浅谈当代采矿技术发展趋势

浅谈当代采矿技术发展趋势
浅谈当代采矿技术发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/462887598.html,

浅谈当代采矿技术发展趋势

作者:黄海滨

来源:《地球》2013年第03期

[摘要]随着我国的经济迅猛发展,我国在工业化道路上也是渐行渐远。工业发展对金属矿有很强的依赖性,工业越发展那么对金属矿的需求量就越大,因此金属矿的开发的效率和质量将直接影响我国的经济发展速度,这也就要求我们的采矿技术的发展进步刻不容缓,我们必须寻找高效、安全、成本低的采矿方式和技术,并且让我们的采矿业向着标准化、专业化和大型机械化发展,让我们用最少的钱以最短的时间最彻底的开采出金属矿。

[关键字]采矿技术发展趋势采矿设备

[中图分类号] TD85 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-23-1

随着科学技术的不断发展,金属矿开采所采用的设备在不断的更新中。首先我们应该了解常见的采矿设备的发展。

1 采矿设备

1.1 露天采矿设备

(1)开采设备大型化是优势资源集中化开采的必然要求,也是简化剥采工程并降低开采成本提高经济效益的重要途径。实践证明,采用大型开采设备可以明显提高矿山产量与经济效益。例如,单斗电铲与卡车的标志性配套规格,每隔15到20年就要更新换代一次。

(2)液压设备将获得更广的应用。在设备大型化的同时,钻孔、铲装设备向着液压化方向发展,国外液压挖掘机使用率已占26%,液压电铲使用率已占 48%。

(3)运输设备的连续化是提高运输效率的有效手段。采用连续或半连续开采工艺进行露天矿山剥离和采矿工程,是国际性发展趋势。陡坡铁路、大倾角运输机、矿用汽车整车提升运输系统等将在不同类型矿山获得开发、应用与完善;露天矿矿用汽车整车提升系统将是值得发展的方向之一。

1.2 地下采矿设备

(1)地下采矿无轨装备向着大型化、微型化、自动化的方向发展,目前,最大的电动铲运机载重量达25t,最大的井下载重汽车载重量达80t。在设备自动化方面,遥控铲运机已应用于采矿生产,为处理小空间和危险部位开采而研制的微型铲运机最小斗容仅0.38m3。今后井下设备将向着无人驾驶、机器人作业的方向发展。

采矿技术的现状及发展趋势

采矿技术的现状及发展趋势 一、世界采矿工业的现状 由于世界上人口的增加和人类生活水平的提高,对各类矿物的需要量逐年在增加,但随着开采技术的进步,矿石的产量增加了,可是品位都在下降,例如:铁矿石平均品位,苏联在65年为40.8%,70年为37.3%,到76年为36.1%;美国51年为49.5%,71年为34%,到77年大部分为20-36%。美国在1900年只开采含铜6%以上的矿石,70年代平均开采品位则为0.7%,80年代开采的斑铜矿平均品位为0.53%,在本世纪(21世纪)预期要降到0.2%,至于边界品位以下的金属资源,回溶浸法生产的铜,已占其年产量的5%,75年美国用此法浸铜,占其年产量的20%,76年开采12,600吨铀,其中用溶浸法的有500吨。用这种方法还可以回收矿石中的钼,镍,金和其他有色金属,能够取得很有希望的成果。 另一个增加矿石的来源,是加大开采深度。现在开采较深的一些矿床,主要是有色金属,其开采深度已超过2000米的地下矿山,有美国南达科塔州的铅矿区为2280米和爱达荷州的科马尔德,艾林铅矿区为2340米;加拿大镍矿有的达到2400米;印度科拉尔金矿已到3240米;南非西部底卜斯金矿开拓深度到达3800米,估计到5000米时,在经济上仍为合算,国外许多金属矿露天开采深度都在增大。最深的老矿—美国宾汉姆露天铜矿,深度已到800米。而我国的某些矿山的开采深度也在逐年增加,例如云锡公司的地下开采也将要达到2000米左右。 由于陆地上矿产资源日益枯竭,人类开发海底矿物的时代已经到来。海底矿产资源储量极为丰富,初步探明深海中的锰结核矿石储量约为2-3万亿吨,其中以太平洋的含矿品位较高,约为150亿吨(含锰24%,镍1.06%,铜0.53%,钼0.9%,钴0.35%)磷结核约100亿吨,软泥为1000万亿吨。而且这些含有多种金属和非金属的矿产储量,均属于自生矿物,如锰结核在一年中的自生量,锰可供世界用三年,钴四年,镍一年。由此可见,海洋采矿的发展,前途是十分壮观的。 矿石的产量增加了,可是矿山数目的增加,远不及矿山规模加大来得快,国外已投产或正在建设中的年产矿石1000万吨以上或采剥总量超过2000万吨的大型露天矿山,至少有60-70座,仅美国和苏联,就各有20座,其中年产矿石4000万吨或采剥总量8000万吨左右的特大型露天矿,即有20多座,如美国明塔克铁矿为年产矿石6000万吨,矿岩采剥总量1亿2千万吨,美国宾汉姆铜矿年产矿石量为3780万吨,矿岩采剥总量1亿6千万吨。至少地下矿山也同样趋向大型化,西方地下开采的矿山,无论是金属矿山及一些主要非金属矿山,从69年到79年的10年内,虽然是产量增加了,但矿山个数却保持在590座左右,年产量大于1百万吨的有197座,其中有56个大于3百万吨。目前最大的地下矿山,有超过2000万吨的,如瑞典基律纳铁矿,有超过1000万吨的,如美国圣曼略耳铜矿和来麦格斯铜矿。 由于矿石开采量大和贫矿多,在开采方式上露天矿得到发展,以美国为例,过去20年来,地下开采平均每年只增加矿石量0.36%,而露天开采却每年平均递增采剥总量80%,按金属品种:铁铜,铝,钼等矿石开采,露天矿的比重较大。以铁为例,苏联为85%,美国94%,澳大利亚为100%,加拿大,巴西,利比里亚,南非,智利,委内瑞拉和印度也主要是露天开采,铜矿方面,美国和苏联也分别各占60%和65%。 二、世界采矿科学技术的成就及发展趋势 世界采矿工业的科学技术成就及发展可归纳为以下几个方面: (一)、机械化、自动化和计算机应用: 矿山规模的扩大,主要取决于贫矿开采和设备大型化,但大型设备的发展,基本趋向于稳定,现在主要是对已有设备进一步改进,特别是注意节能,适当提高效率,加强预防,维修来延长设备寿命,要求具有更好的灵活性和耐用性,以及提高辅助作业的机械化程度,这是当前的奋斗目标。 1、露天矿技术装备水平,在穿孔上普遍采用铅头直径为200-380毫米的牙轮钻机,而最大直

