譚 闖
(青海鴻鑫礦業(yè)有限公司,青海 格爾木 816000)
礦區(qū)資源中可供開(kāi)采的部分是有限的,因此,提高礦區(qū)中礦物資源的回采率和復(fù)采率是現(xiàn)在很多礦區(qū)工作人員考慮的首要任務(wù)。
傳統(tǒng)的開(kāi)采方式通常是削壁充填,提高礦體的抗壓性和強(qiáng)度,使得礦區(qū)工作人員可以對(duì)這部分礦體進(jìn)行開(kāi)采。目前,緩傾斜的礦脈在全國(guó)的礦脈中占據(jù)一定比重,需要重點(diǎn)的對(duì)這部分的礦脈進(jìn)行優(yōu)化采礦方法[1]。
(1)礦區(qū)中礦體的構(gòu)成要素:首先,要確定礦體的礦物成分,確定不同礦塊、礦石的厚度、礦石量和金屬量,來(lái)確定礦體的價(jià)值和穩(wěn)定性。其次,礦區(qū)工作人員在進(jìn)行礦體的勘測(cè)時(shí),需要詳細(xì)記錄下礦脈的厚度,以及礦體的傾角,同時(shí)還要勘測(cè)礦巖的界線,以確定最終的開(kāi)采區(qū)域。分析礦體的具體屬性,可以幫助礦區(qū)工作人員分析礦體的抗爆性和抗壓性,以輔助最后的采礦方式的確定[2]。
同時(shí),還要分析礦體的走向分布,以確定最終進(jìn)行開(kāi)采的溜井的分布。溜井之間的間隔一般在800米至1000米之間,每個(gè)溜井的下部要與礦脈內(nèi)部的運(yùn)輸渠道相通,以實(shí)現(xiàn)最后礦體的運(yùn)輸。所以了解礦脈的走向,礦體的具體屬性是開(kāi)采的前提。
(2)合理選擇采礦方法:科學(xué)的選擇合理的礦體開(kāi)采方法,能提高礦體的復(fù)采率,降低礦體的損耗,并且增加礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。
目前,我國(guó)大部分的礦體開(kāi)采過(guò)程中,主要的是采用分采充填方法,或使用削壁充填法。分采充填法是主要靠人工開(kāi)采的方法,在進(jìn)行礦石搬運(yùn)和礦體充填時(shí),均需要大量的人力資源進(jìn)行作業(yè),最后的結(jié)果是人力耗費(fèi)多,工作強(qiáng)度大,礦石生產(chǎn)效率低。
而使用削壁充填法是指在進(jìn)行礦體的回采時(shí),首先對(duì)礦體進(jìn)行爆破,將礦石崩落,然后對(duì)礦石的圍巖進(jìn)行崩落,當(dāng)?shù)V體具備足夠的開(kāi)采空間之后,利用圍巖作為可供回采工作的平臺(tái)。
對(duì)于部分難以開(kāi)采的礦體,如微傾斜、緩傾斜、礦體薄的礦體來(lái)說(shuō),選擇合適的礦體開(kāi)采方法,需要首先將礦體中的礦塊區(qū)分為規(guī)則的部分,如區(qū)分礦房和礦柱,然后根據(jù)其不同的厚度來(lái)劃分開(kāi)采區(qū)域,最后結(jié)合已有的開(kāi)采所用的技術(shù)條件來(lái)進(jìn)行回采。
具體來(lái)說(shuō),在對(duì)特殊的礦體進(jìn)行開(kāi)采時(shí)可以采用以下優(yōu)化策略。
首先,通常情況下,在進(jìn)行露天開(kāi)采與生產(chǎn)中,對(duì)于露天開(kāi)采境界的圈定與優(yōu)化設(shè)計(jì)需要遵循以下設(shè)計(jì)原則。即在保證露天開(kāi)采生產(chǎn)中圈定境界的開(kāi)采比要在經(jīng)濟(jì)合理的開(kāi)采范圍內(nèi),同時(shí)露天開(kāi)采境界內(nèi)的平均開(kāi)采生產(chǎn)比例也要保證在經(jīng)濟(jì)合理的開(kāi)采范圍以內(nèi),最后還要保證整個(gè)礦產(chǎn)區(qū)域的資源開(kāi)采生產(chǎn)比例控制在經(jīng)濟(jì)合理的開(kāi)采比例范圍之內(nèi),以提高礦產(chǎn)資源的露天開(kāi)采與生產(chǎn)效益,促進(jìn)礦產(chǎn)開(kāi)采的可持續(xù)發(fā)展。
