(招遠市河西金礦,山東 招遠 265400)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,我國有色金屬礦產(chǎn)開采工作也有了一定的發(fā)展。礦產(chǎn)開采業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的一個支柱型產(chǎn)業(yè),在整個社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。但是隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對礦產(chǎn)資源的需求正在不斷增加,這就需要更加深入的開采或者礦山的探測和開發(fā)。需要對有色金屬礦山的開采技術(shù)進行研究[1]。只有不斷地進行技術(shù)的更新和發(fā)展,才能促進采礦工業(yè)的進一步發(fā)展。
我國是一個礦產(chǎn)資源豐富的國家,其具有總量大、人均擁有量少的特點?,F(xiàn)階段,經(jīng)過相應(yīng)的探測和比較,我國礦產(chǎn)資源總量約占世界礦產(chǎn)資源總量的12%,但人均礦產(chǎn)儲量卻占世界平均值的58%左右,可以看出我國礦產(chǎn)資源種類比較齊全,但結(jié)構(gòu)不是很合理[2]。目前,我國礦產(chǎn)的生產(chǎn)能力較高,其中每年的鐵礦石原礦的生產(chǎn)總量在9億噸以上。隨著社會的不斷發(fā)展,科技的不斷進步,生產(chǎn)能力還會不斷的增加。另外,我國在海外鐵礦的方面也加大了投資力度,目前海外權(quán)益礦規(guī)模已增加約1億噸,超過我國進口總量的20%。
就有色金屬礦山而言,地下礦山是其重要組成部分之一。在礦山開采過程中會遇到各種問題,有效解決地下礦山開采問題,才能更好地進行有色金屬礦山開采。此處的無廢開采,指的是綠色開采,無廢開采技術(shù)是非常系統(tǒng)的一項技術(shù),其不僅開采手段多元化、涉及范圍廣,而且包括多種采礦方法,比如尾礦如何填充、制備、處理以及輸送等等。就無廢開采技術(shù)而言,其主要是通過以下方式進行:其一,將尾礦排放到深海區(qū),或者填充至礦產(chǎn)資源的采空區(qū);其二,加大尋找露天礦產(chǎn)的力度,在露天礦產(chǎn)中進行尾礦的排放,使得整個采礦過程降低對環(huán)境的污染程度。通過無廢開采技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了礦產(chǎn)資源的利用率,同時還減少了環(huán)境的污染、節(jié)約了資源,在廢棄礦產(chǎn)資源處理方面做到了環(huán)保性、有效性[3]。此外,無廢開采技術(shù)達到有色金屬礦山開采的標準要求,在保障有色金屬的高質(zhì)量和高效率的前提下,做到了綠色環(huán)保,在保護環(huán)境和創(chuàng)造經(jīng)濟效益兩方面都發(fā)揮了重要價值。
就我國有色金屬資源的開采情況來說,我國擁有較多的地下礦產(chǎn),但開采難度比較大,安全性也有待提高。在有色金屬礦山開采中,大間距集中化開采技術(shù)能夠很好地解決上述問題,其是一項重要的開采技術(shù)。其具有以下特點:一是操作流程簡單、便利、易行;二是實現(xiàn)了機械化操作,提高工作效率的同時,也保障了開采過程的安全性;三是降低了開采的成本,因為機械化開采的實現(xiàn),減少了人力的使用,節(jié)約了一定的人工成本。礦山開采工作是一項比較復(fù)雜的工作,在以往的礦山開采中不僅要面對復(fù)雜的底柱,還要根據(jù)有色金屬礦產(chǎn)資源的具體情況進行抵押。通過大間距無底柱的開采技術(shù)的使用,沒有復(fù)雜的底柱,同時還解決了以往開采過程的費時費力問題。另外,大間距無底柱開采技術(shù)具有合理的結(jié)構(gòu)參數(shù),在一些傾斜的礦山開采中發(fā)揮著重要作用,在保障開采質(zhì)量的前提下,極大程度上提高了有色金屬的開采效率。對于一些具有貧化現(xiàn)象的有色金屬礦山,該技術(shù)同樣適用,而且可以有效地降低貧化率,提高經(jīng)濟效益。所以,由于大間距集中化無底柱采礦技術(shù)擁有上述多個優(yōu)點,使其在礦產(chǎn)開采的方面應(yīng)用較廣。
