有色金屬行業(yè)綠色礦山采礦方法現(xiàn)狀

楊留定 陳慶國 鄭幸福

（1.洛陽凱山礦業(yè)技術(shù)咨詢有限公司，河南 洛陽 471000；2.河南地礦科技產(chǎn)業(yè)園有限公司，河南 鄭州 450000）

礦產(chǎn)資源是社會經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)所在，我國有90%的一次性能源，以及70%以上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料均與礦產(chǎn)資源存在聯(lián)系。由于我國人口基數(shù)較大，現(xiàn)階段，正處于社會發(fā)展改革的關(guān)鍵時期，對礦產(chǎn)資源需求量也在日益增加，供需矛盾日益突出。為了更好地應(yīng)對能源危機，確保礦產(chǎn)資源的可持續(xù)應(yīng)用，各級政府需要做好“資源節(jié)約型”社會建設(shè)工作。

1 有色金屬行業(yè)綠色礦山采礦現(xiàn)狀

1.1 資源構(gòu)成復(fù)雜

在我國，礦產(chǎn)資源具備很多特點，最為明顯的就是共伴生礦種多，單一礦種較少，這一點在有色金屬礦產(chǎn)之中同樣可以體現(xiàn)出來，很多有色金屬礦產(chǎn)資源以共伴生形式存在。站在調(diào)查結(jié)果角度來說，大多數(shù)礦山為金屬礦床，而且本次調(diào)查中的14個礦山中的共伴生金屬能夠達到5種以上。

1.2 資源品位低

有色金屬礦產(chǎn)資源品位低，這也是與其他礦區(qū)分的重要因素，同時，也是普遍性的礦產(chǎn)資源共性特征。站在實際調(diào)查結(jié)果角度來說，整個礦山的平均地質(zhì)品位為0.385%，除了部分銅礦伴有生鐵、硫等元素之外，還包括伴生鋅等。另外，銅礦山之中的有用元素品位也較低。鉬礦山的平均地質(zhì)品位要比銅礦山更低，為0.101%，鉛鋅礦山平均地質(zhì)品位相對較高一些，為5.3%左右，鎢礦山平均地質(zhì)品位為0.321%，錫礦山為0.64%。

1.3 開發(fā)利用技術(shù)復(fù)雜

由于礦產(chǎn)資源具有復(fù)雜性特點，進而導(dǎo)致有色金屬礦產(chǎn)資源處理流程顯得極為復(fù)雜。因此，人們需要根據(jù)具體的資源賦存狀態(tài)以及巖體蝕變等因素，開展后續(xù)的開采工作。除此之外，在具體采礦工作開展過程中，主要涉及的類型有露天采礦、地下開采以及聯(lián)合開采等形式。由于多種伴生金屬存在，促使整個選礦技術(shù)顯得更加困難。為了從復(fù)雜體系之中選擇一種或者是幾種金屬礦物，往往需要選擇很多技術(shù)，其中涉及的中間產(chǎn)品、廢水等同樣十分復(fù)雜。

1.4 環(huán)保要求較高

由于有色金屬品位較低，進而導(dǎo)致有色金屬廢物產(chǎn)生量進一步擴大，其中，廢石和尾礦所產(chǎn)生的最大處理量可以達到98%左右，對于礦山之中的廢物處理技術(shù)，同樣具備較高的技術(shù)水準。除此之外，由于資源品位較低，自身構(gòu)成情況也較為復(fù)雜，進而延長了工藝流程，在提升污染物數(shù)量的同時，處理難度也會進一步增加。

1.5 采礦技術(shù)現(xiàn)狀

在有色金屬礦山開采過程中，由于礦產(chǎn)種類較多，涉及的開采條件不同。整體來看，在有色礦山企業(yè)調(diào)研過程中，應(yīng)確保開采技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。由于開采技術(shù)的先進性較高，回采率也會提升，平均三年的回采率能夠達到90.66%，最高的露天礦山能夠達到94.43%