通常情況下,在進(jìn)行露天開(kāi)采境界圈定的優(yōu)化設(shè)計(jì)中,進(jìn)行露天開(kāi)采生產(chǎn)的境界范圍圈定是進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)施的第一步,然后通過(guò)對(duì)于圈定境界的露天開(kāi)采與生產(chǎn)平均比例和生產(chǎn)開(kāi)采比例等進(jìn)行計(jì)算,并控制在經(jīng)濟(jì)合理的生產(chǎn)開(kāi)采比例范圍以內(nèi)。
初始位置和推進(jìn)方向的選擇,應(yīng)綜合考慮礦床的地形地質(zhì)條件、生產(chǎn)能力、運(yùn)輸方式、基建剝離量和生產(chǎn)剝采比的均衡等因素。
(1)地質(zhì)模型:地質(zhì)模型的建立是采礦決策優(yōu)化的有效途徑,采礦的工藝很大程度上取決于地質(zhì)模型,由于地質(zhì)環(huán)境差異,導(dǎo)致采礦過(guò)程中的工藝方法不相同。在采礦過(guò)程中要根據(jù)礦產(chǎn)勘查的資料建立礦床地質(zhì)模型,采用相應(yīng)的建模語(yǔ)言進(jìn)行建模,形成二維甚至是三維的地質(zhì)網(wǎng)絡(luò)模型圖,地質(zhì)模型圖可以供地質(zhì)知識(shí)庫(kù)調(diào)用,根據(jù)地質(zhì)模型,可以得到地質(zhì)環(huán)境的相關(guān)參數(shù),例如需要開(kāi)采的煤層的厚度、礦場(chǎng)的巖石特性、剝采比、煤質(zhì)和儲(chǔ)量等數(shù)據(jù),不斷提高采礦工藝水平和采礦控制精度。
(2)采礦模型:采礦模型是根據(jù)所有的已知條件得到的采礦工藝模型,包括模擬開(kāi)采部分,在采礦模型中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采礦過(guò)程的模擬,從而有助于發(fā)現(xiàn)采礦過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,在真正實(shí)施采礦施工之前做好應(yīng)急措施方案的設(shè)計(jì),為采礦過(guò)程提供更有力的保障。采礦模型中還應(yīng)該要反映出采礦過(guò)程中的安全水平。
(3)綜合評(píng)價(jià)模型:對(duì)于采礦專家決策系統(tǒng)的模擬應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采礦過(guò)程的全面管理,對(duì)于采礦過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)也是專家決策系統(tǒng)的重要組成部分,通過(guò)智能系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)決策所得出的采礦工藝形式以及設(shè)備序列是實(shí)際采礦的主要依據(jù),要對(duì)系統(tǒng)分析之后得到的采礦工藝進(jìn)行全面分析,主要分析采礦工藝的經(jīng)濟(jì)性、可行性、可靠性、安全性等因素,對(duì)采礦工藝方案進(jìn)行調(diào)整,從而得到最優(yōu)方案,提高采礦管理水平。
近幾年,國(guó)家對(duì)于很多山體的礦體開(kāi)采都進(jìn)行了優(yōu)化,在保護(hù)礦體完整度的同時(shí)提高礦體的復(fù)采率,這樣能增加礦區(qū)的回采率,從而改善礦區(qū)的礦體資源損耗問(wèn)題,保證礦區(qū)資源的最大化的利用。
在進(jìn)行緩傾斜極薄礦體的采礦方法進(jìn)行優(yōu)化時(shí),需要考慮到礦體所處礦脈的實(shí)際屬性,并結(jié)合多種不同類(lèi)型的采礦方法進(jìn)行組合,避免礦體的損壞。傳統(tǒng)的削壁法對(duì)于很多礦體都不適用,改進(jìn)這部分極薄礦體的開(kāi)采方法,能幫助提高礦體的復(fù)采率。
[1]郭燕忠.緩傾斜極薄礦體采礦方法對(duì)比分析[J].現(xiàn)代礦業(yè),2016,32(06):27-28.
[2]邢超,孫英翔.緩傾斜極薄礦體采礦方法優(yōu)化方法探討[J].科技與企業(yè),2015(07):148.