我国采矿技术发展现状及其发展趋势

(采矿狭义上指金属矿石开采,广义上应该包含采煤和石油开采) 采矿机器人:1,特殊煤层(薄煤层)采掘机器人。 2,凿岩机器人(即遥感自动控制的凿岩机)。3,井下喷浆机器人。4,瓦斯、地压检测机器人。 采煤机器人其实是智能型的采矿设备,主要是对三机(采煤机、刮板输送机、液压支架)协调运行的控制。我国已具备自主生产采矿机器人的能力。 目前采矿技术发展现状:国外的发展方向是“无人矿山”(包括具有无人井下设备维护的能力),国内主要向遥控自动化作业方向前进。目前国内不少矿山连全盘机械化还做不到,而国外在上世纪80年代即可实现遥控自动化作业。“无人矿山”国内外都还未实现。(据2015年9月第十届采矿技术装备会议报告) 但是,国外采矿技术在许多方面远远领先我国的采矿技术现状,比如: 国外从凿岩装药到装运,井下全部实现了机械化配套作业,各道工序无手工体力操作,无繁重体力劳动。装备大型化、微型化、系列化、标准化、通用化程度高,以适应机械化成对配套。装备无轨化(车

轮型)、液压化、自动化程度高。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面,已成功地引进了无人驾驶、机器人作业等新技术。 露天矿机车的遥控自动化运输早已应用。在国外,对于露天矿全部自动化,已具备可能的条件。 地下矿山的自动化难度较大,要完成全部自动化尚有一段距离。但是在瑞典、南非、加拿大、保加利亚、美国等国家的矿山已采用电子计算机控制调度汽车运输系统。在一些技术发达的国家里,矿井的提升、排水、通风、压气等工作环境参数控制早已实现了自动化。在地下凿岩作业已普遍采用一人操纵多机台车;开孔到凿岩结束和钎子退回原位、喷射混凝土等工序已使用遥控自动化控制。预计随着逐步实现连续采矿作业,自动化水平将越来越高。另外,在露天矿采矿生产作业中,如牙轮钻机和皮带运输机的自动控制。边坡监测系统的自动化等,电子计算机的应用,已经是比较成功的。 美国克来麦格斯钼矿在使用阶段自然崩落法中,采用了电子计算机处理矿石数量及质量,合理制订放矿制度,实现均匀持续放矿,以提高采矿回收率和降低贫化率。 信息化建设中,电子计算机已用于地质测探、测量、矿石储量计算、生产、基建、工程服务、供销、财务、计划等方面都有很大成绩。 在研究工作上,澳大利亚南威尔士大学在计算机上模拟地下采场,能分析应力集中,位移以及相互关系,有利于矿柱与矿层的设计。美国利用模拟计算机,在井巷设计中分析整个掘进过程各工序的成本和

我国采矿技术的现状及发展趋势

我国采矿技术的现状及发展趋势 随着经济全球化的发展,世界各个地区以及国家之间的交流越来越频繁。与此同时国与国之间的贸易竞争也越来越激烈。矿产资源是经济、社会发展的重要基础,采矿技术则是推动矿产行业可持续发展的重要形式。故本文就现阶段我国采矿技术现状进行分析,并对其发展趋势进行展望。 标签:采矿技术;现状分析;发展趋势; 引言 经济的飞速发展必然伴随着一定的能源损耗,推动矿产资源事业的飞速、高效发展,无疑成了许多地区以及国家研究的重要内容[1]。效率更高、成本更低的采矿技术无疑是未来采矿行业发展的必然趋势,同时也是各个国家采矿行业研究的重要内容[2]。我国是典型的人口大国,加上近年来经济的快速增长,对于矿产资源的需求与日俱增[3]。为了维稳经济的健康发展,有必要就当前国内采矿技术现状进行分析,并对未来该行业的发展趋势进行探讨[4]。 1.国内采矿技术现状分析 目前,国内应用最为普遍且效果最佳的菜款技术主要包含三类,依次为空场采矿技术、崩落采矿技术以及充填采矿技术。随着科技的发展,相关采矿设备也取得了十足的进步。 1.1空场采矿技术 即自然支撑采矿技术,实际采矿期间基于周边岩石等的支持以及部分矿柱等的作用实现对采矿空间的支持。相较于其它采矿技术,该技术的应用最为普遍、最早。不但可以实现高效的采矿作业,此外可以很好的规避传统采矿技术存在的多方面问题,常见的包括采矿过程中的坑过大或者矿场规模过大等问题。但该技术的实施通常需要大量的设备辅助才能实现,此外对回采的流程等也有一定的要求,确保采矿的安全性。故而,空场采矿技术在确保开采效率以及成本的同时,对于操作流程有着严格的管控。 1.2崩落式采矿技术 该技术主要指代在采矿的深孔内利用爆破技术形式实现对采空区域的崩落,最终完成对采空区域的有效填充。该技术也是目前应用较为安全且高效的技术形式之一。就当前许多地下矿山的采矿期间,大多采用崩落的方式完成开采,该技术的普及率更是高达百分之八十五左右,同时该办法也较早的应用于我国的采矿事业中。自以往的基于小参数为考量依据,至当前的矿场崩落,实际采矿的规模以及效率等均有了显著的提升。当前,采矿参数也有了明显的提高,确保采矿面的同时也很好的实现的采矿时间以及效率等的降低。崩落技术对于采矿事业而言

