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礦山開采

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 一、影響采礦方法選擇的因素


選擇采礦方法的基本要求是:生產安全、礦石貧化小、礦石回采率高、工藝成熟可靠、生產效率高、經濟效益好、符合國家有關法規要求。


采礦方法在礦山生產中占有十分重要的地位。它對礦山的生產指標,諸如生產規模、礦石損失率、貧化率、勞動生產率、成本及安全等都有重要的影響。所以采礦方法選擇的合理、正確與否,將直接關系到企業的經濟效果。


1、 礦床地質條件 礦床地質是影響采礦方法選擇的最基本因素。 地質條件一般包括下列內容:


(1)礦石和圍巖的物理力學性質。礦石和圍巖的穩固性是關鍵因素,它決定著采場地壓管理方法、采礦方法的選擇、采場構成要素及落礦方法。所以選擇采礦方法首先要考慮礦巖的穩固性,當礦巖穩固時,各種采礦方法都可采用,以空場法最為有利,可適當排除崩落法。
當礦石穩固、圍巖不穩固時,可優先采用崩落法或充填法,適當排除空場法;當礦石中等穩固或不穩固、圍巖穩固時,可以選用分段礦房法、階段礦房法或階段自然崩落法;只有當礦巖均不穩固時才考慮使用下向進路充填法或分層崩落法。
(2) 礦體產狀。主要是指礦體的傾角、厚度及幾何形態等。
礦體的傾角影響采場礦石的運搬方式。一般來說,水平礦體可采用有軌、無軌或電耙運搬;100以下適用無軌設備運搬;300以下礦體采用電耙運搬;300~450可采用爆力運搬;只有當傾角大于550~600時才用重力運搬。
礦體厚度影響采場的落礦方法和礦塊的布置方式。開采中厚以下礦體,礦塊一般沿走向布置;而開采厚或極厚礦體則礦塊垂直走向布置。
(3) 礦石品位及價值。品位、價值高的礦石,應選用回采率高、貧化率低的采礦方法,如充填法;反之,宜采用成本低、效率高的采礦方法。如分段或階段崩落法;當礦體中品位分布不均勻時,要考慮分采分運或工作面手選,如全面法、上向分層充填法以及無底柱分段崩落法等。
(4) 礦體賦存深度。當礦體埋藏深度超過500~800m時,地壓增大,有可能產生巖爆現象,這時限制使用空場法,只宜用崩落法或充填法。


2、開采技術條件


(1)地表陷落的可能性。如地表移動帶范圍內有河流、鐵路及重要建筑物,或由于環境保護要求不允許陷落地表時,則不能選用崩落法,只宜采用能維護采空區,防止地表巖層移動的充填法、或事后充填的采礦方法。
(2)采礦方法所要求的技術管理水平。采礦方法應盡量為現有工人和工程管理人員所掌握。

 

3.采礦設備支撐著采礦技術的發展

3.1.地下礦山

1)依靠大孔徑的潛孔鉆機、牙輪鉆機、鑿巖臺車、鏟運機、裝載機、井下礦用汽車、裝藥機械、錨桿臺車等采礦機械,VCR法、高分段崩落采礦法、自然崩落采礦法、水平和緩傾斜厚大礦體的房柱法等高效采礦方法和工藝相繼誕生。
2)充填采礦方法
采礦設備的進步極大地改變了充填采礦方法和工藝的面貌,大幅度地提高了充填采礦法的效率,擴大了應用范圍。
創造了許多充填采礦方法的變形方法:
塊石膠結充填采礦方法、膏體膠結充填采礦方法和高濃度全尾砂膠結充填采礦方法
3)采礦裝備的進步使一些以前無法開采或難以開采的復雜難采礦體得到了有效開采和利用。

國外:
瑞典的基律納鐵礦(Kruna):
1983年,分段崩落法,分段高度12m,鑿巖:阿特拉斯—科普柯(Atllas Copco)公司鉆孔直徑57mm的Simba323型風動鑿巖設備,裝載:8t斗容的Cat980型柴油裝載機。
目前:分段崩落高度30m,鉆孔主要用重型液壓鑿巖機或潛孔液壓鉆機,鉆孔直徑115mm。主要采用斗容15~25t的電動裝載機裝載

國內:
黑色:梅山鐵礦
有色:凡口鉛鋅礦、金川公司
近30年來,地下礦山依靠裝備技術進步,大約使生產效率提高了3~5倍。
研制和開發適合連續開采的采礦裝備,以期進一步提高采礦效率

3.2露天礦
數量明顯減少,規模急速增大,世界最大的露天礦的年采剝總量已達到20億噸
美國:年采剝總量達到1億噸的礦山較多,銅礦,鉬礦、鐵礦
我國:江西的德興銅礦、鞍鋼齊大山鐵礦
現代大型露天礦:規模大、采礦設備的總臺數少、采礦作業的人員少等優勢。

 

 

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