時(shí)間：2023-10-13 09:46:26
導(dǎo)語(yǔ)：在地下礦山采礦方法的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】：地下礦山；開(kāi)采技術(shù)；空?qǐng)霾傻V；崩落法；發(fā)展
中圖分類(lèi)號(hào)：TD853 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（a）-0000-00
1引言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)地下礦山開(kāi)采技術(shù)也在飛速發(fā)展，礦山開(kāi)采技術(shù)的提高主要是提高礦山開(kāi)采的效率以及礦山開(kāi)采的質(zhì)量，提升礦山的生產(chǎn)能力從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要對(duì)當(dāng)下常用的開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行了一系列的分析，希望本文的分析可以為開(kāi)采技術(shù)的提升提供一定的幫助。
2礦山開(kāi)采技術(shù)
2.1空?qǐng)霾傻V法
20世紀(jì)80年代， VCR采礦方法在鉛鋅礦試驗(yàn)成功，之后我國(guó)便將這一方法成功運(yùn)用到銅礦、金礦等礦山的開(kāi)采，由于該種采礦方法開(kāi)采效率較高，所以依次在我國(guó)的安慶銅礦、金長(zhǎng)峪金礦以及獅子山銅礦等礦山公司得到了廣泛應(yīng)用。
1980年到1985年之間，我國(guó)又進(jìn)行了階段臺(tái)階采礦方法的試驗(yàn)，該方法主要是將露天礦的采礦技術(shù)運(yùn)用到了地下礦山的開(kāi)采之中。具體開(kāi)采的方法是：1）在礦山開(kāi)采區(qū)的表面進(jìn)行割槽，之后將這一割槽作為補(bǔ)償空間和自由面；2）利用大直徑深孔的爆破技術(shù)進(jìn)行全階段或臺(tái)階崩落；3）最后在采礦場(chǎng)的下部將崩落的礦石運(yùn)出即可。
提高礦山開(kāi)采產(chǎn)量的一大關(guān)鍵因素就是實(shí)現(xiàn)地下礦山的連續(xù)開(kāi)采。地下礦山的連續(xù)開(kāi)采指的是所有的礦山開(kāi)采工藝都能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化，主要的連續(xù)化開(kāi)采工藝包括三個(gè)方面，一是做到礦床的不間斷開(kāi)采，二是實(shí)現(xiàn)礦石的不間斷運(yùn)輸，三是礦房可進(jìn)行連續(xù)回采。為此，我國(guó)在“六五”和“八五”期間就對(duì)連續(xù)開(kāi)采工藝方面做了大量的技術(shù)研究，并針對(duì)研究的連續(xù)開(kāi)采工藝作了大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并將這些開(kāi)采工藝成功運(yùn)用到了我國(guó)許多礦山中，且這些運(yùn)用都取得較好的結(jié)果，開(kāi)采產(chǎn)量都得到了不同程度的增長(zhǎng)。
2.2崩落采礦技術(shù)
2.2.1無(wú)底柱崩落采礦法
無(wú)底柱崩落采礦法在近幾年才開(kāi)始在我國(guó)流行運(yùn)用起來(lái)。目前，無(wú)底柱崩落采礦法的推廣應(yīng)用面臨著兩大主要問(wèn)題，一是怎么加大斷面的問(wèn)題，二是怎么優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置參數(shù)的問(wèn)題。優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)就是為了使進(jìn)路間距增加，以此來(lái)使采掘工程量極大的降低，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)加大進(jìn)路間距的操作性較強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，在我國(guó)的許多礦山中都運(yùn)用了優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)技術(shù)，如：桃沖、程潮、板石溝以及北銘河等礦山，該技術(shù)的使用使得這些地區(qū)的礦山開(kāi)采環(huán)境得到了極大的改善。尤其是針對(duì)一些低貧化放礦或無(wú)貧化放礦工序，通常為了保證礦巖的純度以及維系礦石截面的完整性，一般的操作工序是：在放礦過(guò)程中一旦礦巖界面正常到達(dá)出礦口時(shí)就停止操作，這樣可以在極大程度上提高礦巖的純度，減少礦巖的混雜性。目前，伴隨無(wú)底柱分段崩落技術(shù)的推廣和運(yùn)用，不僅極大地減少巖石混入，降低貧化，還提高了有關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。
2.2.2自然崩落法
自然崩落法與無(wú)底柱崩落采礦法技術(shù)不同。自然崩落法已在我國(guó)地下礦山采礦中得到了廣泛的運(yùn)用。自然崩落法的應(yīng)用原理主要是：破壞地下礦山的礦塊內(nèi)的應(yīng)力平衡，導(dǎo)致礦塊大面積拉低，從而會(huì)造成應(yīng)力集中或應(yīng)力分布不均勻，最后起到礦山開(kāi)采的作用。自然崩落法的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)作成本降低，開(kāi)采速度快、采礦產(chǎn)量大等。這種方法主要適合于一些礦體厚大、礦化均勻且易于自然崩落的低品位的礦床。
2.3充填采礦法
運(yùn)用充填采礦法的兩大要素是機(jī)械設(shè)備的大型化以及機(jī)械化。在我國(guó)曾一次運(yùn)用過(guò)水泥碎石膠結(jié)充填、干式膠結(jié)充填、分級(jí)膠結(jié)充填、尾礦膠結(jié)充填等充填技術(shù)和工藝。目前，我國(guó)又研究出了更為先進(jìn)的充填開(kāi)采工藝，如：粗粒級(jí)水砂充填新工藝、高水全尾砂速凝固化膠結(jié)充填新工藝、膏體泵送充填工藝、高濃度全尾砂自流輸送及泵壓輸送充填新工藝等，這些工藝在世界都具有領(lǐng)先地位。在充填技術(shù)方面，最具有領(lǐng)先地位的就是膠結(jié)性充填，從開(kāi)始運(yùn)用的尾砂膠結(jié)充填工藝發(fā)展到了高濃度膠結(jié)物充填技術(shù)以及目前比較流行的不收縮、不脫水的沙膠充填技術(shù)。同時(shí)，礦石的回采工藝以及階段全高開(kāi)采工藝也得到了很大的進(jìn)步，從開(kāi)始的分層開(kāi)采、分段開(kāi)采，已經(jīng)發(fā)展大了如今的了大孔落礦開(kāi)采，改良采場(chǎng)的布置參數(shù)，通過(guò)對(duì)充填系統(tǒng)實(shí)行自動(dòng)化控制來(lái)對(duì)采區(qū)進(jìn)行機(jī)械化充填開(kāi)采。特別是最新研究的泵送膠結(jié)膏體充填工藝，不僅開(kāi)采的工作效率得到了大幅度的提升，同時(shí)充填開(kāi)采工藝也實(shí)現(xiàn)了高效開(kāi)采。
2.4地下無(wú)廢開(kāi)采法
地下無(wú)廢開(kāi)采法在推出不久就得到了各大礦山的廣泛的應(yīng)用。地下無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)可以充分的運(yùn)用礦產(chǎn)資源，從而為企業(yè)贏(yíng)得最高的經(jīng)濟(jì)效益，并能有效的防止對(duì)自然環(huán)境造成破壞和污染，這正是目前我國(guó)礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，同時(shí)這也成為是我國(guó)礦山開(kāi)采首選的技術(shù)方法。地下無(wú)廢開(kāi)采法主要包含：全尾礦充填技術(shù)以及高濃度尾礦料的制備與輸送等，這些技術(shù)目前已經(jīng)在美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。
3地下礦山開(kāi)采的趨勢(shì)
3.1礦山設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化、高效化
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及能源需求的不斷增加，礦山開(kāi)采技術(shù)也在進(jìn)行不斷的進(jìn)步和發(fā)展。目前來(lái)看，礦山設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化、高效化、智能化將是未來(lái)礦山開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)。當(dāng)前對(duì)于井巷鉆進(jìn)機(jī)械、大孔穿爆設(shè)備、連續(xù)采礦、振動(dòng)出礦及與之相配的輔助機(jī)械、中深孔全液壓鑿巖機(jī)具以及鏟運(yùn)機(jī)為主體的裝運(yùn)設(shè)備等的研究也在積極進(jìn)行著。
3.2礦山開(kāi)采深井化
隨著礦山開(kāi)采力度的不斷增加，礦山開(kāi)采的深度也在逐漸增加。通常深度超過(guò)千米的礦井稱(chēng)為深井礦，在這些深井礦中進(jìn)行礦石開(kāi)采，難度較大，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)技術(shù)難題。隨著開(kāi)采深度的增加，巖層溫度與巖層地壓也在不斷的升高和增加，礦山的支護(hù)與排水也遇到了較大的困難，這些現(xiàn)象和難題都要求我們要不斷改進(jìn)地下礦山開(kāi)采設(shè)備與開(kāi)采工藝。
3.3礦山的環(huán)境治理
礦山開(kāi)采技術(shù)的高速發(fā)展，也給我們帶來(lái)了很多環(huán)境方面的問(wèn)題。礦山開(kāi)采帶來(lái)的廢水、粉塵、矸石等都會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成很大的危害，所以在礦山進(jìn)行開(kāi)采后一定要進(jìn)行綠化處理，如：針對(duì)廢石山、尾礦要進(jìn)行覆蓋，在覆蓋層上面再種植綠色植物。在外來(lái)發(fā)展中要爭(zhēng)取做到無(wú)廢物礦山和無(wú)矸石礦山，并對(duì)一些品位差、治理成本過(guò)高的礦山進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)管理。
3.4地下殘留礦工藝
地下礦山開(kāi)采中，采礦效率和采礦質(zhì)量是提升采礦工藝的兩大要素。隨著采礦行業(yè)的不斷發(fā)展，無(wú)序開(kāi)采的現(xiàn)象在不斷的增加，不僅占用了國(guó)家資源也造成了很大程度的資源浪費(fèi)。所以在以后的發(fā)展中，將著重研究地下殘留礦體工藝，來(lái)提高礦產(chǎn)開(kāi)采效率，充分回收有限的礦產(chǎn)資源對(duì)日后的礦山開(kāi)采行業(yè)具有重要的意義。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)水平和國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們對(duì)能源需求在不斷的增加，同時(shí)也使得礦山開(kāi)采行不斷的發(fā)展和壯大，其中地下礦山開(kāi)采技術(shù)得到了飛速發(fā)展。礦山開(kāi)采技術(shù)的提升主要是為了提升礦山開(kāi)采效率、礦山開(kāi)采的質(zhì)量以及提升礦山開(kāi)采的生產(chǎn)能力。本文主要介紹了近幾年來(lái)的礦山開(kāi)采技術(shù)的現(xiàn)狀，并且對(duì)未來(lái)礦山開(kāi)采的趨勢(shì)進(jìn)行了一系列的探討，希望本文的研究可以為礦山開(kāi)采行業(yè)的發(fā)展提供一定的幫助。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞 地下；采礦；工業(yè)；技術(shù)；條件；方案；設(shè)計(jì)；
中圖分類(lèi)號(hào)：X753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
Abstract: with the development and progress of society, pay attention to underground metal mine non-pillar continuous mining method for real life has important significance. This paper mainly introduces the underground metal mine non-pillar continuous mining method study of the relevant content.
