甘肃洛坝有色金属集团有限公司矿山生产技术科 甘肃陇南 742300
摘要:金属矿山是人民生存及发展期间比较重要的部分,据相关文献统计表明,金属矿山在矿产资源方面占有较大比重,促使我国市场经济发展十分迅速,对资源需求量日益增加,所以,国家在开采金属矿产时,采矿力度很大,如此就对金属矿山采矿技术提出了较高要求。
关键词:金属矿山;井下开采;采矿方法;安全管控;措施
1我国金属矿山生产的主要井下开采方法
1.1充填采矿技术
金属矿山开采生产的过程中,部分之前挖空的矿山区域会发生围岩崩落情况。为了解决该问题就要求采矿生产过程中利用充填采矿技术,通过向采空区填充物料的方式来对采空区进行支撑,以防崩落事故的发生。这是一种常见的采矿保障技术,在进行稀缺金属矿体开采生产的过程中为了保证围岩稳定,可以选用填充采矿技术。在矿山开采条件相对复杂的生产区域,例如容易发生火情、水文变化以及交通等问题的生产区域,也可以优先选用这种开采技术。采用填充开采方法可以有效提升金属矿山井下生产作业的可靠性。通过对填充采矿中填充物料种类及输送方式的分析与区分,可以将现有的充填采矿技术分为如下几类:(1)干式充填采矿技术。其主要操作方式就是利用风力或者输送带的运送方式将砂石等干性填充料运送到矿区。这种采矿方式由于相对落后,并且效率较低,已经不适应当前的金属矿山生产技术发展,因此应用得较少。(2)水利填充技术。这是一种通过水分与固体填充料搅拌形成的砂浆泵泵送填充到采矿区域的加固生产技术,由于填充砂浆会在采空区发生硬化及反应而固结,形成采空区坚固的支撑结构,以保证采空区结构的稳定。这一技术在实际应用中具有较强的填充加固效果。(3)胶结填充技术。这一技术就是通过水泥、砂石等材料的混合与输送来对采空区进行填充,而后使这些胶黏物填充黏结到采空区域,保证矿山开采工作的安全性。
图1机械化上向水平分层充填法(沿走向布置)
1.2空场采矿技术
空场采矿方式即利用采矿回采时,将矿场分为两个部分先后开采。先开采的部分为矿房,另一部分为矿柱。这种采矿方式根据矿块、矿壁的结构差异以及回采作业的特点,可以分为房柱采矿、阶段性采矿、全面采矿。最大的特点便是回采矿房所留下的空场并不及时处理,而是利用这一空场进行出矿、回采作业。在结束矿房开采后,根据矿房的开采顺序,在空场进行矿柱的回采作业。空场的矿柱形式以及是否留下矿柱要根据矿岩特性以及采矿方式决定。一般来说,这种采矿方案仅能够作用于围岩以及矿石相对稳定的条件,允许采矿区于特定时间内大范围暴露。需注意的是,因为这种采矿方式有一定危险性,因此需要高度注意安全处理措施。(1)做好顶板管理工作。测定与观察采矿中形成的顶板、围岩、空间,了解上述内容的位移、变形的规律以及变化情况,以便在出现冒落前就制定出有效的应对防范方法,保障作业人员与作业设备安全。(2)根据监测数据、岩石力学、矿山地质决定爆破方式、回采顺序降低冒落危害。此外,还要根据矿石品位高低、破碎带位置、地质构造、采场面积与结构选择合理相撞的岩柱与矿柱控制地压和保护顶板。(3)回采矿房时,绝对不能够破坏顶板。在使用深孔爆破时必须做好炮孔深度、方位的有效控制,决不允许穿透暂不回采的矿柱。事实上,我国在多年的发展中早已能够熟练运用这种技术,该技术在我国有着较为广泛的应用范围。
1.3崩落采矿技术
采矿生产中为了有力控制地压通常会采取崩落采矿技术。该技术就是通过各种技术方式采用围岩崩落的方式对采空区进行填充,这是一种较适用于围岩体结构不稳定,并且地表状态复杂环境的采矿技术形式。崩落采矿技术在运用前要做好科学勘查及崩落施工计划,必须保证崩落技术操作完全依照设计规划推进,否则很容易发生安全事故,崩落操作后要对矿石进行及时处理、送走,而后采用废石进行采矿区的固化填充,围岩支护过程中必须做好全面的勘察及计划,以保证支撑作业的具体效果,这样才能够为金属矿山采矿技术推进提供全面保障。
1.4其他
除了上述金属矿山常用的采矿方法,还有留矿采矿技术等方法也较为常用。这类技术采矿效果显著,并且总体收益较高。总的来说,在进行采矿生产前要对矿区的情况进行全面勘察,并结合当前的技术与保障情况进行采矿技术的科学选择及优化控制,并要做好采矿技术措施的控制,以便优化金属矿山开采工作的效率,为企业赢得更大的经济收益。
2金属矿山井下采矿管理策略
矿山开采形式包括露天开采与井下开采两类。井下开采是经过矿床的拓展、矿块的采准、切割与回采四个顺序把矿石从井下采集出来的过程。近些年,我国井下采矿的金属矿山不断增加,井下开采的每个工序大致实现了从机械化操作替代人工操作,开采智能化水平明显提升。
由此,在金属矿山井下采矿管理过程中,首先,在开采时应当把采场作为其主要内容进行处理,为了可以有效提高采矿效率,就必须科学借鉴我国最先进的科技和经验,而且,还要严格遵循相关工作步骤。其次,应当把策划的采矿回收率和开采贫化率作为核心依据,而且还要科学分配采场的策划内容,科学划分相应的格局,按照安全法规要求进行必要的处理。最后,在采场的策划设计过程中,具体实施以前应当全面采集矿产信息,主要涉及矿体赋存条件、工程地质条件和施工条件等,而且采集到的相关内容要求进行仔细审核与内容确定以后,才可以进行充分使用处理,采场在规划处理时,应当与相关标准等要求相一致。
金属矿山井下开采管理阶段,工作人员是非常关键的组成部分,在后续管理时,应当对数据测量与地质勘察等负起责任的员工组织专业的培训,而且使之可以在这项工作中更为深入的了解作业现场,并且对开采数据的精准性可以提供保证,促使开采质量得到提升。此外,在开采指导过程中,其指令和工作分配所涉及的内容可以达到更为精准的程度。而且矿体条件产生变动时,有利于工作人员及时找到问题,使得相关部门可以及时解决,让工作得以顺利开展。
3金属矿山井下采矿今后的发展
国内的金属矿山井下采矿方法与原来相比尽管有了明显的进步,但要赶上且超过全球先进水平还有很长的路要走,井下金属矿山开采的大型化、信息化、持续化会是今后发展的重要趋势。在采矿技术进步的基础上要兼顾社会价值与经济利益,研究并使用适合井下金属矿山持续采矿的工艺,让矿山采矿和周围生态环境相协调。相关部分还要安排专家仔细探究矿、岩应力,提高围岩的稳固性,由此提升井下采矿的安全性。同时还需加强对充填采矿工艺的推广力度,而且坚持向建设绿色矿山的趋势发展。
结束语
总之,在我国金属矿山生产中开展严格高效的安全管控,首先应强化井下采矿操作的安全管控效力。在我国矿山生产中有诸多金属矿山开采方法及模式可以选择,矿山生产设计及管理人员要根据矿山具体情况进行开采方法的选择与优化,同时做好矿山生产安全风险的前期预估及应急制度体系的构建工作,保证矿山井下开采生产技术操作的安全性,为金属采矿事业发展提供更加牢固的安全基础。
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