露天开采及地下开采的新技术和新工艺.doc

露天开采及地下开采的新技术和新工艺 摘要：文章主要分析了目前我国采矿技术存在的主要问题，重点论述了露天开采的新技术和新工艺及地下开采的新技术和新工艺，同时提出了金属矿采矿技术的发展趋势。 关键词：采矿技术；存在问题；露天开采；地下开采；新技术；发展趋势 前言 随着现代化的不断推进，矿产资源也在不断的消耗，采矿不断向深部发展，采矿的规模也在不断的扩大，采矿规模的扩大带动着采矿技术的不断发展。近年来，矿业部门开展了各种各样的现代化的采矿技术和采矿工艺的研究和探讨，促使我国采矿水平不断的得到提高。但是也引发了一些环境问题，因此，在矿业发展的道路上要不断的完善，才能促进我国采矿技术的不断提高，和矿业的不断发展。 一、目前我国采矿技术存在的问题分析 （一）所带来的坏境问题严重 采矿后产生的废弃物如废石、尾矿堆置占用了大量的土地，并且矿石废弃物带来的坏境问题也越来越严重，这对于本身土地资源紧张的国家造成了不小的损失。堆置的废石、尾矿中的有害的化学成分可能由地表渗透到地下水体中，造成水体污染。并且开矿后造成的粉尘也会对大气造成污染，在洪水道上的废石可能会造成泥石流等灾害，造成了严重的人员伤亡和财产损失。 （二）采空区的危害性巨大 采矿后会产生许多的采空区，对于采空区如果没有进行及时的填充，很容易造成地表的坍塌，威胁着人们的生命财产安全，对于自然环境的破坏也日益的严重。采矿带来的副作用主要是因为地下资源被开采出来，形成了采空区和大量的废石和尾矿，导致了区域性的水位降低，地表水和地下水体长久的动态平衡受到了破坏，对于农业生产和自然景观等都存在着大小不一的破坏。因此，为了处理废石和尾矿也会动用一部分的资金，使企业的经济效益也随之降低。因此，实现矿山的无废物开采对于我国的环境、资源、生活都有一定积极的意义，开矿技术要朝这个方向不断的发展。 二、露天开采的新技术和新工艺 （一）陡帮的开采。这种开采技术在初期时的剥离量比较小，基建的工程量也比较少，最终边坡的暴露时间以及建设周期都十分短。所以，在“八五”期间，我国就将陡帮的开采纳入到国家科技攻关项目中，在南芬露天矿中进行了大规模工业试验的开展，这给大中型露天矿技术的新建、改造以及扩建提供了相关的实践经验。 （二）铲运机和松土机所进行的露天开采。这种开采技术主要适用于对铝土矿进行开采，其主要技术特点为采用松土机对矿岩进行松散和破碎，从而来代替凿岩爆破方式，而铲运机则主要进行运输、装载、卸载。这种采矿工艺十分简单，能够实现一机多用的效果，通过进行分层铲装来实现分层排土、分层开采，最终达到排土和复垦一体化的效果。 （三）间断和连续相结合的开采技术。这种采矿技术是指在工作面上用电铲对矿石加以装载，经过破碎机破碎和汽车运输以后，将矿石通过胶带运输机运出采场。这种采矿工艺能够使得胶带机和汽车的优点得到充分发挥，使用于开采那些深凹的露天矿。而1997 年在齐大山铁矿建成了可移动的矿岩破碎以及胶带运输体系，标志着我国在开采深凹露天矿方面的工艺达到了世界领先水平。 三、地下开采的新技术和新工艺 （一）空场采矿的技术 1. vcr技术。在上世纪的中后期，vcr 技术，也就是所谓的大直径深孔球状崩落采矿方法在我国的凡口铅锌矿最先试验成功。随后，在安庆铜矿、金川金属有限公司、狮子山铜矿、金厂峪金矿中都采用了这种高效率的采矿技术和方法。 2. 地下金属采矿的连续化。连续开采地下金属矿山主要是指：连续回采矿房、连续开采矿体（床）、连续运送矿石以及连续的全工艺过程。