Key word:Underground; mining; industry; technology; conditions; design scheme;
引言
隨著地下礦山開(kāi)采規(guī)模的不斷擴(kuò)大、開(kāi)采深度的不斷增加，會(huì)帶來(lái)一系列的技術(shù)難題。連續(xù)開(kāi)采技術(shù)工藝是解決這些難題的有效途徑之一。它可以改善井下工人的作業(yè)環(huán)境和工作條件;可以實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械化連續(xù)作業(yè)，提高采場(chǎng)的綜合生產(chǎn)能力;可以縮短采場(chǎng)的回采周期，有利于深部低壓的控制和管理;可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高強(qiáng)度的集中強(qiáng)化開(kāi)采，降低礦石的開(kāi)采成本，提高開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益等。因此，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)際礦業(yè)界對(duì)實(shí)現(xiàn)連續(xù)強(qiáng)化開(kāi)采問(wèn)題予以極大關(guān)注，把它視為發(fā)展礦山生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益最直接有效的途徑。隨著高效率采、裝、運(yùn)設(shè)備的出現(xiàn)和大量落礦采礦技術(shù)的發(fā)展，井下生產(chǎn)正趨向于大型化、連續(xù)化，采礦方法向高階段和一步驟回采的方向發(fā)展。因此，連續(xù)開(kāi)采技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)21世紀(jì)礦山向開(kāi)采縱深化、規(guī)模大型化、設(shè)備機(jī)械化、操作自動(dòng)化、生產(chǎn)連續(xù)化、管理現(xiàn)代化發(fā)展具有重大意義。
一、地下礦山連續(xù)開(kāi)采的概念
隨著采礦技術(shù)的發(fā)展，地下礦山連續(xù)開(kāi)采的概念逐漸清晰。由于礦巖軟硬程度的不同，出現(xiàn)了兩種形式的連續(xù)開(kāi)采方式。一是采掘工藝全過(guò)程(含切割、落礦、裝載、運(yùn)搬)同時(shí)平行連續(xù)進(jìn)行，如綜合機(jī)械化采煤工藝。這種連續(xù)開(kāi)采方式主要是適用于開(kāi)采礦巖硬度不大的礦體，如煤礦、鉀鹽礦等;另一種是指采裝運(yùn)機(jī)組與一步驟回采配套的連續(xù)采礦，這是基于爆破破巖的一種廣義連續(xù)采礦概念。它是一步驟回采的采礦方法和高效率的采、裝、運(yùn)設(shè)備組成的采礦系統(tǒng)。它不追求嚴(yán)格意義上的連續(xù)并行作業(yè)，而是以規(guī)模化采礦為目標(biāo)，通過(guò)創(chuàng)新采礦方法、工藝和設(shè)備，將各采礦工序和設(shè)備有機(jī)組合起來(lái)，成為廣義的連續(xù)采礦系統(tǒng)。這種連續(xù)開(kāi)采方式主要適用于礦巖硬度較大的礦山。
二、試驗(yàn)礦段采礦技術(shù)條件與回采方案設(shè)計(jì)
本研究課題從提高礦床開(kāi)采強(qiáng)度,降低礦石損失、貧化指標(biāo),改善井下工人勞動(dòng)條件,提高勞動(dòng)生產(chǎn)能力和降低生產(chǎn)成本為目標(biāo),對(duì)研究提出的具有中國(guó)特色的地下金屬礦無(wú)間柱連續(xù)采礦法及其工藝技術(shù)進(jìn)行了全面的研究。
2.1連續(xù)采礦工藝系統(tǒng)
連續(xù)采礦工藝系統(tǒng)的建立，使不少孤立的出礦和運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備配置，達(dá)到了采用連續(xù)采礦工藝的調(diào)劑及經(jīng)濟(jì)上的合理。每個(gè)礦山企業(yè)都有其具體的開(kāi)采條件，因此就可能有各種不同的實(shí)施方案，形成的作業(yè)系統(tǒng)可能是全面連續(xù)作業(yè)或間斷一連續(xù)作業(yè)。其基本模式可用框圖1表示。
圖1連續(xù)采礦系統(tǒng)甚本模式框圈
由圖1可以看出，采場(chǎng)工作面的出礦設(shè)備由振動(dòng)出礦機(jī)、連續(xù)裝載機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)三種，可以分別與振動(dòng)運(yùn)輸機(jī)、特殊膠帶運(yùn)輸機(jī)配套，或?qū)⒌V石直接卸人溜井，再在后面組成各種連續(xù)或間斷一連續(xù)的采礦系統(tǒng)間。
2.2試驗(yàn)礦段的采礦技術(shù)條件
某礦井下開(kāi)采正延伸至-360m水平,中段設(shè)計(jì)產(chǎn)量為800t/d。本次工業(yè)試驗(yàn)在-360m中段的Ⅱ號(hào)礦體進(jìn)行。Ⅱ號(hào)礦體沿走向?yàn)閺澢耐哥R似板狀,長(zhǎng)500~650m,厚5~60m,平均厚度為20~25m,礦體傾角75°~85°。-360m水平37線(xiàn)有一破碎帶切割破壞礦體,礦體在-240m水平有分枝復(fù)合現(xiàn)象。礦石堅(jiān)硬穩(wěn)固,但水平節(jié)理較發(fā)育,局部礦段比較破碎,穩(wěn)固性有所降低。礦體上盤(pán)為花崗閃長(zhǎng)巖,易風(fēng)化,屬中等穩(wěn)固,下盤(pán)為灰?guī)r,較穩(wěn)固。
2.3無(wú)間柱連續(xù)采礦法試驗(yàn)方案
2.3.1無(wú)間柱連續(xù)采礦的總體技術(shù)思路。
實(shí)現(xiàn)無(wú)間柱連續(xù)采礦的總體技術(shù)思路是:將礦體劃分階段,再將階段劃分一個(gè)個(gè)礦段;以礦段為回采單元,礦段間不留間柱;采切、回采、充填三大工序,分別在相鄰三個(gè)礦段中平行進(jìn)行;礦段回采采用采場(chǎng)連續(xù)工藝,礦段回采結(jié)束后,隨即轉(zhuǎn)入快速充填;三大礦段的作業(yè)互相銜接,階段采礦工作連續(xù)推進(jìn),故稱(chēng)之“連續(xù)采礦”。由于連續(xù)采礦是以礦段為回采單元,礦段間不留礦柱為主要特征,故又稱(chēng)“無(wú)間柱連續(xù)采礦”。第一礦段回采結(jié)束,即可轉(zhuǎn)入第二礦段回采。
2.3.2試驗(yàn)礦段回采方案。根據(jù)上述技術(shù)思路,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)原有礦塊劃分及已有工程的布置情況,設(shè)計(jì)無(wú)間柱連續(xù)采礦方案。試驗(yàn)礦段沿走向長(zhǎng)45m,高48m,寬為礦體厚度,平均為14m,礦體傾角75°以上,礦石體重3.6t/m3,松散系數(shù)1. 6。設(shè)計(jì)采礦量為11.5萬(wàn)t。
試驗(yàn)礦段在回采工藝上分為兩個(gè)寬度不等的作業(yè)區(qū),均采用大直徑(165mm)深孔崩礦。第一分區(qū)(15m)設(shè)計(jì)采用漏斗式底部結(jié)構(gòu),T4G出礦,一分區(qū)崩礦出礦完成后,采用自行研制成功的復(fù)合型高水速凝材料與尾砂膠凝跟隨快速充填;第二分區(qū)(30m)設(shè)計(jì)采用振動(dòng)出礦的平底式底部結(jié)構(gòu),用改進(jìn)完善的振動(dòng)連續(xù)作業(yè)機(jī)組出礦。為降低充填成本,二分區(qū)采后用全尾砂充填。根據(jù)鳳礦井下已形成的開(kāi)拓系統(tǒng),試驗(yàn)采場(chǎng)鑿巖硐室布置在-300m,出礦巷道布置在-348m,試驗(yàn)采場(chǎng)一分區(qū)由2號(hào)溜井出礦;二分區(qū)由1號(hào)溜井出礦,采場(chǎng)作業(yè)人員由設(shè)在一分區(qū)一側(cè)的人行天井上下。從試驗(yàn)采場(chǎng)結(jié)構(gòu)可見(jiàn),突出的特點(diǎn)表現(xiàn)在以下三方面：
(1)在試驗(yàn)礦段內(nèi)實(shí)行分區(qū)回采。其優(yōu)點(diǎn)是:可以適當(dāng)加大試驗(yàn)礦段長(zhǎng)度,減少回采作業(yè)循環(huán),加快回采速度;第一分區(qū)采后隨即進(jìn)行充填,這就為試驗(yàn)礦段回采結(jié)束后盡快轉(zhuǎn)入第二礦段作業(yè)創(chuàng)造了必要條件;可根據(jù)礦體產(chǎn)狀的變化,靈活布置采切工程。
(2)在分區(qū)之間預(yù)留臨時(shí)礦壁。所謂“臨時(shí)礦壁”是在分區(qū)之間暫留打好孔的5m左右寬的礦壁,它要待二分區(qū)崩礦、出礦結(jié)束前,最后一次崩落放出。這種預(yù)留臨時(shí)礦壁的主要作用是隔離一分區(qū)內(nèi)的充填體,并使充填體免受二分區(qū)大量崩礦的沖擊破壞。也就是說(shuō),在二分區(qū)大量崩礦出礦過(guò)程中,一分區(qū)充填體能保持自立不垮落,為二分區(qū)創(chuàng)造了安全作業(yè)條件,并為降低回采過(guò)程的礦石損失、貧化指標(biāo)創(chuàng)造了有利條件。
(3)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的底部結(jié)構(gòu)。作為對(duì)比,試驗(yàn)采場(chǎng)二分區(qū)設(shè)計(jì)采用振動(dòng)出礦的平底式底部結(jié)構(gòu)形式,這種底部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工程量小,開(kāi)掘容易,采切比只有常用的漏斗底部結(jié)構(gòu)的1/2。并且底柱高度低,礦石損失少,沒(méi)有專(zhuān)用二次破碎巷道,工作面都有貫通風(fēng)流,作業(yè)安全,勞動(dòng)條件好。
關(guān)鍵詞：充填采礦技術(shù)；煤礦；應(yīng)用
1 充填采礦法的發(fā)展趨向
在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)一段時(shí)期內(nèi)，地下采礦方法變革的總趨向是：把礦房、礦柱回采和采空區(qū)處理作為一個(gè)整體予以考慮，有步驟地全面回來(lái)，既減少礦石的損失貧化，又消除采空區(qū)隱患。同時(shí)，改革采礦方法結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的強(qiáng)化開(kāi)采，降低開(kāi)采成本并提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此，充填采礦法是21世紀(jì)的最主要的采礦方法之一。可以認(rèn)為，對(duì)于我國(guó)大中型地下礦山來(lái)說(shuō)，充填采礦法的發(fā)展趨向在目前主要集中在下述幾個(gè)方面。在中段上實(shí)現(xiàn)無(wú)間柱連續(xù)采礦，被認(rèn)為是礦床地下開(kāi)采技術(shù)的一個(gè)重大進(jìn)展。
