國(guó)紹林
山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦
黃金礦山地下采礦技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向
國(guó)紹林
山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源的需求量也隨之增加。然而在采礦的過程中,不僅產(chǎn)生了很多廢物,還破壞了自然環(huán)境。因此,我國(guó)提出要建設(shè)礦山,積極尋求安全、低成本、高效的采礦技術(shù),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
黃金礦山;地下;采礦技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展方向
礦山地下開采工作在我國(guó)金屬礦山中占著非常重要的地位,有色金屬和黃金礦山90%以上均采用地下開采工藝。由此可見,地下采礦技術(shù)在我國(guó)的黃金礦產(chǎn)開發(fā)方面有著重要的作用。
我國(guó)的黃金礦產(chǎn)資源種類齊全、類型繁多。黃金礦床有巖金礦床、砂金礦床和伴生金礦床三種。主要工業(yè)類型有:矽卡巖型、微細(xì)粒浸染型、糜棱巖型、蝕變巖性、石英脈型、破碎帶蝕變巖性等礦床。盡管黃金礦產(chǎn)的資源種類、數(shù)量較多,但是隨著開采時(shí)間的持續(xù),開采速度與數(shù)量的不斷增加,造成砂金資源量已經(jīng)在不斷的縮減,而巖金在我國(guó)的資源處于貧礦多,富礦少、小礦多,大型、特大型礦較少,缺少世界級(jí)大型礦床的局面,同時(shí)有些資源因?yàn)榉N種原因難以充分利用,這一系列原因給我國(guó)黃金礦山的發(fā)展造成較大的阻礙。如果以后黃金礦山地下采礦技術(shù)得不到發(fā)展與提高,那么未來的黃金礦業(yè)發(fā)展將會(huì)舉步維艱。
目前,我國(guó)黃金礦山中,砂金礦的開采開發(fā)已經(jīng)接近尾聲,黃金礦產(chǎn)資源開采以巖金開采為主,主要還是地下開采。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,特別是近幾年來,由于數(shù)字化、自動(dòng)化設(shè)備的不斷開發(fā)與應(yīng)用,我國(guó)黃金礦山地下采礦技術(shù)和裝備水平也得到了較大程度的提高,采礦的效率以及采礦回收率等采礦技術(shù)的指標(biāo)也呈現(xiàn)出同步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),工人的安全保障也得以進(jìn)一步加強(qiáng)。這樣的發(fā)展?fàn)顟B(tài)使得我國(guó)黃金礦山地下采礦技術(shù)水平達(dá)到了一個(gè)新的階段。我國(guó)的巖金礦山當(dāng)前使用的采礦方法有三大類:空?qǐng)龇ā⒊涮罘?、崩落法。進(jìn)入21世紀(jì)后,在三大類采礦方法基礎(chǔ)上,大約擴(kuò)展到了30多種回采工藝,其中主要是以淺孔留礦法為主的與多種方法相結(jié)合的采礦方法。每種方法都有其不同的優(yōu)缺點(diǎn)。
如:淺孔留礦法,所需要的采切工程量小,設(shè)備少,投資低,工藝簡(jiǎn)單,出礦效率高,達(dá)到產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)的速度相對(duì)較快,所以這種采礦方法適合在中小型的礦山,但是淺孔留礦法在操作過程中也有著不少缺點(diǎn)亟待改正,像采場(chǎng)回采時(shí)平場(chǎng)和二次破碎的工作量較大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度高、難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,采空區(qū)需要及時(shí)處理等等。充填采礦法,黃金礦山由于力求提高回收黃金資源,所以充填法所占的比重較其他類型礦山高,類型亦較多,主要有上向水平分層膠結(jié)充填、緩傾斜的垂直分條充填、削壁充填、點(diǎn)柱尾砂充填采礦法,它是采礦工藝技術(shù)中采礦損失率最少,礦石貧化率最低的一種采礦工藝,這種采礦方法也被我國(guó)黃金領(lǐng)導(dǎo)部門所大力提倡。但是,美中不足的是其工藝較為復(fù)雜,生產(chǎn)成本較高,基建投資較大。崩落采礦法,是以崩落圍巖實(shí)現(xiàn)采場(chǎng)地壓管理的一種采礦法,貧化率高,需要地表允許塌落,使得采礦方法的應(yīng)用受到局限,如地面有重要設(shè)施或有河流、鐵路、公路、輸電線路經(jīng)過,以及覆蓋層中有流砂、未經(jīng)疏干的砂層等其它不適地層,皆不宜采用此類采礦方法。三種采礦方法各有千秋,在實(shí)際工作中選擇何種方法,視具體條件而定。
