我国金属矿山开采方法及发展前景研究

采矿和充填采矿 采矿技术的主要发展方向。 关键词 ： 属矿山 ； 金 开采方 法； 露天开采； 地下开采
我 国金 属矿产资源贫矿多 ，富矿少； 小矿 露天开采的各生产环节相互联系 ， 构成 多 进 ， 向采空区送人 碎石 、 炉渣 、 水泥等充填材料 。 多， 大型、 大型矿少 ， 特 矿产资源缺 口严重 。 金属 环节的动态系统。 为使系统整体最优化 ， 缓 以进行地压管理、 对平 控制 围岩崩落和地表移动 。 并 矿开采技术 的高低直接影响到我国国防安全 和 矿床（ 一般矿层倾角小于 １ｏ ） ２ 采用倒堆 、 运 在形成的充填体上或在其保护下进行 回采 。人 横 全面小康社会 ｌ 。 现阶段我 国部分矿山采 或纵运采 矿法。 对于倾斜矿床采用组合台阶、 横 工支护采矿法的 目的主要是利用所形成 的充填 前 掘设备实 现了大 型化 、 自动化和智能化。 采矿工 采掘带或分区分期 开采 的方法 。目 的方 向是 体进行地压管理以控制围岩崩落和地表下沉并 艺实现连续或 半连续化 ，矿山生产与管理广泛 应 用电子计算机 、 运筹学和系统工程等 ， 来研究 为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预 应 用了计算机技术四有力地促进了金属 矿开采 上述技术 和管理 问题 。 ， 防有 自 燃矿石 的内因火灾。适用于开采围岩不 工业的发展 。 采矿方法可大致分为露天开采 、 地 ２地 下 开采 稳固 的高 品位 、 稀缺、 贵重矿石的矿体 ； 表不 地 下开采 两种基本采矿方法 。 地下开采在我 国金属矿山的开采 中占有很 允许陷落 ， 开采条件复杂 ， 如水体 、 铁路干线、 主 １ 天开 采 露 重要 的地位 ，特别是在有色和黄金系统为主要 要建 筑物下 面的矿体和有 自 然火灾危险的矿体 也称 露天采 矿” 是指依照矿床 的赋存条 的开采方式 ，Ｏ ， ９ ％以上矿山均采用地下开采。 地 等 ； 也是深 部开采时控镧地压的有效措施。 优点 件， 用一定 的采装运设备 ， 在敞露的空 间从事开 下 开采是指从地下矿床的矿块里采 出矿石 的过 是适 应性强 。 石回采 率高 ， 矿 贫化率低 ， 业较 作 采 工作０ 埋藏较浅或地表有 露头时应用露 程 ， 通过开拓 、 采准 、 切割 和回采 四个 步骤实现 安全 ， 能利用工 业废料 ， 保护地表等。缺点是工 天开采最为优越 。 随着开采技术的发展 ， 适于露 的１ ３ １ 。地下采矿方法分类繁多 ， 常用 的以地压管 艺 复杂 ， 成本高 ， 劳动生产率和矿块生产能力都 天采矿 的范 围越来越大 ，可用于开采低 品位矿 理方法 为依据 ， 为三大类 ： 分 自然支护采 矿法 、 较低 。 和某些地下开采过的残矿。 崩落采矿法 、 人工支护采矿法、 化学采矿。 目前 按矿块结构和 回采工作面推进方向充填采 、 露天开采需剥 离大量 土岩 ，以揭露矿体。 在我 国金属矿 山应用了各种类 型的采矿方法。 矿法又可分为单层充填采矿法 、上向分层 充填 剥 离量与采矿量的 比值称剥采比，是衡量露天 ２１ ． 自然支护采矿法 采矿法 、下 向分层充填采矿法和分采充填采矿 开采经济效果的重要指标 【 单位是 Ｉ［３ ，。 Ｉ １、 ＾ １ １ｍ ） ５ ￣ 自然支护采矿法 ， 空场采矿法。 又称 主要靠 法 。按采用 的充填料和输 出方式不同又可分为 根据地形 ，采场在上部境界封 闭圈以上的部分 围岩本身的稳 固性和矿柱的支撑能力维护 回采 干式充填采矿法、 水力充填采矿法、 结充 填采 胶 称 山坡露天矿 ，封闭圈以下的部分称凹陷露天 过程 中形成的采空区 ， 的用支架或采下矿石 矿 法 。 有 矿 。露天开采中的主要技术 和管理问题有 ： ｔ露 作辅助或临时支护。这种采矿法要求围岩和矿 ２４化学采矿 ． 天开采境界 ．． ｂ露天矿边坡稳定 ；＿ ｃ开采工艺 ；． 石 稳 固 。 阶段 我 国有 色 金 属 、 金 及 化 工 矿 山 ｄ 现 黄 化学采矿又称溶浸采矿 ，它是根 据某些 矿 开 采程序 ；． ｅ露天矿开 拓 ；疏干排 水 ； 矿 山环 应用相当普遍。 ￡ 再 物 的物理 和化学 特性将溶 浸液 注入矿 层或 矿 境保护 ， 矿山土地复用 ；． ｈ 露天开采生产调度。 自然支护采矿法是 属于结构简单的一种采 堆 ，通过化学反应有选择性地浸出矿 石中的有 露天开采作业主要包括穿孔爆破 、采装 、 矿方法 ， 回采工艺简单 ， 容易实现机械化 ， 劳动 用成分 ， 使有用成分从固态转化成液态 。 