息管理系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,終端接收網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸平臺(tái)等。及時(shí)可靠的信息交互系統(tǒng)在地下金屬礦山的建立,能夠及時(shí)地監(jiān)測(cè)井下?tīng)顩r,同時(shí)為地上操作人員提供操作依據(jù),有效減少了盲目性開(kāi)采,避免了安全生產(chǎn)事故的發(fā)生[5]。

3.4 智能化開(kāi)采

地下金屬礦山智能化開(kāi)采技術(shù)的最終目的是實(shí)現(xiàn)資源的合理性開(kāi)采。一方面,智能化系統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)地下金屬礦山開(kāi)采的人工管理和設(shè)備管理的智能化發(fā)展,例如:為了建立完善的地下金屬礦山開(kāi)采信息系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)開(kāi)采的人工信息和設(shè)備信息進(jìn)行標(biāo)號(hào)信息存儲(chǔ),同時(shí)建立定位跟蹤系統(tǒng),當(dāng)人工進(jìn)行地下金屬礦山進(jìn)行采礦作業(yè)時(shí),地上信息系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的定位人員和設(shè)備的地理位置,最大限度的保障了地下金屬礦山開(kāi)采人員的安全性;另一發(fā)面,地下金屬礦山開(kāi)采智能化的實(shí)現(xiàn)需要智能裝備及其遠(yuǎn)程控制技術(shù),例如:采礦技術(shù)人員通過(guò)地面上的技術(shù)操作,控制地下井礦中的鑿巖車(chē)、鏟運(yùn)車(chē)等裝備完成自動(dòng)作業(yè),自動(dòng)化操作技術(shù)可以在地下金屬礦產(chǎn)開(kāi)采難度較大的工段進(jìn)行作業(yè),提升了金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采的效率,減少金屬開(kāi)采中的損失,同時(shí)也保障了地下金屬礦山開(kāi)采的安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

地下金屬礦山智能化開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,是現(xiàn)代資源高效綜合利用的開(kāi)發(fā)趨勢(shì),結(jié)合現(xiàn)代智能化開(kāi)采技術(shù),通過(guò)金屬礦山的信息采集,信息集成管理以及智能化開(kāi)采,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代金屬礦山采礦技術(shù)的逐步創(chuàng)新升級(jí)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]馮興隆,賈明濤,王李管,宋明軍,尚曉明.地下金屬礦山開(kāi)采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)鉬業(yè),2008(02):9-13.

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第9篇:礦山采礦技術(shù)范文

摘要:本文依據(jù)貴州省水城礦業(yè)股份有限責(zé)任公司老鷹山煤礦的地質(zhì)勘查及煤礦開(kāi)采成果資料,對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析,分析礦井開(kāi)采技術(shù)條件,對(duì)礦井開(kāi)采及安全生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:老鷹山煤礦 水文地質(zhì)特征 安全開(kāi)采

貴州省水城礦業(yè)股份有限責(zé)任公司老鷹山煤礦,二零一零年核定能力為60萬(wàn)噸/年,井田內(nèi)可采及局部可采煤層14層,主要可采煤層為08#、11#、13#煤層。技改后設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)噸/年。采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法,爆破落煤工藝,全部垮落法管理頂板。掘進(jìn)工藝為爆破掘進(jìn)。技改完成后采用綜合機(jī)械化分層下行垮落采煤工藝,全部垮落法管理頂板。

1、礦區(qū)地質(zhì)概況

老鷹山井田老鷹山井田以走向北東、傾向南東的單斜構(gòu)造為基本構(gòu)造形態(tài)。井田內(nèi)自Ⅸ號(hào)勘探線往西,地層走向總體向南西方向偏轉(zhuǎn),并伴有小型次級(jí)褶曲出現(xiàn),而地層傾角則逐漸減小。在Ⅱ號(hào)勘探附近,地層傾角為23°~24°,至Ⅹ號(hào)勘探線附近為19°,再往西至Ⅰ號(hào)勘探線附近為16°,繼續(xù)往西至井田西部邊界石板河附近,煤系地層的傾角一般則為14°。據(jù)現(xiàn)有資料,區(qū)內(nèi)及周邊煤層的斷層褶皺較多。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度較復(fù)雜。

2、礦區(qū)煤質(zhì)概況

老鷹山井田內(nèi)各煤層主要為焦煤,煤的揮發(fā)份較高,膠質(zhì)層厚度及粘結(jié)指數(shù)大,適于煉焦或配焦之用。其中尤以13號(hào)煤層灰、硫、磷含量低,精煤回收率高,可煉出優(yōu)質(zhì)焦炭。除上述7層煤外,其余煤層由于灰份、硫份含量較高,回收率低,不宜入選。但可用以火力發(fā)電,稍加洗選后可作為交通運(yùn)輸及一般工業(yè)鍋爐用煤。

3、區(qū)域水文地質(zhì)概況

本區(qū)域?qū)儆谛『舆呄蛐蔽鞅奔轿鞫?。二疊系環(huán)繞向斜出露,下統(tǒng)常構(gòu)成向斜周?chē)母呱剑辖y(tǒng)常構(gòu)造帶狀河流凹地緩坡。侏羅系位于向斜核部,呈條狀低山出露。三迭系則分布在前兩者之間的大部分地區(qū),其中下統(tǒng)構(gòu)成礦區(qū)的主要地表分水嶺,中統(tǒng)為山嶺、緩坡和凹地相間。第四系則只在溝谷及小河兩岸緩坡地帶呈松堆積物出現(xiàn)。根據(jù)煤系及上覆地層的巖性、結(jié)構(gòu)特征,一般均為成層不厚的砂巖組成互層巖系,反映到水文地質(zhì)方面則為厚度不大、并且無(wú)明顯而可靠分界線的含水帶(層)和隔水層。對(duì)礦床開(kāi)采有關(guān)的主要有五個(gè)含水帶。大氣降水是該礦床充水的主要原因。地表水與地下水之間有可能發(fā)生聯(lián)系,容易引起礦床充水。礦區(qū)的水文地質(zhì)條件屬中等類(lèi)型。在采掘的過(guò)程中,要注意發(fā)生突水現(xiàn)象,應(yīng)該引起高度重視,特別是在靠近老窯采空區(qū)及礦井采空區(qū)時(shí),一定要加強(qiáng)防水工作,確保安全生產(chǎn)。