1.1 大規(guī)模的機(jī)械化盤(pán)區(qū)開(kāi)采
傳統(tǒng)的上向水平分層充填采礦法的主要缺點(diǎn)之-是采場(chǎng)生產(chǎn)能力低以及工人勞動(dòng)生產(chǎn)率低。采礦作業(yè)全部使用大型自行設(shè)備：鑿巖作業(yè)為芬蘭生產(chǎn)的MonoMATICHSI05X型上向自動(dòng)接桿鑿巖臺(tái)車(chē)，裝藥作業(yè)為芬蘭生產(chǎn)的NT30/NBBl50型井下裝藥車(chē)，采場(chǎng)裝運(yùn)為美國(guó)生產(chǎn)的ST-31/2型3m3鏟運(yùn)機(jī)和德國(guó)的LF-4.1型2m3鏟運(yùn)機(jī)，采場(chǎng)頂板處理為瑞典Brokk300型撬毛車(chē)，井下破碎大塊為長(zhǎng)沙礦山研究院制造的SYG-2.5型井下自行式碎石機(jī)，坑內(nèi)材料運(yùn)送及采場(chǎng)頂板和幫壁的安全檢查為南昌通用機(jī)械廠(chǎng)生產(chǎn)的井下服務(wù)車(chē)等。由6名工人組成采礦作業(yè)隊(duì)操作所有種類(lèi)的機(jī)械設(shè)備，經(jīng)7個(gè)采場(chǎng)16個(gè)分層共生產(chǎn)約15萬(wàn)t礦石的工業(yè)試驗(yàn)。
1.2 充填采礦法與空?qǐng)霾傻V法或崩落采礦法聯(lián)合開(kāi)采
為充分發(fā)揮充填采礦法和空?qǐng)龇ɑ虮缆浞ǜ髯缘膬?yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外很多礦山都設(shè)計(jì)使用了這種聯(lián)合開(kāi)采方案。如澳大利亞的芒特?艾薩礦1100號(hào)巨型礦體的開(kāi)采，在平面上劃分成40m×40m的棋盤(pán)式采場(chǎng)，在垂直方向上不劃分中段，礦體全高90-260m為采場(chǎng)高度，使用分段空?qǐng)龇ㄩ_(kāi)采，然后用膠結(jié)塊石充填。
1.3 全尾砂膏體膠結(jié)充填技術(shù)
鑒于傳統(tǒng)的分級(jí)尾砂充填的一些缺點(diǎn)，20世紀(jì)70年代末德國(guó)和蘇聯(lián)等國(guó)家開(kāi)展了全民砂膏體充填泵送技術(shù)研究。所謂“膏體”，是指料漿濃度很高，在管道排料口以牙膏狀被擠出。全尾砂膏體充填技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有： （1）層砂利用率高。膏體膠結(jié)充填可以使用全尾砂；膏體非膠結(jié)充填尾砂利用率-般為90%-95%，個(gè)別情況下可達(dá)到99%，取決于脫水設(shè)備和脫水技術(shù)；而水力充填分級(jí)尾砂的利用率一般只有50%-60%，致使充填材料數(shù)量不足，許多煤礦只好采集地表天然砂或?qū)K石磨碎成砂用作充填料。（2）減少尾砂庫(kù)經(jīng)營(yíng)和維護(hù)費(fèi)用。全尾砂膏體充填的溢流水在滿(mǎn)足環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，礦山可不建層礦庫(kù)或只建小型的尾礦庫(kù)。（3）充填料漿濃度高，大大減少了水泥用量，降低了充填成本。據(jù)德國(guó)格隆德礦的統(tǒng)計(jì)資料，當(dāng)設(shè)計(jì)的充填體強(qiáng)度相同時(shí)，全尾砂膏體膠結(jié)充填料的充填成本比分級(jí)尾砂膠結(jié)充填料的充填成本降低23.6%。（4）全尾砂膏體充填料在采場(chǎng)一般無(wú)滲流水排出，改善了井下作業(yè)環(huán)境，節(jié)省了井下排水及清理污泥等方面的費(fèi)用。
全尾砂膏體充填技術(shù)的主要缺點(diǎn)是一次性投資較大，充填系統(tǒng)設(shè)備多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)的可靠性較低。全尾砂膏體充填的技術(shù)關(guān)鍵，據(jù)認(rèn)為主要是下列幾點(diǎn)：（1）尾砂脫水濃縮技術(shù)。按照全尾砂膏體充填的技術(shù)要求，尾砂脫水后的重量濃度應(yīng)達(dá)到75%-80%以上。因此，需采用大型脫水設(shè)備，有的還需進(jìn)行二級(jí)濃縮脫水；選廠(chǎng)送來(lái)的尾砂先經(jīng)濃縮機(jī)脫水后，再送至過(guò)濾機(jī)脫水。（2）膏體的泵壓輸送技術(shù)。全尾砂膏體充填料需用高濃度砂漿泵或混凝土泵輸送。目前，國(guó)內(nèi)使用的輸送泵主要有德國(guó)生產(chǎn)的PM雙缸活塞泵以及沈陽(yáng)工程機(jī)械廠(chǎng)生產(chǎn)的混凝土泵。PM泵為普茨邁斯特機(jī)械有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)PM公司）的產(chǎn)品，電動(dòng)液壓裝置為HAl32型，電動(dòng)機(jī)132kw，轉(zhuǎn)速1500r/min，380v，50Hz。設(shè)備只需平放在平整的混凝土地面上即可。由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓油泵，油壓隨泵的出口壓力而自動(dòng)升降，達(dá)到250×105Pa后，流量會(huì)自動(dòng)降低。油壓升到300×105Pa時(shí)，不會(huì)再升高。KOS4170泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，泵的主要環(huán)節(jié)安全保護(hù)系統(tǒng)完善，采用了嚴(yán)密密封的s轉(zhuǎn)向管來(lái)分配雙缸的給排料，能適應(yīng)大流量長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的膏體充填作業(yè)，其有關(guān)技術(shù)性能見(jiàn)表1。（3）膏體管道輸送系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)。全尾砂膏體充填的濃度要求高。因此，需準(zhǔn)確控制充填料各組分的給料量并監(jiān)測(cè)管道輸送過(guò)程中的有關(guān)參數(shù)。整個(gè)充填系統(tǒng)應(yīng)組成閉路循環(huán)控制系統(tǒng)，自動(dòng)協(xié)調(diào)和處理作業(yè)過(guò)程中某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題，諸如壓力過(guò)高或過(guò)低以及管道堵塞等，并應(yīng)裝備遙控和遙測(cè)儀表。
2 充填采礦的優(yōu)勢(shì)
2.1 降排功能
充填采礦的意義和作用早已經(jīng)不是簡(jiǎn)單地礦山開(kāi)采。世界各地都有無(wú)廢料排棄的礦山。比方說(shuō)，德國(guó)格隆德鉛鋅礦利用浮選后的全尾砂和重選碎石制備膏體填料回填下向充填進(jìn)路，已經(jīng)不存在尾礦排棄到尾礦庫(kù)；有的礦區(qū)是在自然保護(hù)區(qū)或風(fēng)景名勝區(qū)采礦，比如奧地利的布萊堡鉛鋅礦及南京棲霞山鉛鋅銀礦等等。這些礦山開(kāi)采的首先條件就是對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，也就是能否將大量的工業(yè)廢物回填到地下。如何處理好工業(yè)固體廢物是礦山設(shè)計(jì)首先要考慮的因素之一，也是解決礦區(qū)環(huán)境污染的辦法之一。
2.2 消除地表變形及下沉功能
充填采空區(qū)可以利用充填技術(shù)，對(duì)阻止圍巖變形及支撐圍巖都起著很重要的作用；充填可以使采空區(qū)形成新的工作面，利用以后的煤礦作業(yè)，提高煤礦綜合生成能力；充填技術(shù)對(duì)阻止巖層大規(guī)模移動(dòng)也有很大的效用，以達(dá)到建筑物下或水體下采礦的實(shí)現(xiàn)，對(duì)保護(hù)地表不被破壞，改善生態(tài)環(huán)境起直接的作用。
2.3 低貧損開(kāi)采功能和遠(yuǎn)景資源保護(hù)功能
緩傾斜礦體和水平礦體也可以應(yīng)用充填技術(shù)，對(duì)于厚大礦體，能大幅度提高礦柱回收率及出礦品位；充填技術(shù)采礦可以對(duì)某些需要優(yōu)先開(kāi)采下部或底盤(pán)富礦的礦山實(shí)現(xiàn)“采富保貧”，能更好的保護(hù)礦產(chǎn)資源，減少破壞和損失；三廢中（尾礦、廢渣、廢石）仍舊有一些有用物質(zhì)，只是當(dāng)前的技術(shù)水平不能夠被回收，放在地表面上不容易被保存，不能看出，充填就是一種非?？煽堪踩谋Ｗo(hù)方式。
3 結(jié)論
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，充填法已逐漸被大家所接受，并成為高效安全的采礦方法之一，其對(duì)地表生態(tài)環(huán)境破壞程度小且回采率高等優(yōu)點(diǎn)。另外它的大量工藝已被自動(dòng)化和機(jī)械化，操作起來(lái)也很簡(jiǎn)單。在既能夠保護(hù)環(huán)境又能利用資源的同時(shí)對(duì)地下礦山進(jìn)行挖掘，充填采礦技術(shù)必將得到優(yōu)先發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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Abstract： The non-pillar sublevel caving is a way of the underground mining methods in China's underground mines. By the drawing theoretical analysis， there are the best results in the form of drawing， which are the high sublevel form and the large space form. On the base of China's mining equipment status， the large space parameter form is the orientation of non-pillar caving development. By the analysis of the structure parameters' impact， determining the structure parameters， some factors must be considered， such as the formation of orebody， the rock-drilling equipment and digging equipment，and ground pressure， etc.， which may make the structure parameters become optimization and ensure the mine safe and efficient production.
