關于有色金屬礦山采礦技術的探索

賴華樑

（江西省贛州市大余縣漂塘鎢業有限公司，江西 贛州 341515）

隨著社會的不斷發展，對金屬的需求也逐漸增加。雖然我國礦產資源比較豐富，但作為有限的礦產資源，會隨著開采量的增大而逐漸減少，尤其是有色金屬的礦產資源。因此，有必要加強對金屬礦山地下開采技術的研究。本文分析了我國金屬礦產的資源現狀，探究了有色金屬礦山采礦技術，并分析了其技術的發展趨勢。隨著我國科學技術的不斷發展，我國有色金屬礦山工作也取得了一定的進展。采礦業是我國支柱產業，在國民經濟的發展中占據著重要作用。然而，隨著社會經濟的不斷發展，對礦產資源的需求不斷加大，這就需要更深入的挖掘以及礦山的勘探和開發。對有色金屬礦山的開采技術進行深入研究勢在必行。只有不斷更新和發展開采技術，才能使促進我國采礦業的發展。

1 我國金屬礦產資源現狀

我國是礦產資源豐富的國家，具有資源量大、人均占有量少的特點。目前，經過相應的勘查對比，我國礦產資源總量約占世界礦產資源總量的12%，但人均礦產儲量約為世界平均水平的58%，但結構不太合理。目前，我國礦產生產能力較高，其中鐵礦石年總產量超過9 億噸。隨著社會的不斷發展和科學技術的不斷進步，生產能力將不斷提高。此外，中國加大對海外鐵礦石的投資，增加海外權益礦約1 億噸，占中國進口總量的20%以上。

2 當前有色金屬礦山采礦技術

（1）地下金屬礦山無廢開采技術。就有色金屬礦而言，地下礦是其重要組成部分之一。采礦過程中會遇到各種各樣的問題，只有有效解決地下采礦問題，才能更好地進行有色金屬開采。這里的無廢開采是指綠色開采。無廢開采技術是一項非常系統的技術，它不僅具有多元化的采礦方法和廣泛的開采范圍，而且還包括多種采礦方法，例如如何填充和制備尾礦，加工和運輸等。就無廢采礦技術而言，它可以通過以下方式進行：一是將尾礦排入深海地區或填埋礦產資源的開采區域；整個采礦過程減少了對環境的污染。通過無廢開采技術的應用，大大提高了礦產資源的利用率，減少了環境污染，節約了資源，在處理廢棄礦產資源方面達到了環境保護和有效性。此外，無廢開采技術符合有色金屬開采的標準要求。在確保有色金屬的高質量和高效率的前提下，它是綠色環保的，并且在環境保護和經濟效益方面都發揮了重要的價值。

（2）大間距集中化無底柱高效開采工藝技術。就我國有色金屬資源的開采狀況而言，我國地下礦產較多，但開采難度較大，安全性有待提高。在有色金屬礦山開采中，大范圍集中開采技術可以很好地解決上述問題，是一項重要的開采技術。它具有以下特點：第一，操作過程簡單，方便，容易；第二，實現機械化作業，在提高工作效率的同時，還要確保采礦過程的安全；第三，它降低了開采成本，因為實現了機械化開采，減少了人力的使用并節省了一定的人工成本。礦山開采是一項相對復雜的任務。過去，采礦業不僅要面對復雜的底部支柱，而且還要根據有色金屬礦產資源的具體情況進行抵押。通過使用沒有門檻支柱的大間距采礦技術，就沒有復雜的門檻支柱，同時解決了以前采礦過程中費時費力的問題。此外，大間距無柱開采技術具有合理的結構參數，在某些傾斜礦山的開采中起著重要作用。在保證開采質量的前提下，大大提高了有色金屬的開采效率。對于某些有稀釋現象的有色金屬礦山，該技術也適用，可以有效降低稀釋率，提高經濟效益。