4、礦區(qū)開(kāi)采布置

4.1頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)條件

礦區(qū)巖土體工程地質(zhì)條件總體較差。各可采煤層頂板力學(xué)強(qiáng)度中等,煤層底板力學(xué)強(qiáng)度很低,可采煤層的頂、底板穩(wěn)定性不很好,如果支護(hù)不良,可能出現(xiàn)頂板跨塌、片幫、底鼓、支架下陷等工程地質(zhì)問(wèn)題,故礦區(qū)工程地質(zhì)條件為中等,在開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)巷道頂、底、幫的支護(hù)管理工作,預(yù)防不良事故發(fā)生。

4.2 礦井瓦斯、煤層自燃及煤塵爆炸性

老鷹山礦井屬煤與瓦斯突出礦井。經(jīng)2010年5月18日貴州煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室鑒定,我礦08#、11#、13#、25#、26#、27#煤層均為自燃煤層,自然發(fā)火期6~12個(gè)月。但生產(chǎn)過(guò)程中,08#、25#、26#、27#未發(fā)生過(guò)自燃,11#、13#均發(fā)生過(guò)自燃,礦井目前所開(kāi)采的煤層均有自燃發(fā)火傾向。2010年6月經(jīng)貴州煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室,對(duì)我礦08#、11#、13#、25#、26#、27#煤層煤樣的“煤塵爆炸鑒定報(bào)告”,我礦礦井08#、11#、13#、25#、26#、27#煤層均具有煤塵爆炸危險(xiǎn)性,其它煤層未作煤塵爆炸性化驗(yàn)報(bào)告。

4.3 地溫

據(jù)對(duì)生產(chǎn)礦井的實(shí)際調(diào)查,井下溫度小于28℃,不存在熱害問(wèn)題。據(jù)井田資料,溫度為20-27℃,平均地溫梯度2.36℃/100米,屬地溫正常區(qū)。

4.4地壓

老鷹山煤礦屬松軟圍巖礦井,礦山壓力大。其采場(chǎng)壓力主要表現(xiàn)在頂板破碎,底板松軟,回采工作面管理困難。而井巷地壓尤為突出,并隨著開(kāi)采深度的增加,井巷礦壓顯現(xiàn)越來(lái)越嚴(yán)重。巷道失修率高達(dá)39.95—47.48%,嚴(yán)重失修率高達(dá)20.43—35.64%,礦井的安全、生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重影響

5老鷹山煤礦開(kāi)采技術(shù)分析

綜合以上條件客觀評(píng)價(jià)各種開(kāi)采的優(yōu)劣勢(shì)以后得出老鷹山礦井可采煤層屬于傾斜煤層,主采煤層賦存穩(wěn)定,采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法,爆破落煤工藝,全部垮落法管理頂板。掘進(jìn)工藝為爆破掘進(jìn)。技改完成后采用綜合機(jī)械化分層下行垮落采煤工藝,全部垮落法管理頂板。由于煤層頂板巖性為泥巖、粘土巖和粉砂質(zhì)泥巖,為保證下分層開(kāi)采,對(duì)直接頂冒落巖塊進(jìn)行灑水或注水,促使其形成下分層的再生頂板,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),形成穩(wěn)定再生頂板的時(shí)間為4~6個(gè)月。

6結(jié)論

通過(guò)多年的礦山開(kāi)采的生產(chǎn)實(shí)踐及本次工作情況,對(duì)礦床礦石特征及開(kāi)采技術(shù)條件等新認(rèn)識(shí)及新發(fā)現(xiàn):

1、結(jié)合原生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告對(duì)礦區(qū)內(nèi)各煤層煤質(zhì)分析,礦區(qū)內(nèi)08、10、12、13、17、18、19、25、26、27、28、31、32、34號(hào)煤層煤種均屬焦煤。

2、礦區(qū)的水文地質(zhì)條件屬中等類(lèi)型。

3、礦區(qū)巖土體工程地質(zhì)條件總體較差。

4、礦區(qū)內(nèi)有規(guī)模較小的崩塌、滑坡,隨著本礦開(kāi)采活動(dòng)的不斷深入,采空區(qū)不斷增大,可能誘發(fā)或加劇地面沉降、地裂縫、崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)礦區(qū)及周邊居民住戶及鐵路、公路等人民生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅。建議在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中按相關(guān)的規(guī)范規(guī)程及相關(guān)的技術(shù)資料保留安全煤柱,對(duì)零散居民住戶進(jìn)行搬遷,以確保礦山的安全開(kāi)采。

總之,在礦井生產(chǎn)過(guò)程中,礦方應(yīng)采取有針對(duì)性的方法及措施進(jìn)行環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)、預(yù)防和治理工作,做到因勢(shì)利導(dǎo),走可持續(xù)發(fā)展礦業(yè)之路。

參考文獻(xiàn):