浅谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势 辛海亭

浅谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势辛海亭 发表时间:2017-11-01T13:31:00.337Z 来源:《防护工程》2017年第14期作者:辛海亭钟宇辉 [导读] 本文就井下采矿技术及其未来的发展趋势进行讨论分析。 山东能源临矿集团鲁西煤矿山东省 272053 摘要:井下采矿工作一般都较为复杂,所以说,现代矿产企业需要充分结合不同采矿技术特点和未来的发展趋势,进而提升自身井下采矿技术水平。除此之外,还可以不断的引进新技术、高素质的人才,以此提高自身核心竞争力,促进企业经济社会效益,进而促使我国可持续化的发展。本文就井下采矿技术及其未来的发展趋势进行讨论分析。 关键词:井下采矿;采矿技术;发展趋势 前言:现今矿产资源还是国际工业发展的一个重要的能源,而经济的不断发展使矿产资源需求量的不断增加,致使地表矿产资源的枯竭。因为地表资源的缺乏,人们便把开采目标放在了地表下的矿产资源上面。我国的矿产资源急剧缺乏,但是我国工业发展现在还离不开矿产资源,所以井下采矿技术是目前我国矿产开采的主要方式之一。各个矿产企业也不断的在引进新的采矿技术,提高矿产的开采效率以及质量,以此来提高企业自身的核心竞争力。 1 井下采矿技术的特点 井下采矿技术的广泛应用在某种意义上是保证了矿产资源得到有效的开发,它实现了矿产资源的可持续发展。所以采矿技术的应用是符合矿产资源的应用形式的。近年来,我国政府出台了多部与矿产开采相关的法律法规以及政策,这些政策以及法律法规的颁布为我国创设了良好的矿业市场环境,并且为我国矿产市场的发展奠定了坚实的基础。目前我国井下开采技术有以下几个特点: 1.1 采矿技术的种类多 在不同的矿产开采中不同的采矿技术的应用方式以及适用方式也是不同的,就以在井下开采技术中经常被运用的长壁开采技术为例子,这项既然技术被广泛的应用于井下采矿中,就一定有其优势。但是这项技术有一个缺点,那就是对于金属矿的开采的适用性较差。所以对于不同的矿产就应该采取不同的采矿技术,这样才能提高采矿效率,减少矿产安全事故的发生率。 1.2 井下采矿工艺复杂 井下采矿相较于露天采矿,井下采矿的安全性以及生产效率都与露天采矿的差异很大,而且应用井下的采矿技术还需要相对较多的投资来保障矿产开采安全,同时因为井下采矿的场地更小,所以它的工作效率远远不如露天采矿。这就要求矿产企业在进行井下采矿之前要做好各种准备,在能够确保安全的条件下通过改善采矿技术和加强科学的采矿管理等方面来提高井下采矿的安全性以及生产效率。 1.3 井下采矿技术的更新速度快 因为井下采矿技术的更新速度,作为企业如果要想在竞争日益激烈的环境中站位脚跟,就必须要结合井下开采技术的特点来加大资金投资力度,积极地引进新型的技术和专业的技术人才,从技术、设备以及人才方面来提高自身的竞争实力,跟上时代的脚步。 2 井下采矿技术的现状及其发展趋势的分析 2.1 井下深部开采技术的应用现状及未来发展趋势 因为我国的经济发展,矿产的需求量也相应的不断增加,这就导致我国的矿产储量急剧减少。井下的深部开采技术能够满足我国经济发展对矿产资源的需求,还能够有效的提高我国企业的经济效益,同时它还能促进我国矿产事业的升级和转型。但是,目前我国的井下深部开采技术还处于初级的发展阶段,开采技术还不太熟练,相关的专业人才不多。而且因为井下伸不开才具有特殊性、不确定性以及复杂性等特点,在生产的过程中就很容易受到诸多印度的影响,从而产生许多问题。就比如说在深井开采中会出现的矿震、地压冲击甚至爆炸等灾害事故。这就要求我国的矿产企业要对深部矿井的开采技术进行深入的研究,并且将深部开采技术的研究理论科学的运用于开采工作的实践当中,在实践中研究,在研究中发展,以此来适应我国矿产事业未来发展的需要,实现企业的完美转型和升级。 2.2 井下充填技术的应用现状及未来的发展趋势 在当前的井下采矿工程中,先后应用的井下充填采矿技术包括有分级尾砂胶结技术、干式填充技术、碎石水泥浆胶结技术、全尾砂胶结技术等采矿技术。但是这些井下开采技术随着时代的发展已经不能够适应当前井下矿产开采的需要,许多新型的井下开采技术相继出现并替代了原来的开采技术,比如说有:高浓度全尾砂自流输送技术、膏体泵送充填技术、泵压输送充填采矿技术、高水全尾砂速凝固化胶结充填技术以及粗粒级水砂充填等充填采矿技术。这就使充填技术成为我国现在拥有的较为先进的井下开采技术,并且被广泛的应用于井下开采之中。 2.3 井下支护技术发展趋势 因为井下采矿工作十分的危险,所以井下支护也成为了井下开采技术的重要组成部分。在进行井下开采时,为了确保井下采矿的安全,开采活动都应该是有计划、按照顺序来进行的。他因为井下采矿技术的发展,井下支护技术也叨叨了不断地革新,就比如说当前的锚杆桁架就是全新的井下支护技术。主要由高强度钢杆和两个涨壳式锚杆结合形成的结构就是锚杆桁架,这种支护技术现在已经被广泛的应用在井下的采矿作业之中,并且取得了很好的成绩。应用新型的井下支护技术能够有效的保证井下采矿作业的安全,避免安全事故的发生,同时也能够提高矿产企业的社会效益以及经济效益。 3 井下采矿发展趋势分析 3.1 采矿设备大型化。从井下采矿设备支持的角度上来说,为了能够满足当前在矿井下工作面资源开采中的规模化需求,就应当重点关注对采矿设备大型化的发展。当前所应用的井下工作面穿孔爆破设备应当向着高效率方向发展,钻进机械设备应当向着规模化方向发展,凿岩机具同样应当向着液压、中孔~深孔方向发展。确保通过对以上设备、器械的综合应用,满足井下工作面采矿对于设备无轨化、高效化、自动化等方面的要求、同时,还可将计算机自动控制技术引入激光测位工作中,通过此种方式,对车厢中的粘结物进行及时清除,完成运输车辆的连续化装载与自动化卸载,并逐步促进铲运机与微机控制技术的全面融合。 3.2 采矿工作面智能化。在当前智能化技术的发展推进作用之下,井下工作面的信息通讯技术、井下定位技术、以及自动化技术需要更进一步的与智能化技术相互融合。采矿调度系统有待更加良好的与当前主流的工作面调度优化技术、数据通讯技术、卫星定位技术充分

矿山开采技术发展趋势

矿山开采技术发展趋势 摘要:一定时期内采矿技术的主要发展方向为:机械化大规模采矿、深井采矿、 溶浸采矿和充填采矿等工艺和技术。数字化矿山与智能开采将成为未来矿山开采的自然趋势。全面实现采矿的自动化,目前尚有较大的困难。但局部装备实现遥控系统,进行遥控开采,将可能在短期内实现。 关键词:采矿技术自动化趋势 前言 近些年来,全世界开采有用矿物总量约计200亿t,年递增率为4%~5%,其中硬岩约50亿t,由地下开采的矿量为10多亿t,主要是富矿和价值较高的有用矿物。从布局上看,有的矿山公司和钢铁联合企业的矿山几乎全是地下开采。总之,金属矿山地下开采在近期的矿山开采中仍将发挥重要的作用。随着全球性科学技术的突飞猛进,国内外地下采矿技术也发展很快,很多采矿新技术、新工艺、新材料和新设备在地下矿山得到了应用。国内外地下金属矿山采矿工艺技术和设备的发展。主要表现在采用各种采矿方法的比重和回采工艺技术装备有了很大的变化,均沿着高效率、高回采率和机械化的方向发展。采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高,损失、贫化指标大幅度降低。笔者就近几年来金属矿山地下采矿开采在采矿方法、深井开采、采矿装备三个方面现状作一介绍,并对今后的研究方向提出一点想法。 一、地下金属矿山采矿方法 现阶段采矿方法仍以充填采矿法、空场采矿法、崩落采矿法为主。对18个重点铁矿山统计, 崩落采矿法占94.1%,空场采矿法占5.9%。黄金矿山充填采矿法占31%,空场采矿法占65%,其它占4%。有色金属矿山空场采矿法占46.1%,充填采矿法占19.6%,崩落采矿法占34.3 %。从以上统计数据看,铁矿地下开采仍以崩落采矿法为主,有色及黄金矿山地下开采仍以空场采矿法和充填采矿法为主。地下采矿技术是取得科技成果最多的一个技术领域,近十多年来,地下金属矿山充填采矿法和充填工艺技术发展迅速,崩落采矿法和空场采矿法在工艺技术上也在不断地改进、创新。因而促进金属矿地下采矿技术得到迅速发展,使部分 矿山的工艺技术达到了国际先进水平。 (一)充填采矿法 我国先后采用干式、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等新工艺