關(guān)鍵詞： 大間距；無(wú)底柱分段崩落法；采場(chǎng)地壓；放礦理論
Key words： large spacing；non-pillar sublevel caving；ground pressure；drawing theory
中圖分類(lèi)號(hào)：TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）33-0324-03
0 引言
20世紀(jì)60世紀(jì)初，我國(guó)從瑞典引進(jìn)了無(wú)底柱分段崩落法，目前，80%以上的鐵礦石都是用無(wú)底柱分段崩落法開(kāi)采出來(lái)的，采用此法開(kāi)采有色金屬礦也占了很大的比重。此外，一些礦山采用露天-地下聯(lián)合開(kāi)采的方式以適應(yīng)大中型露天礦山轉(zhuǎn)為地下開(kāi)采以及實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)采的需要。在這些礦山中，采用無(wú)底柱分段崩落法進(jìn)行開(kāi)采占了很大比重。該采礦方法的核心內(nèi)容之一就是確定采場(chǎng)結(jié)構(gòu)的參數(shù)，要想獲得良好的開(kāi)采效果，必須具備合理的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)。
1 無(wú)底柱分段崩落法采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的演變
從20世紀(jì)80年代起，國(guó)外就開(kāi)始加大了該采礦法先進(jìn)技術(shù)礦山的結(jié)構(gòu)參數(shù)應(yīng)用，如：瑞典基魯納鐵礦的分段高度×進(jìn)路間距由10m×10m12m×11m12m×16.5m20m×22.5m27m×25m，直到目前的30m×30m。采用全液壓鑿巖臺(tái)車(chē)和重型液壓鑿巖機(jī)，出礦采用斗容大鏟運(yùn)機(jī)（6m3鏟運(yùn)機(jī)）。自從采用大參數(shù)和綜合技術(shù)措施以后，不僅大幅度的減少了采準(zhǔn)工程量并提高了采礦強(qiáng)度，更有效的降低了采礦成本，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
上個(gè)世紀(jì)60年代以來(lái)，引進(jìn)了該采礦法，其結(jié)構(gòu)參數(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)由起初的10m×10m逐步加大到目前國(guó)內(nèi)采用的最大參數(shù)20m×20m。如：北銘河鐵礦已經(jīng)加大到了15m×18m、梅山鐵礦為15m×20m、程潮鐵礦在深部開(kāi)采采用17.5m×15m、大紅山鐵礦設(shè)計(jì)采用20m×20m等。
目前，無(wú)底柱分段崩落法主要向大型結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)展，即高分段、大間距、大放框布局、大型巷道斷面以及大孔徑深孔和采用大型采礦設(shè)備等。而提高礦山勞動(dòng)生產(chǎn)力、降低采礦成本以及提高礦山的整體經(jīng)濟(jì)效益是其最根本目的[1]。
2 結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
在覆巖下放礦的過(guò)程中，當(dāng)崩落礦巖爆破堆體形態(tài)與放出體形態(tài)具有較高的吻合度時(shí)，得到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)就會(huì)比較好，二者的吻合程度不僅是采礦結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化問(wèn)題，也是放礦學(xué)的核心問(wèn)題[2]。傳統(tǒng)的放礦理論由于著重研究單個(gè)放出體形態(tài)，而忽視了各放出體之間的互相影響，從而導(dǎo)致空間排列的放出體有重疊的部分而違背了純礦石放出體相切的基本原則。出礦石放出體的具體空間排列如圖1，2所示，排列形式主要為高分段和大間距。
所謂高分段結(jié)構(gòu)指多個(gè)橢球體的平面空間排列中，橢球體五點(diǎn)相切，其分段高度H與進(jìn)路間距L之比為：
H/L=■×■ （1）
式中：a——放出體長(zhǎng)半軸長(zhǎng)；b——放出體短半軸長(zhǎng)。
當(dāng)分段高度H與進(jìn)路間距L之比為：
H/L=■×■ （2）
該結(jié)構(gòu)參數(shù)形式即為大間距結(jié)構(gòu)形式。大間距作為一種新的結(jié)構(gòu)形式，其中“大”字的含義是橢球體無(wú)量綱化的間距比分段大。無(wú)論間距尺寸和分段高具體尺寸為多少，凡是符合上述這種形式的即為大間距結(jié)構(gòu)[3]。
當(dāng)放出橢球體長(zhǎng)半軸a即分段高度小于25m左右時(shí)，H/L值小于1，分段高度則小于大間距結(jié)構(gòu)參數(shù)中的進(jìn)路間距，則理論上和實(shí)際上的大間距完全一致；當(dāng)放出橢球體長(zhǎng)半軸a大于25m時(shí)，H/L值大于1，理論上的大間距在實(shí)際表現(xiàn)中，分段高度大于進(jìn)路間距。我國(guó)目前采用的分段高度離25m還很遠(yuǎn)，基本屬于小型的，大間距參數(shù)的理論意義和實(shí)際形式能高度統(tǒng)一。這兩種排列方式在理論上都是最優(yōu)的，根據(jù)高分段公式H/L=■×■計(jì)算，保持15m的進(jìn)路間距才能達(dá)到30m以上分段高度取得的大間距效果；大間距公式H/L=■×■表明，分段高度保持15m不變，進(jìn)路間距增至18～20m即可。
通過(guò)對(duì)我國(guó)鑿巖機(jī)鑿巖深度進(jìn)行分析后可知，對(duì)于炮孔深度30m以上的很難保證質(zhì)量，但是20m深的炮孔還是能夠?qū)崿F(xiàn)的。由于大間距結(jié)構(gòu)具有鑿巖深度短、容易保證炮孔質(zhì)量以及裝藥容易等優(yōu)點(diǎn)，因此，對(duì)于我國(guó)當(dāng)前無(wú)底柱礦山的生產(chǎn)力來(lái)講，大間距結(jié)構(gòu)參數(shù)更符合其發(fā)展水平。
3 采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響因素
礦體產(chǎn)狀、礦山裝備水平的限制以及采場(chǎng)地壓[4]是影響無(wú)底柱分段崩落法采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)大小的主要因素。
3.1 礦體產(chǎn)狀對(duì)采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 對(duì)于厚大或礦體傾角大于60°的礦體來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)參數(shù)基本不受傾角的影響，而采用的采掘設(shè)備決定了其采場(chǎng)參數(shù)的大小。對(duì)于厚度和傾角都不大的礦體而言，采礦回收效果會(huì)受到采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，此時(shí)礦山采用的結(jié)構(gòu)參數(shù)一般都較小。
3.2 礦山裝備水平對(duì)采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 對(duì)于無(wú)底柱分段崩落法礦山而言，出礦設(shè)備的配置能夠影響出場(chǎng)結(jié)構(gòu)的參數(shù)，一般而言，小結(jié)構(gòu)參數(shù)配置小型設(shè)備，而大結(jié)構(gòu)參數(shù)則配置大型設(shè)備。在參數(shù)與出礦設(shè)備的組合上，當(dāng)采用YGZ-90和YG-80鑿巖機(jī)時(shí)，采場(chǎng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)一般不大于12.5m×12.5m，此結(jié)構(gòu)參數(shù)下的合理崩礦步距為2.0-2.4m，每次崩礦量為900-1000t，其出礦設(shè)備只能采用2m3鏟運(yùn)機(jī)出礦。此外，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)鑿巖和出礦設(shè)備的礦山的參數(shù)已經(jīng)加大到了15m以上。必須保證掘進(jìn)、鑿巖以及出礦等主體采掘設(shè)備能力與采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)相匹配并與礦山生產(chǎn)能力相適應(yīng)，才能充分發(fā)揮采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)與主體采掘設(shè)備的整體優(yōu)勢(shì)[5]。
3.3 采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)與采場(chǎng)地壓的關(guān)系
3.3.1 地壓規(guī)律分析 在無(wú)底柱分段崩落法采礦的過(guò)程中不可忽視地壓?jiǎn)栴}。此法相對(duì)于空?qǐng)龇ǖ炔傻V法而言，由于各分段的鑿巖、崩礦、出礦和采切工作均在巷道中進(jìn)行，因此，礦石具有較低的穩(wěn)固性即可滿(mǎn)足要求，但是當(dāng)?shù)貕狠^大以及礦石穩(wěn)定性較差的條件下應(yīng)用此法也是比較困難的。隨著開(kāi)采水平的不斷下降，很多礦山已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的地壓?jiǎn)栴}，這不僅影響采掘計(jì)劃的完成，甚至造成采掘失調(diào)、加劇礦石損失貧化以及加大生產(chǎn)成本。因此，對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜、礦山壓力嚴(yán)重的礦山，采礦工程面臨最嚴(yán)重的課題就是如何保證無(wú)底柱分段崩落采礦法的順利實(shí)施。回采巷道的穩(wěn)定性除了影響采礦安全外，還會(huì)影響礦塊的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。
圖3為無(wú)底柱分段崩落法回采進(jìn)路周?chē)隗w中的理論應(yīng)力分布圖。巷道的兩幫呈現(xiàn)較大的壓應(yīng)力，周邊最大，往深部發(fā)展則逐漸恢復(fù)到原巖應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)路間距大于相鄰兩進(jìn)路的應(yīng)力集中區(qū)L1+L2時(shí)，應(yīng)力不產(chǎn)生疊加，采場(chǎng)應(yīng)力分布與單一進(jìn)路采場(chǎng)應(yīng)力分布相同，如圖3（a）所示；而當(dāng)進(jìn)路間距小于L1+L2時(shí)，則發(fā)生應(yīng)力集中的疊加，如圖3（b）所示，對(duì)巷道穩(wěn)定極為不利。
3.3.2 中小型礦山結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題 由于大型地下礦山的生產(chǎn)能力較大，因此，可以通過(guò)采用先進(jìn)的采礦技術(shù)和設(shè)備改善作業(yè)環(huán)境以提高礦山的綜合經(jīng)濟(jì)效益。但是如果中小型地下礦山在同樣的工程地質(zhì)條件下回采也采用大結(jié)構(gòu)參數(shù)，則隨著采掘設(shè)備的加大，不但要加大相應(yīng)井巷工程斷面，更要增加必要的通道和硐室，從而加大了新增投資在礦山總投資中的比重，不是所有的中小型地下礦山能夠承擔(dān)得起。因此，對(duì)于礦體規(guī)模較小、礦體產(chǎn)狀比較復(fù)雜的無(wú)底柱礦上，在采用國(guó)內(nèi)采掘設(shè)備的基礎(chǔ)上，為了緩解地壓并提高經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)。如果采用10m×10m小結(jié)構(gòu)參數(shù)的礦山，而鑿巖機(jī)仍舊采用型號(hào)YGZ-90或YG-80，則15-16m是該鑿巖機(jī)的最大鑿巖深度。結(jié)構(gòu)參數(shù)為10m×10m時(shí)，最大鑿巖深度約為13.5m，當(dāng)加大到12.5m×12.5m或12.5m×10m時(shí)，其最大鑿巖深度分布為16.5m和15.5m。利用此設(shè)備進(jìn)行鑿巖時(shí)，雖然千噸采切比下降了35%和25%，但是一次崩礦量卻提高了73%和39%，此外，還有效的緩解了地壓并保證了生產(chǎn)的安全性。由此可見(jiàn)，該方法采場(chǎng)地壓?jiǎn)栴}是結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化須考慮的重要問(wèn)題之一。即結(jié)合礦區(qū)的礦體產(chǎn)狀、礦山設(shè)備水平，運(yùn)用放礦理論確定采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮礦山開(kāi)采過(guò)程中地壓的變化規(guī)律問(wèn)題，以利于礦山正常生產(chǎn)的進(jìn)行。而非在生產(chǎn)中因地壓?jiǎn)栴}影響礦山正常運(yùn)行，造成不必要的損失。
4 結(jié)論