再进行 运输和排土。这四项工作 的好坏及它们之问的 生产率高 。 采矿成本低。 适于开采矿石和围岩均 回收 ，从而达到开采矿石 目的的一种新型采 矿 配合如何是露天采矿的关 键。穿孔爆破是在 露 稳固的矿体 ， 在地下矿山广泛应用。 但开采中厚 方法 ， 可分为地表堆浸 、 原地浸出和原地破碎 浸 天采场矿岩内钻凿一定直径和深度的定向爆破 层 以上矿体 ， 留大量矿柱 ， 需 矿石 回采率低 ， 因 出等多种方法。通过选择不同的溶浸液使溶浸 孔。 以炸药爆破对矿岩 进行破碎和松动。 穿孔设 此采高价矿床时用得较少 。 技术几乎适合于所有金属的开采。 备主要有冲击式钻机、潜孔钻机和牙轮钻机 等 这种方法 通常将矿块翅分为矿房与矿柱逐 选用采矿方法应考虑矿床地质条 件、矿 山 多用铵油炸药、浆状抗水炸药和乳化炸药及粒 步回采 ， 采矿房再采矿柱 。 回采矿房时采场 技术条 件和经济因素 ， 先 在 以满足安全 、 经济 、 高效 状乳化炸药采装工作是用人工或机械将矿岩装 以敞空形式存 在 ，依靠矿柱和围岩本 身的强度 和优质的要求 。 矿床地质条件包括矿体 形态、 倾 入运输设备或直接卸到指定地点 的作业 。常用 来 维护。矿房采 完后要及时 回采矿柱和处理采 角 、 厚度、 有用成分 的分布、 围岩和矿石 的物理 、 的设备是 挖掘机（ 有多斗 和单斗 两类 ）轮斗铲 空区。在一般情 况下 回采矿柱和处理采 空区同 力学和化学 性质 ；矿山技术条件包 括材 料 、 、 设 和 前 端 式 装 载 机 广 泛采 用 的为 单 斗挖 掘 机 。运 时 进行 ；有 时 为 了改 善 矿 柱 的 回 采条 件用 充 填 备、 地表环境的要求 和管理水平等 ； 经济 因素包 输工作是将露天采 场的矿 、岩分别运送 到卸载 料将矿房充填后再用其他采矿法回采矿柱 。 括矿 山价值 、 成本 、 经济效益 、 源综 合利用 和 资 点（ 或选矿 厂 ） 和排土场 同时把生产人员 、 设备 ２２崩 落采矿法 ． 国民经济的要求等 。 根据 以上条件 ， 提出几种方 和材料运送 到采 矿场 。 主要运输方式有铁路 、 公 崩 落采矿法是 以崩落围岩来实现地 压管理 案 ， 综合评 价 ， 选出最优方案 ， 通过工 业性试验 路、 输送机、 提升机还有水力运输和用 于崎岖 山 的采矿方法 ， 即随着崩落矿石强制 （ 自然 ） 或 本 后 ， 正式使 用。 矿床的开采顺序包括井田中的开 区的索道运输。选择运输方式必须综合考虑地 来 围岩充填采矿 区以控制和管理地压 ，适用 于 采顺序、 阶段中矿块 的开采顺序 、 相邻矿体 的开 形、 地质、 候条 件露天矿生产能力开采深度矿 围岩容 易崩落 、 气 地表允许塌陷的矿体 。 基本特征 采顺序三种。 石和围岩的物理力学性质等经过全面技术经济 是 崩落 围岩 回采部分矿房矿柱 ，随回采工作 面 ３发展前景 比较后确定合理 的运输方式。排土工作 系指从 的推进 ，有计划地崩落围岩填充采空 区以管理 尽管， 金属矿采矿技术 才得 以迅速发展。 特 露天采场将剥离覆盖在矿床上部及其周 围的大 地 压 的采 矿 方 法 。 别 是近 ３ 年来 ， ０ 我国全面开展 了各种现代化采 量表土和岩石运送 到专门设置的场地 （ 如排土 崩落采矿法按 回采方式分为： 壁式崩落法 、 矿工艺 和技术 的科技攻关研究 ， 在露天陡帮开 场或废石场 ） 进行排弃 的作业。 排土方法依其排 分层崩落法 、 无底柱分段崩落法、 有底柱分段崩 采 、 间断一连续开采 、 无废开采 、 大规模采矿 、 岩 土设备的不 同分为推土犁推土、 土机排土 、 推 前 落法和 阶段崩落法 。 体 ��
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我 国金 属矿 山开 采 方法及发展 前景研究
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（、 １ 新疆有 色地质勘查局地质 ７ ４队 ， 疆 哈 密 ８９ ０ ２ 武警黄金 第三支队 ， ０ 新 ３ ００ 、 黑龙江 哈 尔滨 １０６ ） ５ ０ ９
攮 要： 笔者从ｊ 天开采和地 下开采两个方面论述 了我 国金属矿 山常 用开采方法， Ｉ ： 无废开采、 机械化 大规模开采、 连续采矿以及深井采矿 、 溶漫