浅谈金属非金属矿山采矿技术发展趋势

浅谈金属非金属矿山采矿技术发展趋势 摘要:我国金属非金属矿石丰富,但是长年来,对于金属非金属矿山的开采缺乏系统性的管理,使得我国的矿石开采利用率低。因此,了解金属非金属矿山目前的现状,并针对目前存在的问题提出一些可行性的策略具有重大的理论和现实意义。本文介绍了金属非金属矿山采矿的新技术,探讨了当今世界我国金属非金属矿山采矿技术的主要发展趋势,为金属非金属矿山采矿新工艺和新技术的进一步研究提供了理论依据。 关键词:金属非金属矿山;采矿技术;现状;发展趋势 科学技术的飞速发展,给金属非金属矿山提供了前所未有的发展机遇。通过运用先进的科学手段,引入和吸收国外优秀的采矿新技术和新工艺,对传统的矿业进行全新的改造,我国的金属非金属矿山的采矿技术已不断与国际接轨。这对于促进我国的采矿业,提高我国矿产石的利用率具有深远的意义。 1金属非金属矿山采矿技术的现状 1.1露天矿 1.1.1充填采矿法 所谓充填采矿法是指运用充填材料来填补采空区,从而控制周围岩石的崩落以及地表的下沉,对地压进行管理,进而保证回采工作的安全性和简便性的一种采矿方法。它是伴随着采工作面而不断推进的,具体有三组方法:干式充填法,即充填料主要为露天碎石或者地下矿挖掘的废石等。这类充填材料的输送方式通常是通过人工、机械或者风力来完成的;水力充填法,即以砂、炉渣或者选厂尾砂等为主要充填材料,在管道内借助水的力量运至采场胶;结充填法,即通过管道借助水或者机械的力量将凝固后的胶凝材料与浆状胶结物料运至采场的一种采矿方法。由于干式充填法所需要的劳动力多且强度大,采矿成本高,因此逐渐被后两种所取代。盘区高分层、分段充填以及高阶段大直径的深孔嗣后填充技术的出现和在采矿技术中的广泛普及,大大的推广了充填采矿法的使用。 1.1.2陡帮开采 陡帮开采是通过加陡剥岩工作帮,将挖掘机布置于某些台阶上,将台阶分为工作台阶和暂不工作台阶两种,通过控制不工作台阶,并相应的减少不工作台阶的宽度来使露天矿的工作帮坡角与台阶高度以及平盘宽度相协调。它有利于缩短边帮的暴露时间,起到稳定边坡的作用。陡帮开采有组合台阶、倾斜条带式、并段穿爆以及工作台阶追尾式四种主要的开采作业方式。由于陡帮开采具有投资少,周转周期短、经济效益高的优势,在新建的矿山和扩建改造后的矿山中应用十分的广泛。

浅谈当代采矿技术发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/462887598.html, 浅谈当代采矿技术发展趋势 作者:黄海滨 来源:《地球》2013年第03期 [摘要]随着我国的经济迅猛发展,我国在工业化道路上也是渐行渐远。工业发展对金属矿有很强的依赖性,工业越发展那么对金属矿的需求量就越大,因此金属矿的开发的效率和质量将直接影响我国的经济发展速度,这也就要求我们的采矿技术的发展进步刻不容缓,我们必须寻找高效、安全、成本低的采矿方式和技术,并且让我们的采矿业向着标准化、专业化和大型机械化发展,让我们用最少的钱以最短的时间最彻底的开采出金属矿。 [关键字]采矿技术发展趋势采矿设备 [中图分类号] TD85 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-23-1 随着科学技术的不断发展,金属矿开采所采用的设备在不断的更新中。首先我们应该了解常见的采矿设备的发展。 1 采矿设备 1.1 露天采矿设备 (1)开采设备大型化是优势资源集中化开采的必然要求,也是简化剥采工程并降低开采成本提高经济效益的重要途径。实践证明,采用大型开采设备可以明显提高矿山产量与经济效益。例如,单斗电铲与卡车的标志性配套规格,每隔15到20年就要更新换代一次。 (2)液压设备将获得更广的应用。在设备大型化的同时,钻孔、铲装设备向着液压化方向发展,国外液压挖掘机使用率已占26%,液压电铲使用率已占 48%。 (3)运输设备的连续化是提高运输效率的有效手段。采用连续或半连续开采工艺进行露天矿山剥离和采矿工程,是国际性发展趋势。陡坡铁路、大倾角运输机、矿用汽车整车提升运输系统等将在不同类型矿山获得开发、应用与完善;露天矿矿用汽车整车提升系统将是值得发展的方向之一。 1.2 地下采矿设备 (1)地下采矿无轨装备向着大型化、微型化、自动化的方向发展,目前,最大的电动铲运机载重量达25t,最大的井下载重汽车载重量达80t。在设备自动化方面,遥控铲运机已应用于采矿生产,为处理小空间和危险部位开采而研制的微型铲运机最小斗容仅0.38m3。今后井下设备将向着无人驾驶、机器人作业的方向发展。

露天煤矿开采技术与未来发展趋势

露天煤矿开采技术与未来 发展趋势 Last updated on the afternoon of January 3, 2021

我国露天煤矿开采技术与未来发展趋势 作者:高鹏飞马骁史磊 来源:《科学与财富》2016年第19期 摘要:本文介绍了国内露天煤矿开采现状,探讨了露天煤矿开采技术装备以及未来的发展趋势。 关键词:露天开采,大型化,集中化 1 露天开采技术概述 露天采矿是指利用一定的采掘运输设备,在敞露的空间从事开采作业,已经广泛用于开采煤炭、金属矿、冶金辅助原料建筑材料及化工原料等矿床。当今世界95%以上的能源和80%以上的工业原料都来自矿产资源。我国铁矿石90%,有色金属矿石52%,化学原料矿石%,建材矿石近100%采用露天开采方式,煤炭虽然是我国的主要能源,但露天开采比重不足10%。 目前已建成或正在改扩建的千万吨露天煤矿有准格尔黑岱沟露天煤矿(a),宝日希勒一号露天煤矿(a)、魏家峁露天煤矿(一期a,二期)、白音华三号露天煤矿(a)、锡林浩特胜利东二号露天煤矿(a)、神华新疆准东露天煤矿(a)和新疆帐篷沟露天煤矿(a)等。 经过多年的发展,我国煤炭矿山的露天开采工艺有: (一)间断开采工艺。有单斗—铁道开采工艺、单斗—卡车开采工艺等。 (二)半连续开采工艺。有单斗—卡车—半固定破碎机—带式输送机开采工艺、单斗—移动式破碎机—带式输送机开采工艺等。 (三)连续开采工艺。轮斗—带式输送机—推土机开采工艺。 (四)拉斗铲倒堆开采工艺。 (五)综合开采工艺。 根据煤炭工业发展“十二五”规划,到2015年,全国煤炭生产能力将达到41亿吨/年,煤炭产量控制在39亿吨/年左右,其中露天煤矿生产能力将达到8亿吨/年,千万吨级矿井(露天)达到60处,我国煤炭露天开采将进入新的发展阶段。 2 我国露天煤矿开采的技术现状 我国露天煤矿经过了半个多世纪的发展,已进入了大型化、集中化、现代化的新时代。尤其是引进国外先进的露天采矿设备以及计算机技术的广泛应用,大大提高了露天煤矿开采的效率。 开采方式