①無(wú)底柱分段崩落法根據(jù)橢球體放礦理論優(yōu)化和確定采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的實(shí)質(zhì)就是放出體的空間排列問(wèn)題，因此，為了降低采切工程量，可以在無(wú)底柱分段崩落法設(shè)計(jì)采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)采用大間距布置形式。②加大結(jié)構(gòu)參數(shù)是我國(guó)無(wú)底柱分段崩落法的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)構(gòu)參數(shù)的加大要與礦山鑿巖、出礦等相關(guān)機(jī)械設(shè)備相配套，確保礦山生產(chǎn)最優(yōu)化。③結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定應(yīng)考慮礦體的賦存狀況，使之減少對(duì)采礦回收效果的影響。④回采過(guò)程中，注意采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化，避免采場(chǎng)地壓的影響，減少回采過(guò)程中進(jìn)路嚴(yán)重變形、片幫、冒落等現(xiàn)象的發(fā)生。
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關(guān)鍵詞：露天；采礦機(jī)；工0藝?yán)碚摚粦?yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)： D922 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
目前，國(guó)內(nèi)露天礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下以下幾個(gè)方面：大量的使用各種采礦方法、應(yīng)用回采技術(shù)、機(jī)械化的程度加快、回采率提高、采場(chǎng)生產(chǎn)能力大大提高、勞動(dòng)生產(chǎn)率的飛速猛進(jìn)，損失以及貧化指標(biāo)的大幅度降低。筆者在下文中主要對(duì)露天礦開(kāi)采技術(shù)及發(fā)展方向進(jìn)行分析和介紹。
露天采礦的新工藝技術(shù)方法
目前，國(guó)內(nèi)露天采礦的新工藝技術(shù)方法主要表現(xiàn)在以下以下幾個(gè)方面：大量的使用各種采礦方法、應(yīng)用回采技術(shù)、機(jī)械化的程度加快、回采率提高、采場(chǎng)生產(chǎn)能力大大提高、勞動(dòng)生產(chǎn)率的飛速猛進(jìn)，損失以及貧化指標(biāo)的大幅度降低。
而崩落采礦法、充填采礦法以及空?qǐng)霾傻V法使用的頻率則比較高。其中，充填法獲得了很大的改進(jìn)，其使用范圍也在不斷的擴(kuò)大，這主要是因?yàn)樾录夹g(shù)和新工藝的引進(jìn)，加上新設(shè)備的適應(yīng)。
我國(guó)的鈦礦開(kāi)采使用的方法主要是崩落采礦法，而空?qǐng)霾傻V法以及充填采礦法則是有色礦山以及黃金礦山使用的主要方法。最近這些年，充填采礦法以及充填工藝技術(shù)在金屬礦山中的發(fā)展越來(lái)越迅速，這兩項(xiàng)技術(shù)也在不斷的改進(jìn)和發(fā)展。
空?qǐng)霾傻V法，該方法主要有：（1）大直徑深孔采礦法。（2）地下金屬礦山采礦連續(xù)化。
崩落采礦法，該方法包括：無(wú)底柱分段崩落法以及自然崩落法。
充填采礦法以及原地溶浸采礦法。原地溶浸采礦法是一種直接從地下提取金屬的方法，其技術(shù)將采、冶以及選有機(jī)的融合到一塊。
關(guān)于深部開(kāi)采工藝。礦產(chǎn)資源的開(kāi)采在不斷的加劇，因此表層的資源已經(jīng)面臨枯竭的狀況，因此只能向縱深發(fā)展。我國(guó)在深部開(kāi)采工藝方面也進(jìn)行了一系列的探索，已經(jīng)有許多金屬礦山進(jìn)入深部開(kāi)采的階段，也就是說(shuō)垂直開(kāi)采的深度大于600米。
2、露天采礦機(jī)的工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用研究
目前，我國(guó)的許多煤礦已經(jīng)開(kāi)始使用露天采礦機(jī)。有的煤礦甚至將這種方法作為主要的設(shè)備來(lái)并進(jìn)行開(kāi)采。下面，筆者對(duì)露天采礦機(jī)的工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論以及應(yīng)用進(jìn)行介紹。
2.1露天采礦機(jī)的作業(yè)方式、特點(diǎn)以及挖掘的方法
關(guān)于開(kāi)采方式。我們可以以推進(jìn)的方向以及開(kāi)采的臺(tái)階為依據(jù)來(lái)進(jìn)行劃分，主要有以下幾種開(kāi)采方式，可以在表1中看到。
表1 采礦機(jī)的開(kāi)采方式
2.2露天采礦機(jī)的特征
露天采礦機(jī)的特征主要有以下幾個(gè)方面：（1）傳統(tǒng)的單斗挖掘機(jī)和輪斗的挖掘機(jī)的工作能力比較弱，采掘量比較低，而露天采礦機(jī)則彌補(bǔ)了這個(gè)空白，讓挖掘的能力大大提升，因此挖掘設(shè)備的隊(duì)伍得到了充實(shí)和壯大。這樣，當(dāng)遇到不同種類(lèi)的礦石時(shí)，也能進(jìn)行高效的開(kāi)采。（2）在應(yīng)用的范圍上。露天采礦機(jī)可以在石灰石、石膏、鋁土、磷以以及其他的中硬礦石中進(jìn)行開(kāi)采。（3）作業(yè)方式上，使用的是一層一層進(jìn)行刨采的方法，因此選采性能好，礦石貧化率低。（4）作業(yè)簡(jiǎn)單，這是因?yàn)槁短觳傻V機(jī)對(duì)多項(xiàng)的工序進(jìn)行了整合。該機(jī)器可以對(duì)礦物進(jìn)行采掘后，使用其尾部的膠帶機(jī)，因此礦物可以直接被運(yùn)輸?shù)娇ㄜ?chē)上去，有的則被運(yùn)輸懂啊指定的地方。在這個(gè)過(guò)程中，采集到的礦物不會(huì)落到地面上。使用露天采礦機(jī)可以讓采集過(guò)程不間斷，而且是隨采隨破。因此，運(yùn)營(yíng)的成本就會(huì)降低，經(jīng)濟(jì)效益自然就提高了。（5）生產(chǎn)的能力強(qiáng)，因此時(shí)間的利用率就會(huì)得到提高。
2.3 露天采礦機(jī)的采礦方法
一般在露天采礦機(jī)中使用到的采礦方法是分層銑削。該方法按照平行逐幅度的方法，當(dāng)?shù)谝粚娱_(kāi)采完之后會(huì)進(jìn)入到第二層，對(duì)煤以及巖體依次進(jìn)行開(kāi)采。物料在被開(kāi)采出后，會(huì)被堆積到工作平盤(pán)上，之后會(huì)進(jìn)行集中的處理。
3、露天礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展方向
煤炭作為一種重要的能源在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。目前，我國(guó)的煤炭工業(yè)得到了迅速的發(fā)展，一些新的技術(shù)也被運(yùn)用在其中，比如：機(jī)電一體化技術(shù)。各級(jí)的煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)都非常的重視，因此這項(xiàng)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。機(jī)電一體化是一種新的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)融各種高科技技術(shù)于一體，包括：機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等。在這些技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。我國(guó)在上個(gè)世紀(jì)80年代組建了機(jī)電一體化的科技研究團(tuán)隊(duì)，此外該技術(shù)也被列入“863”計(jì)劃項(xiàng)目中。目前，機(jī)電一體化正在朝著智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化以及微型化的方向發(fā)展。由于該技術(shù)，我國(guó)煤炭系統(tǒng)的發(fā)展面臨著巨大的沖擊，可以說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)深刻的改變了煤炭行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。使用機(jī)電一體化的產(chǎn)品不僅可以降低能耗，提高煤礦安全生產(chǎn)的系數(shù)，也可以將工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大的降低。此外，工人的作業(yè)環(huán)境也會(huì)得到很大程度的改善。
露天煤礦綠色開(kāi)采技術(shù)。露天煤礦在開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)遇到許多的環(huán)境問(wèn)題，這些問(wèn)題 不僅復(fù)雜、多變而且敏感。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)露天開(kāi)采每年破壞的土地面積約為3.3萬(wàn)畝，而這個(gè)速度也在不斷的增加之中。到了2020年，露天開(kāi)采會(huì)造成228.9萬(wàn)畝土地的破壞。因此，露天煤礦綠色開(kāi)采技術(shù)是一個(gè)重要的趨勢(shì)，比如：三廢處理、復(fù)墾造田以及滑坡防治等。使用這些技術(shù)可以讓礦產(chǎn)資源得到合理的運(yùn)用。而露天煤礦綠色開(kāi)采技術(shù)體系則包括以下幾個(gè)方面：采礦和生態(tài)重建一體化、露天煤礦邊坡研究一起節(jié)能減排技術(shù)等。
結(jié)束語(yǔ)：
筆者露天礦開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行了分析和介紹，在此基礎(chǔ)上探討了開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，希望這些分析和見(jiàn)解對(duì)大家有一定的借鑒作用。
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[關(guān)鍵詞]充填采礦；資源利用；環(huán)境保護(hù)
中圖分類(lèi)號(hào)：TD853.34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）14-0067-01
1 我國(guó)充填采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
我國(guó)的充填采礦技術(shù)經(jīng)歷了廢石干式充填、分級(jí)尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土膠結(jié)充填、磨砂膠結(jié)充填、分級(jí)尾砂或天然砂充填、廢石膠結(jié)充填、全尾砂膠結(jié)充填、赤泥膠結(jié)充填和膏體充填的發(fā)展過(guò)程。但中國(guó)礦山數(shù)量多，開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的充填工藝與技術(shù)類(lèi)型多，尤其是近十余年來(lái)，在新的充填技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用方面均取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。綜合起來(lái)，中國(guó)的充填采礦技術(shù)發(fā)展大體分以下幾個(gè)階段。
第一階段是20世紀(jì)50年代、60年代，均是以處理廢棄物為目的的廢石干式充填工藝。但廢石干式充填因其效率低、生產(chǎn)能力小和勞動(dòng)強(qiáng)度大，滿(mǎn)足不了采礦工業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)干式充填采礦所占比重逐年下降，幾乎處于被淘汰的地位。
第二階段是2O世紀(jì)70年代、80年代，開(kāi)始應(yīng)用尾砂膠結(jié)充填技術(shù)，由于非膠結(jié)充填體無(wú)自立能力，難以滿(mǎn)足采礦工藝高回采率和低貧化率的需要。所以在水砂充填工藝得以發(fā)展并推廣應(yīng)用后，開(kāi)始采用膠結(jié)充填技術(shù)。這一時(shí)期的細(xì)砂膠結(jié)充填料主要以尾砂、天然砂和棒磨砂等作為充填集料，膠結(jié)劑為水泥。
第三階段是20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著采礦工業(yè)的迅速發(fā)展，原充填工藝已不能滿(mǎn)足回采工藝的要求和進(jìn)一步降低采礦成本或環(huán)境保護(hù)的需要。因而發(fā)展了高濃度充填、膏體充填、廢石膠結(jié)充填和全尾砂膠結(jié)充填等技術(shù)新。
2 國(guó)外充填采礦法的使用概況
2.1 加拿大充填采礦技術(shù)的發(fā)展