在和平與發(fā)展的21世紀(jì),黃金礦業(yè)也必須承擔(dān)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任。優(yōu)質(zhì)黃金礦產(chǎn)資源越來越少,復(fù)雜、低品位礦石資源將逐步成為開采主體,同時(shí)由于淺部礦體的逐漸消耗,深部開采是不少黃金礦山企業(yè)開采主流,這樣黃金礦山地下采礦技術(shù)將面臨深部高應(yīng)力、高地壓、高地溫等不利因素的干擾。黃金礦山采選行業(yè)是廢料產(chǎn)出較多的行業(yè)之一,在利用其資源的過程中會(huì)產(chǎn)生許多尾礦,其工業(yè)廢棄物所占比例較大,同時(shí),這些廢料(包括堆存的尾礦與廢石)需要占用很多的土地資源,其中還有很大一部分占用的是耕地。所以,在黃金礦產(chǎn)開采的過程中,會(huì)給環(huán)境帶來許多不利影響,例如:泥石流、尾砂污染、廢水污染、水土流失等等問題。
所以未來黃金礦業(yè)的發(fā)展,必須堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展方向,現(xiàn)在提倡建設(shè)綠色礦山,是礦山發(fā)展必走之路。在采礦技術(shù)方面,充填采礦方法將會(huì)得以發(fā)展,作為深部開采的首選方法,新的充填技術(shù)、工藝和設(shè)備能夠更好地降低充填采礦成本,提高效率,目前各國(guó)都在加大對(duì)新型的充填技術(shù)、工藝和設(shè)備的研發(fā)力度,我國(guó)在加大自身研發(fā)力度的同時(shí),也可以從國(guó)外礦山的發(fā)展趨勢(shì)中得到借鑒和啟發(fā)。同時(shí)隨著黃金礦山地下開采技術(shù)的不斷發(fā)展,無廢開采技術(shù)等符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的開采技術(shù)也將成為地下黃金礦山采礦技術(shù)的更高追求。無廢開采技術(shù)的應(yīng)用解決了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題,同時(shí)也延長(zhǎng)了黃金礦產(chǎn)資源的利用年限,提高礦山的綜合效益,使得黃金礦產(chǎn)開采行業(yè)逐步走上循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的軌道。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化管理模式將會(huì)日益受到黃金礦山企業(yè)的重視,生產(chǎn)過程自動(dòng)控制、集成化生產(chǎn)調(diào)度、數(shù)字化資源管理、智能化技術(shù)裝備的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛,在礦山生產(chǎn)安全、高效方面,發(fā)揮出重要的作用。
另外,未來為滿足對(duì)黃金物質(zhì)經(jīng)濟(jì)的需求,黃金礦產(chǎn)開采技術(shù)在其它方面將會(huì)有不斷的創(chuàng)新發(fā)展,例如:加大海洋資源的利用、二次資源綜合利用、尾礦資源的再次利用、替代資源的開發(fā)以至宇宙資源開發(fā)等等,隨著不同類別黃金礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用,黃金開采行業(yè)也會(huì)根據(jù)資源類別,采取不同的方法,采礦技術(shù)也會(huì)得到創(chuàng)新、發(fā)展。
總之,將來黃金礦山地下采礦技術(shù)的發(fā)展方向主要是向著可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境、充分利用資源、生產(chǎn)安全和高效的方向發(fā)展。通過加大對(duì)科技的投入,不斷的開拓創(chuàng)新,將會(huì)在黃金礦山地下采礦技術(shù)方面創(chuàng)造出成本更少、效率更高、自動(dòng)化程度更高、生產(chǎn)更安全的采礦技術(shù)。同時(shí)相信未來的黃金礦產(chǎn)開采行業(yè)也一定會(huì)為企業(yè)、為國(guó)家創(chuàng)造出更多的價(jià)值。
本文通過對(duì)我國(guó)黃金礦山地下采礦技現(xiàn)狀與發(fā)展方向的全面論述,總結(jié)出黃金礦山地下采礦技術(shù)應(yīng)當(dāng)向著安全、高效、低成本、充分利用資源并且有利于保護(hù)環(huán)境和礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。
[1]崔岱.我國(guó)黃金和有色金屬地下礦山采礦工藝現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].黃金,冶金工業(yè)部長(zhǎng)春黃金研究院:TD863.1998(04).