（3）鏟運機和松土機的露天開采技術。刮板松土機的露天開采技術更適合于鋁土礦的開采，該技術的開采過程主要是通過松土器完成對礦山巖體的破碎，從而代替了鑿巖爆破，減少了工人的勞動。鏟運機主要負責裝卸和運輸。這種露天采礦技術相對簡單，可以實現一臺機器具有多種功能的效果，即鏟運機可以完成分層傾卸，采礦和運輸等多項任務。以山西孝義鋁土礦為例，就采用了這項技術。詳細信息如下：將刮板應用到松土機上的主要過程是：首先，使用松土機破碎巖石或礦石；其次，使用鏟運機裝載，松土機完成碎石操作后，在加強松土機的作用下，鏟運機將松散的巖石切成不同的厚度。薄層的厚度一般為300mm ～500mm，然后擠入斗中直至斗充滿。最后，鏟運機的運輸和卸載，頭部和鏟斗靈活連接，裝載重心低，速度相對快。在下坡行駛時，鏟運機的卸料使用其自身的重量來減輕主機的負荷。進入傾卸階段時，鏟運機的速度降低，鏟斗門打開，傾卸板用來推動鏟運機。行走時卸貨，使鋪展層層展開。松土機合理參數表見表1。

表1 松土機合理工作參數表

（4）露天轉地下開采良好過渡及二者聯合開采技術。聯合采礦技術是指露天采礦技術與地下采礦技術的結合，或前者向后者的轉換。該技術結合了露天采礦技術與地下采礦技術的優勢，并將其應用于有色金屬礦山的采礦過程中，以提高采礦效率。

3 有色金屬鎢礦典型礦山與采礦方法

（1）淺孔留礦法。婺源礦區屬于高溫熱液鎢礦床、鉬礦床、石英脈型鎢礦床。礦床由細脈組成，沿山脊分布。礦脈(帶)由南至北共51 條，走向80°～90°，向北傾斜80°以上。脈(帶)長約650m，寬10cm`60cm，平均25cm。礦帶主脈寬度最大為0.6m，一般為0.2m～0.3m。礦床工程地質條件為硬、半硬、完整、穩定。礦區水文地質屬于簡單構造裂隙水，富水性較弱。

摘要在鎢工業木子園礦區采用淺孔保留采礦方法，開發了平硐。礦區段長80m～ 100m，開采范圍1m～ 2m。采用兩種拉拔方式，一種是自滑拉拔，另一種是上料機拉拔。拉拔斗間距4.5m～ 5.5m，采用ysP-45 鑿巖機。淺洞呈“枝”或“梅花”形向上?？椎拙嚯x0.4m～0.6m，孔深1.8m～2.2m。

采礦方法主要技術經濟指標見表2。

表2 淺孔留礦法主要技術經濟指標

（2）連續階段崩落法。石竹園多金屬礦床是一個大型接觸交代矽卡巖礦床。工業類型為夕卡巖復合鎢多金屬礦床。礦體呈透鏡狀，厚度大，成礦作用強，穩定性好。礦石巖性為矽卡巖，為網狀大理巖脈，緩向東南傾斜，傾角為5°～ 20°，局部為30°。頂板、圍巖和東南頂板為網狀灰巖脈夕卡巖和夕卡巖。地面、西壁和北壁為花崗巖。礦巖穩定性好，無自燃結塊現象。富礦段西北角除裂縫密度高外，巖體連續性和完整性好，礦巖整體穩定性好。水文地質條件簡單，對開采影響不大。

石竹園多金屬礦床在富礦段490m 以上采用連續分段崩落法開采，采用平孔、斜井、通孔開采。礦區采用上下區通風系統。標題下面板垂直布局，高度68m 高，一盤分為九個礦體，礦體為東西向，穗長64m，寬15m，寬度采空區中部的洞穴到20 m，工作臺高度是68m，高11m，部分結構的使用電動漏斗結構底部的耙，漂移通道類型(平面結構，雙向交通)。采前切割順序為：采場端全切、天井全切、上象限平行孔1。Ygz-90 鉆孔機是用于在巖石隧道中向上鉆孔的扇形孔。在頂板開采過程中，采用yQ-100 型井下鉆床在巖石硐室中鉆水平扇孔。掘進工作面采用7655 型鑿巖機，掘進工作面開挖斜面；天井工作面配備YSP-45 鑿巖機，裝藥采用bQF-100 裝藥裝置，采用非電毫秒雷管進行毫秒延時起爆。大功率電耙通過振動牽伸機輸送至采場溜槽，通過汽車輸送至主溜槽，或通過ST3.5 刮板直接輸送至主溜槽。