加拿大地下礦山充填技術(shù)從20世紀(jì)30年代開(kāi)始，普遍采用沖擊砂作為充填料，到40年代末廣泛采用選廠(chǎng)沖積尾砂進(jìn)行充填。50年代中期到末期，用尾砂膠結(jié)充填澆面作為扒礦底板，采用分層水砂充填代替勞動(dòng)強(qiáng)度大且靈活性差的方框支架采礦法。1985～1991年，加拿大在充填材料、充填工藝方面的研究取得了很大的成就。加拿大礦山相繼采用塊石膠結(jié)充填、高濃度管道輸送充填、膏體充填等，不僅提高了礦山的綜合生產(chǎn)能力，降低了充填成本，而且改善了井下的生產(chǎn)環(huán)境。
2.2 德國(guó)充填采礦技術(shù)
德國(guó)在過(guò)去的幾年間，發(fā)展了不同的膠結(jié)充填采礦系統(tǒng)。其中比較典型的有：拉梅爾斯貝格鉛鋅礦，采用了下向分層膠結(jié)充填采礦法結(jié)合風(fēng)力充填，回采了高品位的鉛鋅銅礦，采用碎石和高爐爐渣水泥的混合物作充填料。梅根鉛鋅礦，根據(jù)礦體各部位的情況不同，采用了不同的采礦方法，主要是分層充填法和巷道充填法回采脈狀鉛鋅礦，用帶式拋擲充填車(chē)輸送和拋放含水泥和飛灰的漿液塊石充填料。格隆德鉛鋅礦，在20世紀(jì)60年代至70年代初，該礦采用無(wú)底柱分段崩落法采礦，由于礦巖不穩(wěn)固，采礦條件差，礦石損失和貧化大，故改用分段充填采礦法。
3 充填采礦的優(yōu)勢(shì)
3.1 減排功能
充填采礦技術(shù)的作用和意義已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了礦山開(kāi)采的范疇。在世界上已經(jīng)出現(xiàn)了少數(shù)典型的無(wú)廢料排棄的礦山。例如，德國(guó)格隆德鉛鋅礦利用浮選后的全尾砂和重選碎石制備膏體充填料回填下向充填進(jìn)路，不再有尾礦排棄到尾礦庫(kù)。勿庸置疑，這類(lèi)礦山開(kāi)采的首先條件是能否將大量工業(yè)固體廢物回填到地下。大量處理工業(yè)固體廢料將是礦山今后設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮的重要任務(wù)，是解決礦區(qū)環(huán)境污染問(wèn)題的最好方法。
3.2 消除地表變形及下沉功能
利用充填技術(shù)快速、有效地充填采空區(qū)，可以及時(shí)支撐采空區(qū)頂部巖層，阻止和抵抗圍巖進(jìn)一步變形，防止大幅度的位移發(fā)生。通過(guò)充填可以快速形成新的工作面，為后續(xù)作業(yè)創(chuàng)造條件，縮短采充循環(huán)周期，提高采礦綜合生產(chǎn)能力。充填采礦技術(shù)可以有效地阻止巖層發(fā)生大規(guī)模移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水體下、建筑物下采礦，同時(shí)保護(hù)了地表不遭破壞，維持原有的生態(tài)環(huán)境。
4 充填采礦發(fā)展存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施
從上面的原因可以看出，充填采礦法從某些方面代表了國(guó)內(nèi)外礦山發(fā)展的趨勢(shì)，但是充填采礦的技術(shù)研究和應(yīng)用方面還存在著某些問(wèn)題，下面筆者對(duì)充填采礦發(fā)展提出一些粗淺的改進(jìn)觀(guān)點(diǎn)，供研討。
4.1 創(chuàng)造新型采礦工藝，保證充填質(zhì)量
充填采礦技術(shù)要結(jié)合礦山特點(diǎn)，礦床開(kāi)采技術(shù)條件，發(fā)明或創(chuàng)造一些與其他采礦技術(shù)相結(jié)合的新型采礦法。對(duì)于緩傾斜極薄礦脈開(kāi)采，可用礦巖分掘，廢石拋擲充填空區(qū)，即削壁充填和爆力運(yùn)礦相結(jié)合的采礦法。對(duì)于厚大而礦巖較穩(wěn)固的礦體，可用淺孔和中深孔空?qǐng)霾傻V法開(kāi)采，采后空區(qū)采用尾砂膠結(jié)、塊石膠結(jié)或高水材料充填，即階段連續(xù)回采快速充填工藝，既降低成本，又提高效率，也做到對(duì)采空區(qū)的合理處理。
4.2 開(kāi)發(fā)研制低成本、高強(qiáng)度的新型充填固化材料
充填料的物理特性包含：孔隙率、濕度、容重、粒度、固體含量及其級(jí)配、滲水度、抗壓、抗剪力學(xué)強(qiáng)度、可壓縮性等。充填體的物理力學(xué)特征與許多因素有關(guān)，主要取決于骨料的成分及其結(jié)構(gòu)，膠結(jié)材料的成分及其組成方式等，它直接影響充填體的強(qiáng)度和采場(chǎng)的穩(wěn)定性，這是充填采空區(qū)必不可少的材料基本性能研究，因此各國(guó)都對(duì)此進(jìn)行了深入研究。
4.3 研制高效礦山充填設(shè)備和提高礦山充填自動(dòng)控制化
礦山充填系統(tǒng)的自動(dòng)化程度的高低直接影響和制約礦山充填采礦技術(shù)的發(fā)展，但是由于國(guó)產(chǎn)的相關(guān)設(shè)備技術(shù)性能穩(wěn)定性差，遏止了礦山充填技術(shù)的發(fā)展。所以必須加強(qiáng)研制高效濃密設(shè)備（如：高效濃密機(jī)、陶瓷過(guò)濾機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)、盤(pán)式過(guò)濾機(jī)等），為高濃度全尾礦漿的制造提供有效保證，同時(shí)研究減少或消除充填設(shè)備磨損和腐蝕的方法。更重要的是要研制高濃度輸送設(shè)備，采用壓排設(shè)備輸送調(diào)節(jié)各段輸送壓力，防止輸送堵管現(xiàn)象。對(duì)于充填系統(tǒng)卸料濃度和物料流量的自動(dòng)控制技術(shù)正常化，最為關(guān)鍵的是要研制和引進(jìn)適合于礦山應(yīng)用的自動(dòng)化設(shè)備和儀表，建立真正意義上的自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而調(diào)節(jié)充填系統(tǒng)的全尾礦卸料、充填固化材料和清水等物流量來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)充填濃度。
5 結(jié)束語(yǔ)
為保證我國(guó)礦產(chǎn)資源的正常需求，必須發(fā)展綠色采礦模式，無(wú)廢料采礦技術(shù)已納入我國(guó)中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃，而礦山固體廢料充填采礦工藝是綠色采礦的主體支撐技術(shù)，無(wú)廢、少?gòu)U采礦工藝技術(shù)的創(chuàng)新及其技術(shù)的工程化集成配套，將成為我國(guó)礦山技術(shù)的主要發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:自然崩落法;采礦技術(shù);應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：O741+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
自然崩落法包括礦塊崩落法、盤(pán)區(qū)崩落法、傾斜出礦崩落法和前端崩落法,是一種大規(guī)模和低成本的采礦方法。在不少?lài)?guó)家,該采礦方法的工藝已趨于成熟,被廣泛地應(yīng)用于厚大礦體的開(kāi)采。采用這種方法開(kāi)采,可以獲得比較好的經(jīng)濟(jì)效益。
與其它采礦方法不同,該法無(wú)法進(jìn)行分層鑿巖和分步驟的爆破使礦體崩落,僅依靠采場(chǎng)底部的拉底空間使礦體自然崩落,它的主要缺點(diǎn)是,投產(chǎn)之前要進(jìn)行大量的采準(zhǔn)切割工作,準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng),基建投資較多,還需大量的前期可行性研究工作,否則,一旦失敗,該采礦方法具有的不靈活性將給資源開(kāi)采帶來(lái)嚴(yán)重的后果。
1、自然崩落采礦法實(shí)質(zhì)及應(yīng)用背景
自然崩落法采礦,其原理就是利用地球內(nèi)部的應(yīng)力,上覆巖石的重力、地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和礦山井巷工程所引起的應(yīng)力集中和分散,同時(shí)也利用巖體中裂隙,在礦房底部進(jìn)行較大的水平面積拉底,并且沿礦塊四周用一些垂直的和水平的巷道,削弱其與四周的聯(lián)系,破壞礦石整體的應(yīng)力平衡,使采區(qū)內(nèi)的礦石在階段的整個(gè)高度上自然崩落,并通過(guò)合適的底部結(jié)構(gòu)放出、運(yùn)走,保證崩礦的連續(xù)進(jìn)行,自然崩落法的采礦模型見(jiàn)圖1。在這一動(dòng)力學(xué)過(guò)程中,原巖應(yīng)力及各種采礦工程(拉底、割幫等)所產(chǎn)生的次生應(yīng)力場(chǎng)的大小及作用方式是礦體發(fā)生破壞的先決條件,而礦體中不連續(xù)面的存在,特別是它們的數(shù)量、分布規(guī)律、空間結(jié)合的特點(diǎn),是確定礦體崩落難易程度、崩落塊度大小和形狀的決定性影響因素。
圖1自然崩落法采礦模型
自然崩落法是一種技術(shù)含量高、低成本、高效率的地下采礦方法,生產(chǎn)工藝先進(jìn),具有一定規(guī)模效益,但同時(shí)又是一種優(yōu)缺點(diǎn)非常明顯的采礦方法。自然崩落法對(duì)礦巖物理性質(zhì)要求較高,在應(yīng)用時(shí)對(duì)礦體開(kāi)采技術(shù)條件的要求相當(dāng)嚴(yán)格,需要很高的生產(chǎn)管理水平,而且應(yīng)用這種方法比使用其它方法更具風(fēng)險(xiǎn)性。所以,自然崩落法的應(yīng)用有其特有的應(yīng)用條件:
(1) 裂隙、節(jié)理或構(gòu)造發(fā)育的大型塊狀礦床或厚度很大的傾斜或急傾斜礦體;
(2) 礦化較均勻,礦體內(nèi)夾石含量不宜多;
(3) 礦體必須是易于破碎的巖體;
(4) 礦石無(wú)結(jié)塊和自燃的危險(xiǎn);
(5) 覆蓋層要能隨礦石一道崩落,否則會(huì)因空頂過(guò)高而突然冒落,引起強(qiáng)烈沖擊波的危害;
(6) 覆蓋巖石最好能破碎成較大的塊度,而礦石破碎的塊度較小;
(7) 地表允許塌陷。
自然崩落法的典型應(yīng)用
自1895年自然崩落法在美國(guó)試驗(yàn)成功以來(lái),經(jīng)過(guò)100余年的不斷發(fā)展,目前已在美國(guó)、加拿大、智利、印尼、南非、菲律賓等20多個(gè)國(guó)家的50多座礦山得到了應(yīng)用,國(guó)內(nèi)外應(yīng)用自然崩落法采礦的主要礦山見(jiàn)表1。最大生產(chǎn)能力為智利特尼恩特礦的日產(chǎn)11.2萬(wàn)t。我國(guó)中條山有色金屬公司銅礦峪礦年產(chǎn)量為400萬(wàn)t,目前已基本完成年產(chǎn)600萬(wàn)t二期擴(kuò)建工程,是我國(guó)地下金屬礦山規(guī)模最大的礦山。
銅礦峪銅礦
銅礦峪礦系大型斑巖銅礦床,礦體賦存于中條山北段下元古界降縣群銅礦峪變質(zhì)火山巖的中上部,為火山- 氣液成因的沉積變質(zhì)銅礦床。礦區(qū)圍巖為絹云母石英片巖、絹云母石英巖、石英綠泥石片巖及含礦巖石非含礦部分。含礦巖石為變質(zhì)花崗閃長(zhǎng)斑巖和基入體。礦體和圍巖產(chǎn)狀大致一致,走向北東傾向北西,傾角40°～50°,呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出。銅礦峪礦床儲(chǔ)量較大,經(jīng)勘探提交礦石量為8億多t,金屬量200多萬(wàn)t,銅金屬元素單一。銅礦峪礦1958年2月開(kāi)始建設(shè), 1975年正式投產(chǎn)。原采用有底部結(jié)構(gòu)分段強(qiáng)制崩落采礦法,年
生產(chǎn)能力只有80萬(wàn)t,采礦成本高,虧損嚴(yán)重。1984年銅礦峪礦采用自然崩落法對(duì)銅礦峪礦進(jìn)行技術(shù)改造,初步設(shè)計(jì)的開(kāi)采范圍是5#礦體810～930 m中段的中西部,最大開(kāi)采境界走向長(zhǎng)600 m,水平厚80～240 m,采高40～120 m。地質(zhì)儲(chǔ)量2604萬(wàn)t,平均地質(zhì)含銅品位0. 639% ,設(shè)計(jì)日產(chǎn)量為13100 t,其中自然崩落法部分為11100 t,邊部礦體2000 t,邊部礦體繼續(xù)采用有底部結(jié)構(gòu)分段崩落法開(kāi)采,出礦方式采用電耙出礦。2000 年礦山實(shí)際生產(chǎn)能力已達(dá)設(shè)計(jì)產(chǎn)量400萬(wàn)t/ a,做到了扭虧為盈。銅礦峪礦自然崩落法首采區(qū)的拉底工作于1989年10月份開(kāi)始,為確保初始崩落和持續(xù)崩落,拉底嚴(yán)格遵循了由NE向SW 推進(jìn)原則,拉底“開(kāi)刀”的部位選在礦體東部地質(zhì)構(gòu)造密集的四類(lèi)巖區(qū)及部分三類(lèi)巖體中進(jìn)行,以后逐步擴(kuò)展(見(jiàn)圖2) 。底部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3,中段運(yùn)輸水平以上3 m為耙礦水平,耙道底板以上7. 5 m布置拉底巷道。運(yùn)輸水平以下10 m為主進(jìn)、回風(fēng)水平。底部結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)參數(shù):沿走向交錯(cuò)布置的電耙道間距為20 m,對(duì)稱(chēng)漏斗平面布置網(wǎng)度為10 m ×10 m,指狀漏斗直徑為3 m,斗穿出礦口規(guī)格寬×高為2.5 m ×1.37 m,拉底高度為6.5 m。
圖2810采區(qū)回采順序