浅谈采矿技术发展现状及勘探技术措施

浅谈采矿技术发展现状及勘探技术措施 摘要随着现在社会经济快速发展,高产高效矿井是我国煤炭工业的必然趋势。本文对现在采矿技术的现状和存在的问题方面,以及煤矿工作事业的前景进行了论述。 关键词煤矿地质;采矿技术;勘探技术;发展现状 根据多年以来,我国煤矿地质和矿井地质工作者在煤矿开采地质条件的综合评价、探测技术理论方法和探测仪器研制等方面进行了大景探索,并寻求为矿井生产提供地质保障的技术途径和措施,取得了长足进展。 1煤矿安全高效生产地质保障技术现状 1)煤矿地质与勘探技术。坚持科研与生产实践相结合,针对煤矿地质勘探和煤矿安全高效生产的实际问题,开发研究出——批适应市场需要的新方法、新技术,特别是存煤矿勘探理论、煤炭资源预测和评价、矿井开采地质条件预测评价、煤矿地测信息管理软件、煤层气测试技术、煤层气资源评价与开发技术、瓦斯赋存地质规律研究方法及抽放技术、建设项目环境影响评价方法与水土保持等研究领域取得重要进展,并在全国范围内推广应用。 2)井下钻探设备与工艺技术。经过几十年的努力,我国在全液压坑道钻机和井下近水平定向钻进技术研究领域有了很大的进步。于20世纪80年代初研制成功煤炭系统第l台全液压动力头式坑道钻机。由此拉开我国煤矿坑道钻机更新换代的序幕。历经20余年发展,MK系列钻机已涵盖了勘深75~1000m的能力范围,成为国内规格品种最全、应用效果最好的坑道钻机,其应用领域也从最初的地质勘探扩展到煤矿安全和工程施工等方面。 3)地球物理勘探技术与装备。利用地球物理勘探技术进行探测.提供超前地质异常体及灾害信息,为煤矿安全、高效生产作业提供地质保障,是目前广泛应用的种技术。通过引进、消化、吸收和自主研发相结合,进行了井下槽波地震探奁技术、弹性波CT层析成像技术和瑞利波探查技术的探索研究和实践,取得了较好的效果。槽波地震勘探主要用于综采工作面范围内落差大于1/2煤层厚度的小断层、直径不小于15m的冲刷区、陷落柱等,探测距离可达1000m以上:瑞利波勘探丰要用于掘进巷道超前探测小断层、陷落柱、采宅区、煤层厚度变化、项底板构造和瓦斯防突检测等,探测距离可达50~150m,在煤炭行业得到推广,近年来仪器和资料处理软件均进行了更新换代和升级,探测距离和精度逐步提高,其优点是仪器轻便、操作简单、探查效果较好:重庆院开发的无线电波CT (坑透)仪用于探查工作而内部的地质异常体,得到了广泛的应用。 2采矿技术存在问题和发展展望 2.1存在问题