也就是说在开采的过程中实现一步到位；在回采的过程中实现出矿、落矿、搬运矿石工艺的连续性作业；实现井下矿石的运输、转载、提升等环节的连续化；落矿、掘进、运搬、出矿、运输等工艺过程连续化。我国已经在连续四个5 年规划中，将连续开采技术纳入国家的科技重点攻关项目中，进行了大量物力、人力、财力的投入，已进行科学实验和理论研究，并在凤凰山铜矿、狮子山铜矿以及安庆铜矿的地下金属矿山中采用连续开采技术研究，取得了一系列突出成果。 （二）崩落采矿的技术 1. 无底柱的分段崩落方法。我国当前的无底柱分段崩落采矿技术面临着怎样对结构参数进行加大和优化的问题。优化结构参数的主要方向为使得进路间距不断增大。通过进路间距的增大能够实现采掘工程量的大幅减少，此外还能使得一次崩矿量增大，从而使得采矿强度得以增加，降低矿石的成本，大大提高矿山经济和社会效益。因为进路间距增大具有一定的可操作性，容易得到推广和应用，当前在桃冲、程潮、北铭河、板石沟等矿山中都使用了这种技术，其具有一定的实践意义。 2. 自然崩落的技术和方法。自然崩落的技术和方法主要是指通过岩石自然应力的应用实现落矿的技术，其具有采矿成本低、生产能力大等方面的优点，尤其适用于那些矿化均匀、矿体厚大、易于自然崩落的矿床开采过程。其主要原理为在矿块进行大面积拉底以后，对矿块内矿体应力平衡进行破坏，从而使得应力进行重新分布，形成新平衡拱，这时拱内的矿石会因为受到重力作用而出现周期性的脱落。 （三）充填采矿的技术和方法 我国采用过分级、干式尾砂胶结、碎石水泥浆胶结、全尾砂胶结等采矿新技术和新工艺。当前，我国已经成功研制出了充填采矿新工艺，其达到世界领先水平。具体代表为：用高水全尾砂速凝固化胶结来进行充填的技术、采用粗粒级水砂进行充填的工艺、高浓度全尾砂进行自流输送以及泵压输送来进行充填的工艺和技术、膏体通过泵送进行充填技术和工艺等。 四、金属矿采矿技术的发展趋势 当前，我国的金属矿采矿技术已经获得了突飞猛进的发展，取得了一系列显著成就，然而其总体水平还比较低，相比于国际先进水平，还存在很大差距。其最重要的表现就是很多矿山的装备十分落后、开采的规模比较小、矿山的效益差、劳动生产率低、利用矿产资源率比较低。所以，开采的资源保护、矿山的效益和效率以及自然环境的保护，是21世纪我国金属矿山采矿技术发展的主要趋势和目标。其主要的发展方向包括：大规模的机械化采矿、溶浸采矿、深井采矿以及充填采矿等新技术和新工艺。 （一）发展大规模机械化采矿主要是为了对矿山装备落后劳动生产率低、开采规模小等问题加以解决，其包括发展大型无轨地下采矿装备、大型露天采矿的装备，以及高分段崩落采矿、高阶段深孔采矿、以及自然崩落采矿的技术和方法，以实现地下大规模采矿工艺。 （二）深井采矿技术发展的主要目的是满足矿床开采的深部转移需求。而溶浸采矿发展的主要目的是满足贫矿资源开采基本需要，从而使得矿山效益得到提高。 （三）充填采矿技术发展则是为了对矿产资源加以充分利用，以实现环境的保护和资源的保护性开采。伴随着采矿技术的进一步复杂化和科学技术的不断发展，还能逐步实现露天地下相联合的采矿技术、自动化采矿技术、无爆破采矿技术以及连续性的采矿技术等。 五、结语 综上所述，采矿技术水平的高低直接关系到企业的经济效益和社会效益。在长期的对采矿技术的研发中，我国已经初步形成了国内外先进的一套采矿技术。因此，对于采矿技术需要不断的开发和研究，这样矿业才能不断的发展，社会也会不断的进步。