圖3底部結(jié)構(gòu)
3、自然崩落采礦法存在的主要問(wèn)題
采礦工程實(shí)踐表明,自然崩落法是具有較大風(fēng)險(xiǎn)的一種采礦方法。直至目前,國(guó)內(nèi)外采礦界對(duì)該采礦方法仍處于研究和探索之中。隨著高價(jià)值、高品位的富礦開(kāi)采日趨減少,人們必將面臨更多的開(kāi)采條件差、礦石品位低的貧礦資源開(kāi)發(fā)。因此,適用于低品位礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的自然崩落法也就越來(lái)越受到人們的關(guān)注。自然崩落采礦法潛在的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面。
(1) 地質(zhì)資料。準(zhǔn)確、合理的崩落法采礦設(shè)計(jì)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)需要建立在充分、準(zhǔn)確的地質(zhì)資料基礎(chǔ)之上。因?yàn)閲鷰r和礦體穩(wěn)定性(或可崩性)準(zhǔn)確評(píng)價(jià),礦體形態(tài)、規(guī)模和大小以及礦石品位的空間分布是進(jìn)行合理采礦設(shè)計(jì)的前提。而采礦設(shè)計(jì)和分析是依據(jù)有限的地質(zhì)勘探資料。因此,地質(zhì)數(shù)據(jù)的局限性和不準(zhǔn)確性是導(dǎo)致自然崩落法采礦風(fēng)險(xiǎn)的重要因素之一。
(2) 礦巖崩落的連續(xù)性。礦巖崩落的連續(xù)性主要取決于礦塊拉底面積、拉底方向、拉底速率、礦巖體的穩(wěn)定性、巖體結(jié)構(gòu)特征以及放礦控制決策等多種因素。由此可歸結(jié)為兩個(gè)方面:一是圍巖和礦體的自穩(wěn)性,礦區(qū)斷裂構(gòu)造、節(jié)理裂隙、巖石性質(zhì)、原巖應(yīng)力和地下水等工程地質(zhì)條件和水文條件是影響圍巖和礦體穩(wěn)定的主要因素,因此,需要對(duì)影響礦巖體穩(wěn)定性因素進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查、詳細(xì)分析與合理性評(píng)價(jià),由此對(duì)礦巖體的自穩(wěn)性或可崩性進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè),為誘導(dǎo)和控制礦巖自然崩落的工程設(shè)計(jì)提供依據(jù);二是采礦誘導(dǎo)應(yīng)力,通過(guò)適當(dāng)?shù)牟傻V拉底、切槽等采礦工程,足以使礦巖產(chǎn)生張拉、壓剪破壞的采動(dòng)誘發(fā)應(yīng)力是自然崩落法采礦設(shè)計(jì)可控制的主動(dòng)因素。
(3) 崩落塊度。礦塊崩落的塊度是影響自然崩落法的又一重要因素。礦石的塊度決定放礦漏斗尺寸和放出體形態(tài),直接關(guān)系到放礦間距、設(shè)備選型和生產(chǎn)能力。例如,當(dāng)出現(xiàn)過(guò)多的大塊,不僅處理懸頂潛藏安全隱患,而且還導(dǎo)致放礦點(diǎn)二次頻繁爆破,影響底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、采礦生產(chǎn)的連續(xù)性以及采礦生產(chǎn)規(guī)模。
4、應(yīng)用展望
自然崩落法自從1895 年在美國(guó)Pewabic鐵礦問(wèn)世以來(lái),迄今已有100多年的歷史,國(guó)際采礦界積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
我國(guó)在20世紀(jì)60年代才開(kāi)始醞釀運(yùn)用自然崩落礦山的應(yīng)用。銅礦峪礦應(yīng)用自然崩落法進(jìn)行高中段大面積覆蓋巖下放礦管理,在國(guó)內(nèi)尚屬首次,唯一可借鑒的只有國(guó)外一些特大型礦山生產(chǎn)管理的經(jīng)驗(yàn),這種采礦方法在目前很大程度上還存在于經(jīng)驗(yàn)的基點(diǎn)上。這就需要更多的人不斷去探索,使之更趨于理性程序化,人們更容易去掌握它。自然崩落法的試驗(yàn)、生產(chǎn)在我國(guó)僅僅是剛剛開(kāi)始,鑒于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足和管理水平的落后,礦山不能盲目地選擇應(yīng)用自然崩落法,而要根據(jù)礦山的實(shí)際情況,慎重研究分析是否可用該法。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：充填技術(shù) 高效采礦 展望 采礦方法 安全采礦
1.引言
在礦房或礦塊中，隨著回采工作面的推進(jìn)，向采空區(qū)送入充填材料，以進(jìn)行地壓管理、控制圍巖崩落和地表移動(dòng)，并在形成的充填體上（上向分層）或在其保護(hù)下（下向分層）進(jìn)行回采的采礦方法稱(chēng)之為充填采礦法。本法適用于開(kāi)采圍巖不穩(wěn)固的高品位、稀缺、貴重礦石的礦體或地表不允許陷落，開(kāi)采條件復(fù)雜，如水體、鐵路干線(xiàn)、主要建筑物下面的礦體和有自燃火災(zāi)危險(xiǎn)的礦體等。充填采法也是深部開(kāi)采時(shí)控制地壓的有效措施。充填法的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，礦石回采率高，貧化率低，作業(yè)較安全，能利用工業(yè)廢料，保護(hù)地表等。近年來(lái)隨著輸送技術(shù)和充填材料研究的發(fā)展，充填技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，為充填采礦提供了技術(shù)保障。
2.安全環(huán)保要求對(duì)采礦方法選擇的影響
采礦所形成的采空區(qū)的危害、尾礦堆積危害越來(lái)越受到社會(huì)關(guān)注，采礦的安全環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格，這給充填采礦的發(fā)展帶來(lái)了又一個(gè)動(dòng)力。我國(guó)很多資源型城市都面臨著嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害影響，尾礦庫(kù)潰壩、排土場(chǎng)滑坡、采空區(qū)陷落等等時(shí)有發(fā)生，而且近年來(lái)發(fā)生的頻率越來(lái)越高。人類(lèi)采礦活動(dòng)為自身發(fā)展提供資源的同時(shí)也埋下了深深的隱患，像一顆定時(shí)炸彈時(shí)刻威脅著人類(lèi)生命安全。這些事故的發(fā)生給人類(lèi)敲響了警鐘，開(kāi)始注重采礦方法的安全環(huán)保，采礦技術(shù)向著建設(shè)綠色礦山和無(wú)廢開(kāi)采方向發(fā)展。高效充填采礦技術(shù)正是能夠滿(mǎn)足人類(lèi)的這種安全、環(huán)保、綠色的要求的一種采礦方法，因此，近年來(lái)受到了專(zhuān)家、學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)、政府部門(mén)的高度關(guān)注。
3.開(kāi)采技術(shù)條件對(duì)采礦方法選擇的影響
貴重金屬的回采往往采用充填法來(lái)提高礦體的回收率和降低貧損率。金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采深度的加大采礦面臨深部巖爆、沖擊地壓等地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)影響，因此充填采礦也被應(yīng)用于深部開(kāi)采礦山。充填采礦從技術(shù)上來(lái)講適合任何開(kāi)采技術(shù)條件的礦體。
4.充填采礦的發(fā)展
隨著礦產(chǎn)資源需求的不斷增加和資源價(jià)值的日益珍貴，采礦業(yè)從老大笨開(kāi)始了新一輪的發(fā)展。近年來(lái)充填技術(shù)也得到了較為實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。充填采礦法的發(fā)展經(jīng)歷了一下幾個(gè)階段：
4.1干式充填
1950年以后，在建設(shè)社會(huì)主義熱潮的鼓舞下，我國(guó)的采礦事業(yè)開(kāi)始發(fā)展。在該段時(shí)期，有色地下礦山采用充填法的占38%左右。但由于干式充填勞動(dòng)效率低、設(shè)備落后、工藝相對(duì)復(fù)雜，干式充填工藝逐步被其它采礦方法取代。
4.2水砂充填
水砂充填是將固體顆粒物與水結(jié)合，將充填料通過(guò)泵送或自流至需要充填的區(qū)域，脫水后具備一定充脹能力。該方法上向分層充填效果較好，下向則不適用。如選礦尾砂、冶煉爐渣、碎石砂石等均可作為充填料。我國(guó)70～80年代分級(jí)尾砂充填工藝得到發(fā)展和廣泛應(yīng)用。水砂充填的缺點(diǎn)是脫水工序較為麻煩、增加井下排水、應(yīng)用范圍小。
4.3膠結(jié)充填
膠結(jié)充填是水砂充填的進(jìn)一步發(fā)展，可采用尾砂、碎石、沙石作為骨料，水泥、石灰等材料作為膠結(jié)材料。如分級(jí)（全）尾砂膠結(jié)充填、塊石沙石膠結(jié)充填，均得到現(xiàn)代礦山廣泛應(yīng)用。該方法較水砂充填的優(yōu)點(diǎn)是井下充填工藝簡(jiǎn)單、充填強(qiáng)度高、適應(yīng)性廣、充填速度快等。高濃度全尾砂充填技術(shù)可以提高尾礦利用減少分級(jí)工藝及尾礦堆積危害，或?qū)⒂卸竞ΦV物返回原來(lái)地下賦存狀態(tài)減少對(duì)地表污染，有著很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，必將是我國(guó)充填技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
4.4膏體充填
膏體充填是一種新型充填技術(shù)，技術(shù)含量高。與一般膠結(jié)充填相比，膏體材料同時(shí)具有可塑性和流動(dòng)性，采用一定技術(shù)手段后可達(dá)到即充即凝的效果。我國(guó)自90年代開(kāi)始用膏體泵輸送充填，輸送泵主要為進(jìn)口泵，國(guó)產(chǎn)泵較為少見(jiàn)。膏體充填物料有：粗物料+細(xì)物料+超細(xì)物料、細(xì)物料+超細(xì)物料兩種配合方式。膏體充填技術(shù)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，制備膏體的工藝必將實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單化，膏體充填以其快速、穩(wěn)定、速凝等特點(diǎn)成為關(guān)注的焦點(diǎn)。
4.5高效充填
近年來(lái)出現(xiàn)的高效充填采礦新方法有：機(jī)械化盤(pán)區(qū)下向進(jìn)路充填采礦法、機(jī)械化盤(pán)區(qū)上向分層充填采礦法、機(jī)械化盤(pán)區(qū)上向進(jìn)路充填采礦法、上向分層點(diǎn)柱式充填采礦法、分段充填采礦法、階段深孔充填采礦法等。
5.新材料、新設(shè)備
5.1新材料、化學(xué)藥劑的應(yīng)用
采礦對(duì)新型材料的要求是：1.新型充填膠結(jié)材料降低充成本；2.拓展全尾礦的適應(yīng)范圍；3.提高充填效率和充填質(zhì)量，來(lái)提高采礦速度，以量增效，減少時(shí)間成本。骨料多數(shù)為就近可取的廉價(jià)甚至不用費(fèi)用的物料，膠結(jié)材料一般采用水泥，少數(shù)礦山就地因地制宜取材，如礦渣、赤泥、粉煤灰、火山灰。
赤泥膠結(jié)料是利用赤泥的潛在活性，通過(guò)添加激活劑開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種膠結(jié)料。在赤泥中添加激化劑后，溶解于水中的活化劑離子Ca2+可穿透赤泥顆粒表面的無(wú)定形沉積層，激化赤泥的活性；赤泥的水化鋁酸鈣等在活化劑作用下生成早期強(qiáng)度較高的鈣礬石及其它水化物，使赤泥中原存在的自由水轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶水、膠凝水，最終使赤泥凝結(jié)硬化。普通赤泥膠結(jié)料7天、28天和90天的單軸抗壓強(qiáng)度分配為5.61、7.76和9.21MPa，初凝45min，終凝160min。高效赤泥膠結(jié)料：7天和28天單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)15～20和20～30MPa，初凝65min，終凝120min。赤泥膠結(jié)料特點(diǎn)：赤泥膠結(jié)劑與全尾砂混合后的性能明顯優(yōu)于水泥；7天強(qiáng)度高出1倍，28天高出1.7倍，赤泥膠結(jié)料破壞后微裂隙能自行愈合而重新獲得強(qiáng)度。
鐵渣膠結(jié)劑是利用鐵渣中的硅酸鈣和鋁酸鈣等組分，添加活性激化劑加工而成的可以完全取代水泥礦用膠結(jié)材料，膠結(jié)效果優(yōu)于水泥膠結(jié)劑，按1:8與全尾礦配合的試塊單軸抗壓強(qiáng)度可達(dá)2MPa以上，生產(chǎn)成本僅為水泥成本的40～60％。
高水固化膠結(jié)充填料是高鋁水泥、石灰、石膏、速凝劑、解凝劑、懸浮劑等料份組成的膠結(jié)材料。高水固化材料具有固水能力強(qiáng)、單漿懸浮性好、流動(dòng)性好、凝固速度快等特點(diǎn)，可以將高比例的水迅速凝固成具有一定承載能力的固體。