我国地下矿山采矿方法的进展及发展趋势

我国地下矿山采矿方法的进展及发展趋势 发表时间:2015-12-25T15:11:05.687Z 来源:《基层建设》2015年15期供稿作者:刘占武 [导读] 鸡西市麻山区安全生产监督和煤炭管理局本文对地下矿山采矿方法的进展以及发展趋势进行了介绍,希望可以促进先进采矿方法的推广,促进我国地下采矿行业更快的发展。 刘占武 鸡西市麻山区安全生产监督和煤炭管理局 摘要:在对地下矿山进行开采时,需要应用特殊的采矿方法,为了保证采矿的质量以及效率,采矿单位需要对采矿的方法进行改进与优化。本文对地下矿山采矿方法的进展以及发展趋势进行了介绍,希望可以促进先进采矿方法的推广,促进我国地下采矿行业更快的发展。 关键词:地下矿山;采矿;方法;进展;发展趋势 地下矿山应用的采矿方法比较多,其中比较常见的是崩落采矿法、空场采矿法以及填充采矿法,为了促进我国采矿行业更好的发展,相关技术人员要对采矿方法进行改进,还要加强对采矿人员的培训,使其掌握地下采矿的技巧。当前社会人们对矿产资源的需求量比较大,地下采矿行业的采矿方法有着良好的发展趋势,下面笔者对采矿方法的发展现状进行简单的介绍,以供参考。 一、地下矿山采矿方法的应用现状 1、崩落采矿方法 崩落采矿法是地下矿山采矿工程中常用的方法,其有着较多的优点,这种方法的工艺比较简单,而且应用的成本比较低,在作业的过程中,不容易出现安全事故,而且具有较高的工作效率。崩落采矿法在我国采矿行业有着广泛的应用,而且占有重要的地位。我国采矿行业发展比较快,矿山主要有两种类型,一种是金属矿山,另一种是非金属矿山,针对不同的矿体,需要采用不同的采矿方法。崩落采矿法在金属与非金属矿山开采中都有着良好的应用,而且采矿单位也总结中了这项技术的应用技巧,有着一定应用经验,这项技术日趋成熟,有着良好的发展前景。改革开放以来,采矿行业发展越来越快,而且采矿行业引进了先进的管理理念,还应用了较多的先进设备,这有效的提高采矿的效率,而且实现了采矿生产系统的自动化运行,有效提高了企业生产的能力,在应用崩落采矿法时,工作人员还采用了自动化以及远程操作的方法,有效提高了生产效率,而且降低了采矿的成本,降低了采矿的难度。在对崩落采矿法进行优化时,需要结合当前先进的技术,要对设备的参数进行调整,还要做好对工作人员的培训,使其掌握科学的操作技巧,这样才能促进崩落采矿法优化进展不断的加快,促进采矿行业更好的发展。 2、空场采矿法 空场采矿法在金属矿山的开采中应用比较多,这项技术有着悠久的历史,而且在应用的过程中,技术越来越完善,在地下金属矿山的开采中,发挥着重要的作用,可以保证采矿企业的生产效益。这项技术生产的成本比较低,生产的能力比较强,而且生产的效率比较高,不会消耗过多的人力资源,其自动化程度比较高,可以保证采矿企业的产量,还可以保证采矿过程的安全性。空场采矿法在我国矿岩比较稳固的矿山中有着广泛的应用,随着科技的不断进步,这项采矿技术水平的不断进步,空场采矿法也在一些矿岩破碎的矿体中应用。总结建国50年来我国空场采矿法的特点,主要体现在以下几个方面:①结构趋于简单而合理;②参数不断加大;③生产效率不断提高;④支护手段日益完善,与充填法组合应用,使用范围得以扩大。 3、充填采矿法的技术发展现状 随着科技的不断进步和发展,充填采矿法由最初的用废石充填采空区的干式充填法,发展成为高效的采矿方法之一。在我国的黄金矿山、有色矿山应用较为普遍,部分黑色矿山和稀有金属矿山也得到应用。金矿为蚀变岩型金矿床,针对该矿矿石和上下盘围岩稳固性较好的特点,该矿选用了倾斜矿房梯段式连续回采上向水平分层充填采矿法获得成功。该方法的实质是采用下盘脉外斜坡道采准方式,EHST-1A电动铲运机出矿。 二、我国地下矿山采矿方法的发展趋势 纵观国内外地下矿山的发展趋势来看,进入21世纪后我国地下矿山采矿方法将在以下几个方面取得进展。 1、解决复杂条件矿床开采技术的问题,并在相关矿山得到推广应用。复杂条件矿床主要指“三下”矿床、富水矿床、极薄和极破碎矿体、第四系直接覆盖下矿床、高温高硫矿床和矿山保安矿柱等,由于开采这类矿床牵涉面广,为一集地质力学、岩石力学、岩石开采动力学、水力学、开采工艺方法、工程治理为一体的综合矿山开采工程系统,需采用综合的研究方法和手段,探索解决不同条件下矿床开采采场安全稳定性问题。并根据理论分析结果,制定符合开采实际的采矿工艺方法和相应的工程治理措施,寻求最佳的开采经济模型。 2、形成一整套的深部矿床综合开采技术。随着现代工业的迅速发展,人类对矿物资源的需求将越来越大。陆地矿产资源,特别是浅部矿产资源逐渐减小,资源枯竭已成为世界各国所重视的问题,深部矿床的开采已成为必然。在“九五”期间,某铜矿开采企业在矿区已开始深部开拓基建工作,采矿企业通过了建设规划设计,不久也将开始建设。因此开展深部矿床综合开采技术的研究,以解决深部矿体的采矿工艺、地压控制、岩爆和地温控制、深井提升、地下水防治和通风防尘、个体安全防护等开采问题。 3、崩落采矿法将得以更加完善和成熟。无底柱分段崩落法仍将在地下矿山开采中占据相当大的比重,阶段自然崩落法和阶段强制崩落法所占的比重将有所增加,崩落采矿法今后的总趋势将向大分段、高阶段和大孔径深孔采矿技术方向发展,大结构参数的崩落采矿法将得到推广应用。 4、随着采矿技术的发展,大型地下矿山采掘将向无轨化、连续化方向发展。液压凿岩机及相应的采矿凿岩台车和2.0~3.8 m3的电动铲运机的应用数量将逐渐增加,装药车和其它辅助车辆将在回采作业中得到普遍应用,采矿作业的机械化程度将得到进一步提高,从而使矿山的生产效率和经济效益得以提高。 5、缓倾斜薄矿体的机械化开采将得以实现。通过引进和开发,适合于缓倾斜中厚以下矿体开采的凿岩、运输配套小型机械化设备将会得到广泛应用,实现这类矿体的机械化开采,提高矿山的生产效率,改善矿山的经济条件。 6、环保型和无公害矿山开采将会得以实现。随着矿山开采深度逐渐增大,从提高矿石回采率和保护生态环境的需要,充填采矿法的应用比重将会有所增加,并向高效化方向发展。深孔阶段充填和分段充填将进一步完善,并得到广泛应用;高浓度全尾胶结充填、泵送膏体胶结充填将有较大的发展;矿山无尾排放的目标将随充填技术的不断进步和充填材料的更新得以真正实现;充填法与空场法的组合采矿