表1 松土機合理工作參數(shù)表
鏟運機和松土機的露天開采技術(shù)比較適用于鋁土礦的開采,該技術(shù)的礦山開采過程主要是通過松土機來完成礦山巖體的破碎工作,由其來替代鑿巖爆破,減少工人的勞動量;而鏟運機主要負責(zé)裝、卸載以及運輸工作。這種露天開采技術(shù)工藝比較簡單,能夠達到一機多用的功效,即鏟運機可以完成分層排土、開采、運輸?shù)榷囗椆ぷ鳌R陨轿餍⒘x鋁土礦為例,其已使用該技術(shù),具體如下:
應(yīng)用鏟運機~松土機的主要工序為:一是松土機用松土器將巖石或礦石松碎;二是用鏟運機裝載,孝義鋁土礦采用的是推土機助推式,在松土機完成巖石松碎作業(yè)后,在助推松土機的作用下,鏟運機將松碎的巖石切割成不同厚度的薄層,一般厚度在300mm~500mm之間,之后擠壓進鏟斗,直到鏟斗裝滿為止;三是鏟運機的運輸及卸載,機頭與鏟斗是柔性連接,裝載的重心較低、速度相對較快。鏟運機卸載是在下坡行駛中,用其自身的重量來達到主機負荷減少的目的。在進入排土階段,鏟運機運行速度變慢,打開鏟斗閘門,利用卸土板來進行推動。邊走邊卸,使鋪撒一層一層的進行。松土機合理參數(shù)表見表1。
所謂的聯(lián)合開采技術(shù),是指露天開采技術(shù)與地下開采技術(shù)的二者聯(lián)合,或者是前者向后者的轉(zhuǎn)換。該技術(shù)結(jié)合了兩種技術(shù)的優(yōu)點,將其應(yīng)用到有色金屬礦山開采的過程中,可以提高采礦的效率。
隨著金屬礦產(chǎn)開采工作的不斷開展,使得開采深度不斷增加。由于進行較深的礦產(chǎn)開采,給整個開采過程帶來了一定的難度,比如采場空間作業(yè)范圍逐漸較小、采礦強度降低、開拓運輸距離增加、設(shè)備效率降低等等。面對這些增加的困難,現(xiàn)階段我國已經(jīng)形成較為成熟的系統(tǒng)研究方案,對這種大型極深露天礦開采的工藝、爆破技術(shù)、設(shè)備配置以及環(huán)境保護等方面已經(jīng)基本完成,該技術(shù)在以后的相關(guān)礦山開采中會發(fā)揮重要的作用。
現(xiàn)在的冶金露天礦很多進入了開采后期,因為技術(shù)的限制,露天礦沒有高效率的開采,遺留的可用礦石還要有很多。增大開采面積,會嚴重影響礦山的經(jīng)濟指標。同時,會嚴重破壞周邊生態(tài)環(huán)境。
為了高效開采與利用,對蝕變型礦巖石的特點進行研究整理分析,選用對應(yīng)的開采方式,運用聲波技術(shù)及位移變化監(jiān)控控制數(shù)據(jù),掌握巖體的地質(zhì)活動特性,在開采過程中進行相關(guān)數(shù)據(jù)分析,選擇相對應(yīng)的開采方案,將開采效率及礦石利用率最大化。
地下金屬礦山長期的無計劃開采,是由于當時技術(shù)水平影響及無章法的開采順序,因此開采區(qū)內(nèi)仍有大量的礦石資源沒有進行開發(fā)。
對于這些遺留礦石的開采,需要更高的技術(shù)支持與安全防護,使得一流的采空霧不能得到更加良好的處理;而遺留礦區(qū)的二次開采,需要獲得此區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)。存在的主要難點是復(fù)雜空區(qū)殘留資源探測技術(shù)、大參數(shù)大步距整體崩落技術(shù)、復(fù)雜充填體下礦柱回收技術(shù)、殘留資源開采條件再造技術(shù)以及復(fù)雜殘留礦體安全回采監(jiān)測預(yù)警等技術(shù)。攻克以上技術(shù)難關(guān),對我國礦產(chǎn)資源的高效開采利用及規(guī)劃具有重要意義。
總而言之,有色金屬的礦山開采工作是礦產(chǎn)資源利用的前提。
加強有色金屬開采的技術(shù)是進行礦山開采的重要手段,因此應(yīng)不斷研究和開發(fā)新的開采技術(shù),有效地進行礦產(chǎn)的開采,促進有色金屬礦產(chǎn)資源的有效利用,促進國民經(jīng)濟的提升。