降低鋁土礦地下開采損失和貧化的措施淺析

伊曉子

（澠池義正誠礦業(yè)有限公司，河南 三門峽 472400）

鋁土礦在金屬領(lǐng)域與非金屬領(lǐng)域都有著較為廣泛地應用，是我國工業(yè)能源資源組成中較為重要的組成部分，更是現(xiàn)階段技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)制作金屬鋁最佳原材料，可見鋁土礦對于我國工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展是不可或缺的。

1 鋁土礦賦存狀況概述

自然條件下鋁土礦儲存在地下，屬于常見不可再生資源之一。鋁土礦自然富集的條件較為復雜，自然的儲存狀態(tài)表現(xiàn)有以下幾個方面特征：首先，礦體呈現(xiàn)出層狀儲存特點。通常來說，鋁土礦礦體會在下伏巖層侵蝕面影響作用下導致其整體厚度一般在2～3 m，呈現(xiàn)出較小的傾角，進而從整體情況上看較為平緩。其次，由于鋁土礦具備較高強度，具備較好的穩(wěn)定性，頂?shù)装鍘r石強度不高，對開采過程造成較大困難。我國鋁土礦品位等級大多在中等層次，質(zhì)量良好的富礦類型大多為一水硬鋁土礦，且總儲量僅在10%左右。最后，就總體開采情況而言，礦區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)等開采條件相對良好，可以使用大型機械、設備進行開采，大多數(shù)礦體富集深度內(nèi)沒有會對開采過程產(chǎn)生較大影響的含水層。

2 我國鋁土礦資源整體利用情況

首先，就整體情況而言，現(xiàn)階段我國鋁土礦資源使用率較低，極少有展開大規(guī)模開采情況。小型礦山較多且儲量規(guī)模有限，所以開采情況體現(xiàn)著較大流動性，為了降低成本，提高開采利潤，大多情況下僅是開采品位較好的鋁土礦。其次，不注意重視對伴生礦產(chǎn)的利用，通常來說，鋁土礦富集區(qū)也會有著耐火粘土、鐵礦等礦產(chǎn)富集，而就大多數(shù)情況而言僅僅是對鐵礦進行了一定水平上的開采，其他礦產(chǎn)基本處于廢棄狀態(tài)。再者，能夠進行直接開發(fā)基礎儲量較少，對地質(zhì)進行勘查的程度通常較為淺顯，并且附近村莊、道路等對于進行大規(guī)模開采造成了一定程度的不便，資源利用率較低。除此之外，鋁土礦山損失率與貧化現(xiàn)象較為嚴重，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計顯示損失率達11%，貧化率達7%。

3 我國鋁土礦資源貧化和損失概況

據(jù)國家發(fā)改委明文規(guī)定，露天與地下開采鋁土礦損失應分別低于8%與12%；貧化率分別在8%與10%以下?，F(xiàn)階段，我國開采的鋁土礦主要以露天為主，開采的損失率與貧化率大致保持在7%。然而隨著開采量與范圍逐漸擴大，露天開采產(chǎn)生的剝采比也就越大，廢石量也越來越大，開采過程中必須妥善處理這些廢石。同時，國家對鋁土礦露天開采審批予以了較高程度的重視，加大了對資料方面的審核力度，對地下開采管控力度也有所提高。

4 鋁土礦地下開采方法

在對鋁土礦進行地下開采的具體過程中，以下幾方面問題尤須注意。首先，在條件允許情況下直接把鐵鋁巖當作開采區(qū)頂?shù)装?，充分利用其較好整體性，但注意在構(gòu)造發(fā)育位置穩(wěn)定性會有所降低。并且?guī)r體遇水時遭到破壞的程度與埋深有著密切關(guān)系，所以，必須采取一定處理措施對開采位置頂板進行加固等處理，一來可有效降低礦體貧化率，二來能對采區(qū)進行有效維護。通常來說，在采區(qū)頂板較多地采用鋪桿、錨網(wǎng)、錨噴支護等措施進行加固，確保開采過程的安全性。其次，由于地下礦石水平質(zhì)量一般，且大多屬于緩傾斜水平礦體，填充法的適用性較為有限。此外，鋁土礦圍巖會使A/S 值大幅減小，無法達到氧化鋁生產(chǎn)使用標準，為了將開采損失率控制在一定范圍內(nèi)，崩落法則不能適用此處，可根據(jù)實際情況酌情采用空場法進行開采。

5 降低鋁土礦地下開采損失率與貧化率的優(yōu)化措施

5.1 對采礦方法進行合理調(diào)整

首先，對于局部崩落頂板不引起地表塌陷且厚度小于3 m，則盡可能應用壁式崩落法進行開采，把礦體整體厚度當作同一層位沿著礦體邊界位置進行開采，然后結(jié)合開采實際規(guī)劃采空區(qū)，預防地壓過高或應力過于集中而發(fā)生事故，若是情況較為危險，可降緩采礦效率，并輔以人工選礦，降低貧化率。其次，若是礦體傾斜度較大，開采的功效對于采場位置分段高度與貧損率有著決定性作用。若是分段過高，則會影響采場穩(wěn)定性，特別是邊角處極易出現(xiàn)應力過大發(fā)生坍塌問題而損失大量礦體。

5.2 強化礦區(qū)生產(chǎn)管理

提高對礦區(qū)成礦規(guī)律的探究，并對礦區(qū)勘察與日常監(jiān)督檢查工作進行嚴格控制，充分加強對井下坑內(nèi)鉆和切割井等手段的利用，對地下鋁土礦開采工作進行有效輔助。對礦區(qū)的地質(zhì)、水文條件進行全面地調(diào)查分析，確認礦體邊界區(qū)域，并落實好二次圈定工作。

5.3 提高對礦體品位等級的管理力度

在對出礦樣品品位進行確定時，不能僅僅依靠目測的方法進行鑒定，在結(jié)合經(jīng)驗的基礎上采用合適的化驗方法對樣品展開進一步有效檢測。明確品位等級之后，對品位不足位置應適當?shù)亟档烷_采要求，而品位較高位置應加強管理進行重點開發(fā)。

5.4 降低貧化率的技術(shù)措施

基于鋁土礦采礦方法與采礦工藝對開采貧化損失的影響分析，針對性的設計采礦方法，通過分析回采參數(shù)的設置及回采工藝各方面情況，進而對回采過程中可能引起礦石損失貧化的因素及影響程度進行確定。通過FLAC.3D 工程力學計算軟件的應用，模擬分析全面采礦法的結(jié)構(gòu)參數(shù)開采順序、支護方式、頂?shù)装迩闆r和采空區(qū)處理方式等，并對整個礦區(qū)的開采情況進行模擬和計算研究得出有效的采礦方法，在盡量減小損失貧化的前提下，優(yōu)化各種參數(shù)結(jié)構(gòu)，確保開采的安全性?；夭蛇^程中，采場設計是降低損失貧化的關(guān)鍵。

6 結(jié) 語

總而言之，提高鋁土礦地下開采效率，降低其損失率與貧化率對我國發(fā)展有著重要的意義。在進行鋁土礦地下開采時，需要切實做好每一環(huán)節(jié)的監(jiān)督與管理工作，并采取有效的降低開采損失率與貧化率的措施，確保采出礦體的效果，實現(xiàn)礦產(chǎn)經(jīng)濟效益的提升。