采矿技术的现状及发展趋势研究

采矿技术的现状及发展趋势研究 发表时间:2017-07-10T16:28:07.520Z 来源:《基层建设》2017年第7期作者:王鹰[导读] 在这种社会背景下,采矿行业作为提升我国经济水平的重要性工程具有不可或缺的作用和地位。就我国目前而言,常用的采矿技术以空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法为主,采矿设备及工艺等的创新促使采矿水平有了很大的提高。 黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司东山煤矿161综采队 158100 摘要:随着改革开放的进一步深化,以及经济全球化趋势的普及和应用,我国经济水平日益提升,各行各业的发展水平也有了质的飞跃,发展内容更加全面化、专业化、科技化。在这种社会背景下,采矿行业作为提升我国经济水平的重要性工程具有不可或缺的作用和地位。就我国目前而言,常用的采矿技术以空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法为主,采矿设备及工艺等的创新促使采矿水平有了很大的 提高。 关键词:采矿;技术;现状;发展趋势近年来,随着我国经济水平的不断提升和进步,我国各行业领域也进入了发展的最佳时期,其中,工业发展尤为迅猛,并在极大程度上促进了与之有关行业的快速发展。工业发展离不开矿物资源的支撑,且随着工业的进一步发展对矿物资源的需求量也越来越大,因此为了供应充足,采矿作业就必须要加大供应量,并在确保矿物资源充足的基础上提高经济效益,减少劳动力,加快采矿速度,这就要求采矿业要更加机械化、标准化、大型化,只有这样,才能为工业及其他行业的发展提供充足的矿物资源。采矿技术是保障采矿作业顺利进行的基本前提,要根据实际情况对其进行分析和研究,寻找高效、安全,以及低成本的采矿技术和方法,紧跟时代发展的步伐,以此促进采矿技术水平的有效提升。 一、采矿技术的现状 在我国煤炭行业的长期发展中,已经积累了较为丰富的采矿技术,而且形成了具有中国特色的采矿技术体系。特别是国内的矿山企业、高等院校及相关科研机构在采矿技术的研究中投人了更大的精力,国内现阶段应用的很多采矿技术已经处于国际领先地位,有效促进煤矿开采效率、质量与安全性的提高。综合分析国内现阶段应用的采矿技术,主要为以下几类成套技术为代表: 1.以充填采矿技术为主线的成套技术 填充采矿技术在国内的矿山企业中得到了广泛的应用,其具有效率高、安全性强、经济性理想、技术成熟等优点。在国内现阶段的采矿技术研究工作中,以充填采矿技术为主线,对于相关的采矿技术也展开了深人的研究与实践,并已取得了较多的科研成果,对于提高我国的采矿技术水平具有积极的作用。 2.矿山废弃空间、废弃物处理与处置相结合的采矿成套技术 在我国早期的煤矿开采中,多数地区采取粗放式的开采方式,导致矿山中留下了大面积的采空区,而且在地表堆积了大量的废弃物,如果不能对现象问题进行有效的处理,将留下较大的安全隐患。因此,在国内现阶段的采矿技术应用中,借鉴各国的成功经验和先进技术,已经构建了矿山废弃空间、废弃物处理与处置相结合的采矿成套技术,在山西、河北、内蒙古、黑龙江等主要煤炭产区已经得到广泛的应用。 二、地下矿产资源开采技术发展的必要性 从第一次工业革命开始到20世纪末,全球人口的总量增加了近三倍多,而经济发展却对矿产资源的总消耗需求增加了十倍,常见矿业资源的消耗量变化为:硬煤5倍,铅7倍,铁矿石11倍,锌17倍,铜28倍,尤其是一些稀有矿产资源的需求,更是达到了上百上千倍,乃至于达到了上万倍的增长。 但是,地球的矿产资源的总量是有限的,随着经济规模的不断增加,对矿产资源的需求量必将增加,我国也同样而临着难以供求平衡的困境。因此,要提升矿产资源的开采技术合理开发,必将逐步加大各种矿产资源的开发利用程度,由现在的露天、浅地层逐步的向深地层开采发展,因此对目前地下矿产资源开发技术进行汇总,将有益于广大科研人员创新更加高效率、高安全性、高利用率的地下采矿技术。 三、金属采矿技术的发展趋势 技术的进步推动了,我国采矿工艺的发展,在全而发展采矿经济的同时,采矿工业也要从环境保护、人身安全、社会影响以及社会责任的角度,进行综合性思考。对于阻碍社会发展的因素,要进行适当的限制与约束。所以采矿技术的发展,要从以下几个方而入手。 3.1采矿设备的机械化、自动化、高效化 从整体水平上而言,我国的采矿技术,有了跨越式的发展,但是机械化施工所占有的比例,依旧十分的少。这样的现状,在很大程度上,严重限制了我国的采矿效率。因此,在采矿技术的发展过程中,要加强对大孔穿爆设备、中深孔全液压凿岩机具,以及井巷钻进机械和铲运机等主体装运设备的提升,以及对振动出矿和连续采矿等一系列辅助机械设备的维护。从而实现无轨化、高效化和半自动化、全自动化的采矿技术发展趋势。 3.2深井采矿技术 随着采矿工程的分秒必争,持续进行,我国浅部资源也随之锐减,只得从深部进行挖掘,对于深井的长度和深度,并无十分明确的概念,但是我国一般会将超过1000 m的矿山,命名为深井采矿。因为矿藏埋藏得较深,地压偏大、岩温也会随之增高。所以在开采矿物的过程中,会遇到难以想象的技术难题,例如矿山的提升、排水、支护、通风等一系列,人力无法解决的问题。为了扭转这样的局而,只能从采矿工艺技术和机械设备入手,全而提高机械的适应力,提高采掘技术和矿山机械设备性能,从而才能有效保障采矿工程的安全性,和采矿挖掘的效率。 3.3发展绿色矿山 在采矿的过程中,不但造成了自然环境的破坏,也会遗留许多废气、废水、废渣。这些废物如果处理不好,将会给自然生态环境和社会经济生活带来了很大的负面影响。目前,国内外环保专家都呼吁对矿山环境采取综合的治理措施,寻找废物利用的方法,保证低环保费并强调建立无废料矿山和洁净矿山。最后就是将无废和少废采矿技术纳入国内外采矿技术发展规划,成为国内外金属采矿技术的一个重要发展方向。 3.4发展数字化、智能化矿山

采矿新技术及未来采矿发展的展望

采矿新技术及未来采矿发展的展望 AAA (山东科技大学资源与环境工程学院采矿工程AAA 山东青岛 266590 )摘要:随着我国社会经济的快速发展,对于煤炭能源的需求量不断增多,而采矿技术的应用则是决定生产效率与安全性的主要因素。近年来,国内各主要煤炭产区的能源储量明显减少,而新型清洁能源的开发与利用尚处于初级阶段,所以,加强采矿技术现状及发展趋势的研究是极为重要的,必须引起相关部门和技术人员的高度重视。毕竟,技术才是第一生产力。 关键字:采矿技术现状采矿发展趋势 Abstract: With the rapid development of economy of our country. Owing to the increasing demand of coal energy, and the mining technology is the main channel of the production efficiency and safety factors. In recent years, domestic major coal producing area of energy reserves is obviously reduced, and the new clean energy development and utilization is still in primary stage .so, strengthen mining technology and the trend of development of the research is very important, causing the relevant departments and technical personnels’attention. After all, technology is the first productivity. Key words: mining technology ;Present situation ; the trend of development 前言 在我国的社会经济建设与工业发展中,煤炭是重要的主导能源之一,其开采效率与质量客观影响到我国济的发展速度。因此,在国内的煤矿开采中,必须,选取相应的采矿技术,有效促进开采效率的提高,实现了煤炭能源的合理开采与利用,对于促进煤炭行业的可持续发展也具有重要的意义。 第一章、国内采矿技术的现状 在我国煤炭行业的长期发展中,已经积累了较为丰富的采矿技术,而且形成了具有中国特色的采矿技术体系。特别是国内的矿山企业、高等院校及相关科研机构在采矿技术的研究中投入了更大的精力,国内现阶段应用的很多采矿技术已经处于国际领先地位,有效促进煤矿开采效率、质量与安全性的提高。综合分析国内现阶段应用的采矿技术,主要为以下几类成套技术为代表: 1.以充填采矿技术为主线的成套技术。填充采矿技术在国内的矿山企业中得到了广泛的应用,其具有效率高、安全性强、经济性理想、技术成熟等优点。在国内现阶段的采矿技术研究工作中,以充填采矿技术为主线,对于相关的采矿技术也展开了深入的研究与实践,并已取得了较多的科研成果,对于提高我国的采矿技术水平具有积极的作用。 2.矿山废弃空间、废弃物处理与处置相结合的采矿成套技术。在我国早期的煤矿开采中,多数地区采取粗放式的开采方式,导致矿山中留下了大面积的采空区,而且在地表堆积了大量的废弃物,如果不能对现象问题进行有效的处理,将留下较大的安全隐患。因此,在国内现阶段的采矿技术应用中,借鉴各国的成功经验和先进技术,已经构建了矿山废弃空间、废弃物处理与处置相结合的采矿成套技术,在山西、河北、内蒙古、黑龙江等主要煤炭产区已经得到广泛的应用。