2 常見的有色金屬行業(yè)綠色礦山采礦方法

2.1 淺孔留礦采礦法

從20世紀70年代開始，整個有色金屬采礦工藝才逐漸成熟，潛孔留礦法是目前有色金屬和稀有金屬礦山開采的主要方法之一，應(yīng)用范圍較大，從江西、湖南兩省的調(diào)查結(jié)果可以看出，淺孔留礦法依然在各類采礦技術(shù)之中處于首要位置。以鎢礦為例，該種礦產(chǎn)的變化幅度較大，無論是按照傳統(tǒng)走向，還是傾斜走向，均容易出現(xiàn)尖滅再現(xiàn)、尖滅側(cè)現(xiàn)等現(xiàn)象。如果是站在礦脈寬度較多來說，其數(shù)值在幾厘米到幾米之間不等，但從實際應(yīng)用過程中可以看出，淺孔留礦法十分實用。該項技術(shù)在管理上也極為方便，可借助于自重實現(xiàn)放礦操作，而且與之相對應(yīng)的采切工程量較小，生產(chǎn)技術(shù)極容易被掌握，而且礦塊結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)工藝極為簡單，為后續(xù)礦井井位調(diào)整提供便利條件。例如，在上坪礦區(qū)之中，屬于是高溫?zé)嵋哄i鐵礦，內(nèi)部礦脈能夠達到13條，以西北向傾斜為主，傾斜角能夠達到80°。另外，整個礦帶總長度為1 300 m，寬度為50 m左右，大多數(shù)礦脈厚度為0.2～0.3 m。站在實際開采角度來說，其開拓方式為平筒加盲斜井，采塊長度為40～60 m，礦斗間距為4.5～5.5 mm。

2.2 有底柱分段崩落采礦法

進入21世紀之后，容易開采的有色金屬資源越來越少，有底柱分段崩落采礦法應(yīng)用范圍逐步提升。例如，在柿竹園多金屬礦床開采上，主要以復(fù)合型鎢多金屬礦為主，具備品位高、規(guī)模大以及礦化好等特點，礦體之中可以出現(xiàn)大量透鏡體。整條礦脈的傾斜方向為東南，具體傾角范圍集中在5到20°，局部的礦脈傾角可以達到35°。由于該床圍巖具備較高的穩(wěn)定性，并不會出現(xiàn)自燃和結(jié)塊等問題。除此之外，站在實際開采角度來說，該項采礦技術(shù)每階段高度在68 m左右，相關(guān)工作人員需要了解每個盤區(qū)之中的礦快數(shù)量及礦塊走向，以該礦為例，整個底柱高度大約為14 m，間柱寬度為15 m，在底部結(jié)構(gòu)以上，可以使用電耙道漏斗的結(jié)構(gòu)。除此之外，采準切割為先礦房端部，之后再進行天井切割。采準切割為先礦房端部，之后再對天井進行切割操作，最后才是上向扇形平行炮孔。在具體礦房回采操作上，主要以YGZ-90型鉆機鑿為主，并對水平環(huán)形中深孔進行應(yīng)用，在平巷和斜坡道掘進上，主要以YT-27型鑿巖機應(yīng)用為主。在柿竹園多金屬礦區(qū)之中，通過應(yīng)用了有底柱分段崩落采礦法，損失率可以降至9.5%，貧化率能夠降至12.9%，從這一點可以看出，該種方式要比淺孔留礦法更具優(yōu)勢。

2.3 露天采礦法

從國外發(fā)展過程中可以看出，很多大型鎢礦山開采，主要的開采法為露天開采法，該種形式具備采礦量大、效率高等特點，可以在工作中取得更好效果。而在我國，鎢礦床的地形特征極為特殊，為露天采礦方式的使用提出了很大限制。例如，在我國江西分宜珠江礦業(yè)發(fā)展過程中，實際開采方式為地下和地上聯(lián)合開采，該種形式的生產(chǎn)能力可以達到2 500 t/d。如果是在地下開采階段，先進行分段空場操作，之后借助于填充法開展回采操作。站在設(shè)計地上采集角度來說，最為常見的開采方式便是露天開采，并借助于相關(guān)橫向采剝工藝，前期操作主要集中在上坡露天。后期則會向凹陷露天轉(zhuǎn)變。也正是由于該種開采方法的應(yīng)用，才能確保有色金屬行業(yè)綠色礦山開采顯得更加完善。又如，行洛坑鎢礦屬于是露天開采企業(yè)，相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，該礦之中的鎢金屬產(chǎn)量達到了30萬t，這也是我國較大的鎢礦床地區(qū)之一。

3 結(jié)語

綜上所述，很多高效、安全的采礦方式在應(yīng)用過程中，也會受到具體的地質(zhì)條件限制，無法將自身作用更好地發(fā)揮出來。為此，有色金屬行業(yè)綠色采礦方式的實施顯得尤為重要，可以實現(xiàn)具體采礦方式的全面優(yōu)化，并將已有的采礦技術(shù)與工藝融合到一起，將科技創(chuàng)新力度提升。