針對地下金屬礦山的連續(xù)開采工藝研究

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地下金屬礦山的開采規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，開采的難度也隨之增加。連續(xù)開采工藝有效的改善了井下工人的工作環(huán)境和工作條件，可是使礦山機(jī)械連續(xù)作業(yè)，提高了礦山開采的工作效率，減少了開采時間，降低了開采成本，有效地提高了礦山開采的綜合技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。本文通過對礦山連續(xù)開采的模式進(jìn)行了分析，詳細(xì)研究了了礦山連續(xù)開采技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】地下金屬礦山 連續(xù)開采 工藝

一、地下金屬礦山連續(xù)開采的模式

隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，地下礦山連續(xù)開采的概念也越來越清晰。在這樣的情況下就出現(xiàn)了兩種連續(xù)開采模式：

1.一種連續(xù)開采模式由一步驟回采的采礦法和無軌采掘裝運(yùn)設(shè)備構(gòu)成的連續(xù)采礦，在大礦段，除了采用一步驟回采、階段連續(xù)推進(jìn)（不留間柱）的采礦系統(tǒng)外，還采用無軌采掘、裝運(yùn)設(shè)備為主導(dǎo)的采掘、裝載、礦運(yùn)機(jī)械化的采礦系統(tǒng)。

2.另一種連續(xù)開采模式是由一步驟回采法和連續(xù)作業(yè)機(jī)組構(gòu)成的連續(xù)采礦。在大礦段上除了采用一步驟回采、階段連續(xù)推進(jìn)（不留間柱）的采礦系統(tǒng)外，根據(jù)不同的設(shè)備功能組成的裝載、運(yùn)礦連續(xù)作業(yè)和采礦出礦工作的直接銜接，實(shí)現(xiàn)了集中采礦和規(guī)模化采礦。對于這種模式的連續(xù)采礦，國家相關(guān)科技項(xiàng)目做出了兩種不同的由連續(xù)作業(yè)機(jī)組完成的連續(xù)采礦方案。

第一種方案：大礦段側(cè)向深孔落礦、振動連續(xù)作業(yè)機(jī)組出礦、一步驟回采法的階段礦房回采系統(tǒng)，采下的礦石經(jīng)過采場振動出礦機(jī)、分節(jié)式振動運(yùn)輸車、原礦振動條曬的連續(xù)作業(yè)把礦石卸到采場溜井，然后在溜井下用溜井振動出礦機(jī)想把礦石裝車，再用電機(jī)車把礦石運(yùn)到井下主礦倉，這種方案的綜合生產(chǎn)能力平均每天開采845噸。

第二種方案：大礦段束狀深孔落礦、繩架式膠帶運(yùn)輸機(jī)連續(xù)作業(yè)機(jī)組出礦、一步驟回采法的階段礦房法回采系統(tǒng)。采下的礦石經(jīng)過振動助流格曬、振動轉(zhuǎn)載機(jī)、繩架式膠帶運(yùn)輸機(jī)講礦石卸載到采場溜井，再采用振動出礦機(jī)把礦石進(jìn)行裝車，然后電機(jī)車將礦石運(yùn)到井下主礦倉。這種方案的綜合生產(chǎn)能力平均每天開采238噸。

二、地下金屬礦山連續(xù)開采技術(shù)

1.一步驟回采振動機(jī)組出礦的連續(xù)采礦技術(shù)

傳統(tǒng)的采礦采用留間柱采礦法，這種方法不僅操作程序復(fù)雜，而且安全性低，采礦的工作效率也低，作業(yè)的成本高，間柱在回收的技術(shù)上目前存在許多困難，導(dǎo)致了許多間柱甚至無法回收，就浪費(fèi)了大量的資源，并且影響了后期工作的正常運(yùn)行，使井下工人的勞動生產(chǎn)率無法提高，嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。針對這種情況，中南大學(xué)先后在獅子山銅礦和鳳凰山銅礦上根據(jù)振動出礦技術(shù)的基礎(chǔ)研究了地下金屬礦山無間柱連續(xù)采礦法。

無間柱連續(xù)采礦法針對傳統(tǒng)的兩步驟采礦法將階段劃分為礦段，以礦段為回采單元，不留間柱，采用下向平行深孔側(cè)向泵礦、無二次破碎水平的組合式振動出礦的底部結(jié)構(gòu)，用分節(jié)式振動運(yùn)輸列車搬運(yùn)礦石，形成采場出礦、運(yùn)礦連續(xù)作業(yè)、崩礦過程中利用填充去一側(cè)留臨時隔離礦壁，等到本礦段出礦工作即將技術(shù)時再一次崩落，強(qiáng)采強(qiáng)出，并跟隨快速充填。