采矿技术发展研究

采矿技术发展研究 发表时间:2018-12-04T18:53:27.487Z 来源:《防护工程》2018年第22期作者:巩建国 [导读] 讨论了我国地下矿山主要采矿方法的特点、应用情况、改进情况及应用前景。 黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司通风技术部 158100 摘要:讨论了我国地下矿山主要采矿方法的特点、应用情况、改进情况及应用前景。 关键词:采矿技术研究 1 引言 随着全球性科学技术的突飞猛进,国内外地下采矿技术也发展很快,很多采矿新技术、新工艺在地下矿山得到了应用。国内地下矿山采矿技术的发展,主要表现在采用各种高效采矿方法应用;大型高效采矿设备的发展与应用;数字化、智能化矿山的建设与发展。 2 采矿工艺技术发展现状现阶段 采矿方法仍以空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法为主。由于采用了新技术、新工艺、新设备,国内地下金属矿山采矿方法发生了很大变化。 2.1 空场法。当今地下空场采矿法发展特点是大孔、深孔、空场、大采场和阶段出矿。据不完全统计,国外使用空场采矿法出矿约占地下总采出矿量的60%,如南非的全面采矿法、加拿大和西班牙的阶段空场采矿法和VCR法甚至占绝对优势。这些方法尽管落矿方式有些不同,但都是空场采矿法,都在所开采的本阶段直接使用大型装载运输设备,在采场底部出矿,从而大幅度地提高开采强度。我国于20世纪80年代,首先在我国凡口铅锌矿成功试验了VCR法(大直径深孔球状药包阶段矿房法)。随后,这一高效率的采矿方法先后在金川有色金属公司、安庆铜矿、和狮子山铜矿等矿山得到推广应用。1980~1985年间,在凡口铅锌矿又试验成功了阶段深孔台阶崩落采矿法,该采矿方法的实质是将露天矿的台阶崩矿技术应用到地下开采中,实现了大量崩矿,机械化作业,大幅度地提高了采矿强度和工效,降低了出矿成本,实现了高效率、高效益采矿。 2.2崩落法。无底柱分段崩落法是一种安全、高效的采矿方法,在冶金地下矿山应用所占比例达到80%以上。国内地下矿山中,自该采矿法引进以来,历经数十年的发展,其结构参数由最初的10 m×10 m(分段高度×进路间距)逐步加大。目前国内采用的最大参数为20 m×20 m。如梅山铁矿已经加大到15 m×20 m、北铭河铁矿为15 m×18 m、程潮铁矿在深部开采采用17.5 m×15 m、大红山铁矿设计采用20 m×20 m等。采用大参数及其综合技术措施后,大幅度地减少了采准工程量、提高了采矿强度,降低了采矿成本,经济效益十分显著。增大采场结构参数,增加一次崩矿量,采用电动、全液压的大型无轨采矿设备,以达到减少采准工程量,提高全员劳动生产率和降低采矿成本的目的,是无底柱分段崩落法的未来发展方向。 2.3充填采矿法。充填采矿法在国外发展的特点是各工序实现机械化和设备大型化,主要表现在落矿、支护和出矿等方面。充填工艺技术中,胶结充填技术发展较快,从分级尾砂胶结充填到全尾砂高浓度胶结充填,到不脱水、不收缩的全尾砂胶结充填三个发展阶段。在回采工艺方法上,从提高分层分段高度直至发展大孔落矿,阶段全高嗣后充填技术有较大发展;改进采场结构参数,实现盘区机械化充填;充填系统实现了微机控制的半自动化、自动化;采用全尾砂胶结膏体泵送充填新工艺,从而使充填采矿法进入高效采矿的先列。我国先后采用干式、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等新工艺与新技术。最近,我国成功地试验了一批具有世界先进技术水平的充填采矿工艺。具有代表性的是:高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺、高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺、粗粒级水砂充填新工艺、膏体泵送充填工艺与技术等。其中1994年在金川镍矿建成了我国第1个膏体泵送充填系统,1999年又在铜绿山矿建成了第2个膏体泵送充填系统。安庆铜矿以水泥、分级尾砂(不足部分用河砂补充)作为充填料,成功应用了高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填法工艺[1],取得良好的技术经济指标,填补了国内采矿领域多项空白,扭转了我国地下金属矿山普遍存在的多中段采场作业的被动局面,为地下矿山大规模安全、高效、低成本开采提供了途径,同时也标志着我国高阶段大直径深孔采矿技术进入了世界先进行列。 2.4原地溶浸采矿法。原地溶浸采矿是将采、选、冶技术结合起来的一种直接从地下提取金属的开采工艺。铀、铜、金、银等20多种金属矿床都有可能应用溶浸采矿。我国原地溶浸采矿技术于1985年在铀矿试验成功,并已建成原地溶浸采铀矿山。1995年长沙矿山研究院在东乡铜矿进行了国内首次井下原地破碎浸铜试验,1998年北京矿冶研究总院又在武山铜矿完成了原地浸铜试验。 3 我国地下矿山采矿方法的发展趋势 纵观国内外地下矿山的发展趋势,进入21世纪后我国地下矿山采矿方法将在以下几个方面取得进展。(1)解决复杂条件矿床开采技术的问题,并在相关矿山得到推广应用。复杂条件矿床主要指“三下”矿床、富水矿床、极薄和极破碎矿体、第四系直接覆盖下矿床、高温高硫矿床和矿山保安矿柱等,由于开采这类矿床牵涉面广,为一集地质力学、岩石力学、岩石开采动力学、水力学、开采工艺方法、工程治理为一体的综合矿山开采工程系统,需采用综合的研究方法和手段,探索解决不同条件下矿床开采采场安全稳定性问题。并根据理论分析结果,制定符合开采实际的采矿工艺方法和相应的工程治理措施,寻求最佳的开采经济模型。(2)形成一整套的深部矿床综合开采技术。随着现代工业的迅速发展,人类对矿物资源的需求将越来越大。陆地矿产资源,特别是浅部矿产资源逐渐减小,资源枯竭已成为世界各国所重视的问题,深部矿床的开采已成为必然。因此开展深部矿床综合开采技术的研究,以解决深部矿体的采矿工艺、地压控制、岩爆和地温控制、深井提升、地下水防治和通风防尘、个体安全防护等开采问题。(3)崩落采矿法将得以更加完善和成熟。无底柱分段崩落法仍将在地下矿山开采中占据相当大的比重,阶段自然崩落法和阶段强制崩落法所占的比重将有所增加,崩落采矿法今后的总趋势将向大分段、高阶段和大孔径深孔采矿技术方向发展,大结构参数的崩落采矿法将得到推广应用。(4)随着采矿技术的发展,大型地下矿山采掘将向无轨化、连续化方向发展。液压凿岩机及相应的采矿凿岩台车和2.0~3.8m3的电动铲运机的应用数量将逐渐增加,装药车和其它辅助车辆将在回采作业中得到普遍应用,采矿作业的机械化程度将得到进一步提高,从而使矿山的生产效率和经济效益得以提高。(5)缓倾斜薄矿体的机械化开采将得以实现。通过引进和开发,适合于缓倾斜中厚以下矿体开采的凿岩、运输配套小型机械化设备将会得到广泛应用,实现这类矿体的机械化开采,提高矿山的生产效率,改善矿山的经济条件。(6)环保型和无公害矿山开采将会得以实现。随着矿山开采深度逐渐增大,从提高矿石回采率和保护生态环境的需要,充填采矿法的应用比重将会有所增加,并向高效化方向发展。深孔阶段充填和分段充填将进一步完

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