采煤方法的主要技術經濟指標為：采場生產能力900-1000t/D；礦石損失率18%；礦石貧化率13%；剝脫比15.3 m/kt。

（3）全面采礦法。湘廬山鎢礦為矽卡巖白鎢礦。礦體賦存于燕山晚期楊柳崗組細粒黑云母花崗巖與炭質粉砂質泥灰巖的接觸帶。它以層狀形式出現，并隨接觸區的存在而變化。C+D 級鎢含量216，600 噸，平均品位0.663%。主礦體長1250m，長576m，深40m～300m，高358m～658m。礦體產狀與香廬山背斜一致，軸向傾角為10°～ 25°，西北翼為7°，東南翼為38′。礦體厚度為2.55 m～ 45.59m，其中軸向部分最大，向兩翼逐漸變薄。軸內礦體平均厚度為25.83m，東南翼平均厚度為6.53m，西北翼平均厚度為9.06m，礦體平均品位為0.705%。礦石工業以原生礦為主，含少量氧化礦，天然礦石類型為白鎢礦-硅酸鈣角鐵礦，礦床水文地質條件簡單。

主礦體主要采于地下，采動方法為留點柱和留條柱的積分法。生產能力約2200t/d。采用平硐開發，刮板輸送。采礦方法結構參數：礦石斷面沿走向布置，長50m，斜長40m～60m，上柱0m～3m，下柱3m，中柱6m。根據上板巖穩定性和礦石品位，采場中留有不規則礦柱，開采高度與礦體傾角有關。采用氣腿鑿巖機提前打開下部，淺孔壓放礦，刮刀放礦。

技術經濟指標：損失率12.33%，貧化率3.07%。

4 金屬礦采礦技術的發展趨勢

（1）大型極深露天礦采礦技術。由于金屬礦物開采的不斷發展，導致開采深度不斷增加。由于礦物的深層開采，給整個開采過程帶來了一定的困難，如采場空間作業范圍的逐漸縮小，采礦強度的降低，開發和運輸距離的增加以及設備的減少等。面對這些日益增加的困難，中國在現階段已經形成了相對成熟的系統研究計劃。大型極深露天礦的開采技術，爆破技術，設備配置和環境保護已基本完成，這項技術將在之后相關采礦中扮演重要角色。

（2）露天礦境界外駐留礦開采技術。當前許多冶金露天礦都已進入采礦后期。由于技術限制，露天礦沒有得到有效開采，仍然有許多可用的礦石。 增加礦區面積將嚴重影響礦山的經濟指標，同時，它將嚴重破壞周圍的生態環境。

為了有效地開采和利用，研究和分析蝕變礦石和巖石的特征，選擇相應的開采方法，使用聲波技術和位移變化監測和控制數據，掌握巖體的地質活動特征，并進行相關數據分析，在采礦過程中進行分析并選擇相應的采礦計劃，以最大限度地提高采礦效率和礦石利用率。

（3）復雜難采地下殘留礦體開采技術。由于長期無計劃開采地下金屬礦開采受到技術水平和不規則開采順序的影響，因此礦區中仍有大量未開發的礦石資源。為了開采這些遺留礦石，需要更高的技術支持和安全保護，因此無法更好地處理一流的采空霧；遺留礦區的二次開采需要獲取該區域中的相關數據參數。主要困難是復雜采空區其余部分的檢測技術，大參數大面積綜放開采技術，復雜回填和下層開采技術，重建剩余開采條件的技術，以及用于復雜殘礦體安全開采的監測和預警技術?？朔鲜黾夹g難題對我國礦產資源的有效開發和規劃具有重要意義。

5 結語

總之，有色金屬的開采是礦產資源利用的先決條件。加強有色金屬開采技術是重要的開采手段。因此，我們應該繼續研究和開發新的采礦技術，以有效地開采礦物，促進有色金屬礦物資源的有效利用，并促進國民經濟的發展。