無間柱連續(xù)采礦技術(shù)的研發(fā)，是我國金屬地下金屬開采技術(shù)的一個重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)。它從根本上解決了我國長期以來因?yàn)榈V柱滯留帶來的諸多問題，減少了資源的浪費(fèi)，提高了礦山的經(jīng)濟(jì)效益，同時回踩工作面的連續(xù)推進(jìn)，幫助了井下采礦作業(yè)的合理集中，提高了工人的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了低下金屬開采逐步走向機(jī)械化、工藝連續(xù)化、生產(chǎn)集中化和管理科學(xué)化，讓地下礦山開采技術(shù)逐漸趨于成熟，促進(jìn)了礦山開采的長遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展。

2.深井連續(xù)推進(jìn)帷幕隔墻跟隨填充采礦技術(shù)

傳統(tǒng)的緩傾斜薄礦脈屬采礦體，大多數(shù)大采用削壁填充采礦法開采，這種方法工作強(qiáng)度大、生產(chǎn)能力低、損失貧化存在諸多缺陷。中南大學(xué)研發(fā)了深井連續(xù)推進(jìn)帷幕隔離跟隨填充技術(shù)。這種技術(shù)沿用了長壁式推進(jìn)，部分礦房礦柱把整條作為回采單元一步驟回采，采場頂板管理，以水壓支柱作為采場支護(hù)設(shè)備，采用帷幕隔離條帶式跟隨填充處理空區(qū)。這種工藝技術(shù)不留礦柱，提高了工作效率，減少了貧化和損失，使用了主動支護(hù)能力的可壓縮金屬支柱作為臨時支護(hù)設(shè)備，保證了工作面的安全，給工作工人提供了一個有安全保證的工作環(huán)境，同時應(yīng)用了采空區(qū)帷幕隔墻跟隨填充的快速處理手法，達(dá)到了對采空區(qū)整體支護(hù)采場頂板快速處理的效果。

3.深孔合采連續(xù)采礦技術(shù)

我國的大部分金屬礦和大部分的非金屬礦都屬于緩傾斜礦床，一直采用的是常規(guī)的開采方法，效果都不是特別理想。在鄖西公司松樹腳錫礦“大馬蘆”礦段首次采用了深孔合采連續(xù)采礦技術(shù)，對井下礦巖進(jìn)行集中分離，把分離出的廢石運(yùn)回填礦區(qū)，把大直徑深孔連續(xù)采礦技術(shù)、井下礦巖集中分離技術(shù)、連續(xù)開采過程中的巖層控制技術(shù)和巖漿輸送技術(shù)綜合起來，得到了滿意的效果，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.無間柱連續(xù)分層填充采礦技術(shù)

無間柱連續(xù)采礦技術(shù)時把整個礦塊劃分成一個回采單元，采場的寬度就是礦石的厚度，長度根據(jù)礦塊的情況確定。采場和采場之間不留礦柱，采切、回采、填充三個步驟要按照規(guī)范的順序進(jìn)行，采切跳躍式展開，相鄰的采場進(jìn)行錯開分層回采，并且不在用一個分層水平上進(jìn)行回采。

三、結(jié)束語

在不同的礦山的實(shí)際情況，采用的采礦系統(tǒng)也是不同的。文章通過分析了連續(xù)開采技術(shù)的模式，對開采技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)了解。連續(xù)開采工藝為井下采礦工人提供了安全的工作環(huán)境，保證了工人的生命安全，同時也有效地提高了礦山開采的工作效率，降低了開采的成本，為地下金屬礦山開采降低了工作難度，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在礦山開采的過程中只有不斷創(chuàng)新，研究適合礦山實(shí)際情況的開采技術(shù)，才能不斷的創(chuàng)作更高的礦石開采績效。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳愛祥，胡華，余健.湘西金礦深部采場穩(wěn)定性計(jì)算機(jī)模擬分析[J].中國有色金屬學(xué)報(bào)，2010.19（04）：86-87.

[2] 吳愛祥，胡華，古德生.地下金屬礦山連續(xù)開采模式初探[J].中國礦業(yè)，2011.09（03）：98-99.

[3] 謝源.高階段回采工藝及連續(xù)出礦工業(yè)試驗(yàn)[J].黃金，2011.08（05）：112-113.

作者簡介：林智（1989-），男，江西南昌人，學(xué)歷：本科，研究方向：采礦工程。