許多化學(xué)藥劑也在膠結(jié)充填中得到應(yīng)用，如速凝劑絮凝劑、速凝劑、減水劑、減阻劑、固化劑等。絮凝劑用來(lái)加速骨料沉降如尾砂，速凝劑用來(lái)縮短充填料凝固時(shí)間，減阻劑用來(lái)減少管道阻力，減水劑用來(lái)改善易和性和提高強(qiáng)度等。
5.2新設(shè)備應(yīng)用
5.2.1采礦設(shè)備
無(wú)軌機(jī)械化連續(xù)回采是采礦發(fā)展的趨勢(shì)，現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展已將充填采礦發(fā)展成為高效率的環(huán)保型采礦。阿特拉斯、山特維克等國(guó)外知名采礦設(shè)備廠(chǎng)商已將采礦的鑿巖、裝藥爆破、鏟運(yùn)等工序打造成無(wú)軌機(jī)械化連續(xù)作業(yè)的綜合動(dòng)作，甚至出現(xiàn)了無(wú)人遙控鑿巖、鏟運(yùn)設(shè)備。采場(chǎng)其它環(huán)節(jié)的高效率，必然要求一個(gè)匹配的采礦方法與之適應(yīng)。如安慶銅礦，引進(jìn)的設(shè)備是瑞典Simba-251型潛孔鉆機(jī)，鑿巖直徑165mm，鏟運(yùn)設(shè)備采用美國(guó)ST-SC3.8m?，采場(chǎng)日綜合出礦能力達(dá)到700噸，與這些大型設(shè)備匹配的采礦方法是高階段大孔徑崩礦嗣后一次全尾砂充填采礦法。[1]
5.2.2充填設(shè)施、機(jī)械、監(jiān)測(cè)儀表
砂倉(cāng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，攪拌機(jī)、砂漿泵技術(shù)進(jìn)步及先進(jìn)監(jiān)測(cè)儀表、自動(dòng)化的應(yīng)用，充填料的制備速度顯著加快，制造能力顯著提升，充填料濃度顯著提高，給高效充填技術(shù)帶來(lái)了很大的發(fā)展。
6.高效充填技術(shù)是未來(lái)高效采礦的重要選擇
我國(guó)疆域遼闊，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，礦產(chǎn)資源豐富礦種齊全配套。隨著我國(guó)社會(huì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)發(fā)展、無(wú)廢開(kāi)采、綠色礦山等理念將逐步成為礦山開(kāi)采的主導(dǎo)理念，加之大中型礦山多為國(guó)有，在選擇采礦方法時(shí)應(yīng)盡量考慮生態(tài)因素，既服務(wù)于當(dāng)今社會(huì)發(fā)展，又不給子孫后代留下隱患。
采場(chǎng)高效鏟運(yùn)設(shè)備、鑿巖設(shè)備等機(jī)械化的應(yīng)用提高了采礦效率，同時(shí)由于充填技術(shù)的進(jìn)步，充填管路化、自動(dòng)化、連續(xù)化、材料制備速度高效化使得充填工藝能夠與高效的機(jī)械化采礦設(shè)備相匹配。因此，高效充填技術(shù)必將得到快速發(fā)展和應(yīng)用推廣，是未來(lái)高效采礦的重要選擇。
關(guān)鍵詞：金屬礦床；開(kāi)采；運(yùn)輸方案；技術(shù)性
Abstract: the scheme demonstration and strive to reflect the modern ultra deep metal deposit mining and transportation science and technology, focusing on deep mining theory, technology and transportation scheme and improve the innovation. To realize the deep mineral resource is efficient use, in deep and high stress, high temperature, Takai Fuka's special environment, combining deep well under high stress condition of hard rock fracturing theory and technology, thermal environment control, filling system and transportation technology and other aspects of professional theory and technology, put forward deep metal ore mining and to develop transportation technical scheme demonstration, for academic and production practice of.
Key words: metal deposit; mining; transport; technical
中圖分類(lèi)號(hào)：P578.4+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）
一、國(guó)內(nèi)外深部礦床開(kāi)采現(xiàn)狀及研究概況
中國(guó)工程院院士古德生教授在現(xiàn)代金屬礦床開(kāi)采科學(xué)技術(shù)上有過(guò)深入細(xì)致的闡述和分析：
1、國(guó)內(nèi)深部礦床開(kāi)采現(xiàn)狀
目前，我國(guó)金屬礦山面臨的形勢(shì)是進(jìn)入淺部礦產(chǎn)逐漸枯竭，開(kāi)采條件大大惡化，大中型露天礦逐年減少，不少礦山已開(kāi)采到臨界深度，面臨關(guān)閉或轉(zhuǎn)向地下開(kāi)采的情況，大規(guī)模開(kāi)發(fā)深部礦床刻不容緩。針對(duì)深部開(kāi)采環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)同的深部開(kāi)采界定深度大于800-1000m時(shí)，既為深部開(kāi)采。
2、國(guó)外深部礦床開(kāi)采現(xiàn)狀
國(guó)外開(kāi)采規(guī)模超千米的金屬礦山將近100座，其中最多的是南非，南非西部深水平金礦開(kāi)采深度達(dá)到3800m，常用的深部采礦方法有充填法、空?qǐng)龇ê捅缆浞?。遵循自上而下的開(kāi)采順序，先中間后兩翼，連續(xù)回采，連續(xù)作業(yè)或提高作業(yè)面推進(jìn)速度的設(shè)計(jì)原則。
3、深部開(kāi)采的研究概況
由于深部開(kāi)采的特殊環(huán)境，深部開(kāi)采存在的開(kāi)采困難大，成本高，安全條件差等客觀(guān)問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)還未取得特別突出的成果，技術(shù)專(zhuān)家只能結(jié)合實(shí)踐逐步創(chuàng)新和探討。
二、方案論證項(xiàng)目簡(jiǎn)要說(shuō)明
D鐵礦是世界上目前發(fā)現(xiàn)埋藏最深的特大型鐵礦床，探明儲(chǔ)量為35億噸，平均品位TFe 31.56%，見(jiàn)礦深度達(dá)1000m左右。對(duì)于這種超深特大型鐵礦床的地下開(kāi)采設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)先例，中國(guó)冶金礦業(yè)鞍山冶金設(shè)計(jì)研究單位集中了采、選等各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)骨干，組織多名教授級(jí)專(zhuān)家結(jié)合南京XX鐵礦（400萬(wàn)t/a）、酒鋼XX鐵礦（500萬(wàn)t/a）的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并多次組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)赴世界開(kāi)采規(guī)模最大的地下鐵礦山——瑞典基律納鐵礦（3000萬(wàn)t/a）實(shí)地考察，將收集整理的第一手技術(shù)資料作為此項(xiàng)目深部開(kāi)采及開(kāi)拓運(yùn)輸方案的技術(shù)基礎(chǔ)。
依據(jù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)方提供的礦床普查報(bào)告，中國(guó)冶金礦業(yè)鞍山冶金設(shè)計(jì)研究單位該項(xiàng)目的綜合開(kāi)發(fā)利用方案進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，并編制出了《D鐵礦地下開(kāi)采開(kāi)拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證報(bào)告》，在項(xiàng)目論證會(huì)上，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)方主要負(fù)責(zé)人、東北大學(xué)XXX教授、冶金界國(guó)內(nèi)著名專(zhuān)家XXX教授、膠帶運(yùn)輸專(zhuān)家XXX教授等專(zhuān)家聽(tīng)取了中國(guó)冶金礦業(yè)鞍山冶金設(shè)計(jì)研究單位關(guān)于《D鐵礦地下開(kāi)采開(kāi)拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證報(bào)告》的匯報(bào)，與會(huì)專(zhuān)家對(duì)中國(guó)冶金礦業(yè)鞍山冶金設(shè)計(jì)研究單位提出的深部開(kāi)采及膠帶斜井開(kāi)拓運(yùn)輸方案給予了高度評(píng)價(jià)和充分肯定，經(jīng)過(guò)更深層次的技術(shù)研討和創(chuàng)新，最終編制完成了《D鐵礦預(yù)可行性研究報(bào)告》。
三、方案論證項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)及生產(chǎn)的最新設(shè)計(jì)理念
1、堅(jiān)持大礦大開(kāi)的原則，以大規(guī)模提高經(jīng)濟(jì)效益；
2、采用大運(yùn)量、低能耗的新型開(kāi)拓運(yùn)輸方案；
3、采用國(guó)內(nèi)外最為先進(jìn)的采、選技術(shù)和大型設(shè)備；
4、分期開(kāi)采，自上而下強(qiáng)化采礦；
5、采用先進(jìn)的高強(qiáng)度、低成本、高效率的采礦方法；
6、生產(chǎn)工藝由全面機(jī)械化向功能自動(dòng)化過(guò)渡；
7、機(jī)修設(shè)施大中修外包，備品備件外購(gòu)，礦山僅設(shè)維修設(shè)施；
8、采礦、選礦工程協(xié)調(diào)有序進(jìn)行建設(shè)，以降低初期投資；
9、礦山規(guī)模采取滾動(dòng)發(fā)展的方針，利用企業(yè)收益進(jìn)行擴(kuò)大再生產(chǎn)，力爭(zhēng)不斷的提高經(jīng)濟(jì)效益。
上述新的設(shè)計(jì)理念，將對(duì)D鐵礦項(xiàng)目未來(lái)的建設(shè)和生產(chǎn)帶來(lái)不可
估量的經(jīng)濟(jì)效益。
四、方案論證項(xiàng)目建設(shè)及生產(chǎn)的創(chuàng)新開(kāi)拓方案
1、開(kāi)拓運(yùn)輸方案的選擇與確定
近20年來(lái)，膠帶輸送機(jī)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快。在地下礦山，由于高強(qiáng)度膠帶輸送機(jī)的研制成功，以及新型驅(qū)動(dòng)裝置和整機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的投入使用，國(guó)內(nèi)外采用新型高強(qiáng)度膠帶輸送機(jī)斜井開(kāi)拓的礦山日益增多。采用膠帶輸送機(jī)斜井提升礦石至地面選礦廠(chǎng)，具有生產(chǎn)能力大、連續(xù)化、自動(dòng)化、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單等特殊優(yōu)越性。
2、中國(guó)冶金礦業(yè)鞍山冶金設(shè)計(jì)研究單位在膠帶運(yùn)輸方面的優(yōu)勢(shì)
中國(guó)冶金礦業(yè)鞍山冶金設(shè)計(jì)研究單位早在九十年代開(kāi)始就對(duì)膠帶運(yùn)輸進(jìn)行了深入研究，熟知國(guó)內(nèi)外金屬礦膠帶運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用與發(fā)展情況，并掌握大量國(guó)內(nèi)外膠帶運(yùn)輸?shù)膶?shí)例、各種使用條件和參數(shù)，并出版過(guò)多篇學(xué)術(shù)論文，掌握國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的膠帶運(yùn)輸計(jì)算微機(jī)軟件，多位膠帶運(yùn)輸專(zhuān)家如大孤山鐵礦及齊大山鐵礦膠帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)者，高級(jí)工程師、膠帶專(zhuān)家XXX參與設(shè)計(jì)，使中國(guó)冶金礦業(yè)鞍山冶金設(shè)計(jì)研究單位在膠帶運(yùn)輸設(shè)計(jì)能力方面具備國(guó)內(nèi)其它設(shè)計(jì)單位不能比擬的優(yōu)勢(shì)。
3、國(guó)內(nèi)、外膠帶運(yùn)輸應(yīng)用實(shí)例及參數(shù)