金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及管理探討

楊林

【摘? 要】礦石開(kāi)采工程對(duì)技術(shù)要求較為嚴(yán)苛，且在金屬采礦施工過(guò)程中由于礦場(chǎng)自然環(huán)境相對(duì)較為特殊，需要注重安全管理問(wèn)題也比較多。本文分析金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合M錳礦采礦工程分析礦石采礦管理策略，希望可以起到一定借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】礦山;金屬;采礦技術(shù);發(fā)展;管理

引言

金屬礦產(chǎn)資源是人類(lèi)發(fā)展與生存重要資源，提升金屬礦山開(kāi)采工程質(zhì)量，對(duì)于確保人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。而想要提升金屬礦山開(kāi)采質(zhì)量，就需要從金屬礦山開(kāi)采技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)、當(dāng)前金屬礦山開(kāi)采工程存在問(wèn)題等方面入手分析，以全面助力金屬礦山開(kāi)采工程質(zhì)量提升，滿足社會(huì)發(fā)展需要。

1.金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)各領(lǐng)域技術(shù)與理念發(fā)展與進(jìn)步，未來(lái)采礦技術(shù)逐漸呈現(xiàn)出朝著自動(dòng)化、智能化、大型化方向發(fā)展趨勢(shì)。首先，金屬礦山采礦設(shè)備大型化。隨著機(jī)械技術(shù)不斷發(fā)展，與社會(huì)對(duì)金屬礦產(chǎn)等資源需求量進(jìn)一步增加，為了滿足采礦量需求，金屬礦山采礦無(wú)疑會(huì)選擇挖掘機(jī)、輪鉆機(jī)等更加大型化甚至超大型設(shè)備，以貼合采礦需求。其次，采礦過(guò)程更加自動(dòng)化。隨著自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展，無(wú)人設(shè)備在金屬采礦中應(yīng)用勢(shì)必會(huì)進(jìn)一步加深，裝備液壓化、無(wú)軌化、自動(dòng)化水平進(jìn)一步提升，未來(lái)金屬采礦過(guò)程無(wú)需實(shí)際采礦人工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采礦，為金屬采礦工程安全推進(jìn)提供強(qiáng)有力支持。再次，采礦管理更加智能化。金屬采礦企業(yè)將大數(shù)據(jù)、云處理等先進(jìn)技術(shù)與各種先進(jìn)管理理念運(yùn)用到采礦管理之中，進(jìn)一步優(yōu)化企業(yè)采礦工程管理模式，提升采礦管理水平。

2.金屬礦山采礦常遇到的問(wèn)題

M錳礦采礦工程項(xiàng)目，礦區(qū)礦脈屬于極薄急傾斜礦脈。主要由 2 條錳礦礦脈組成，錳礦礦區(qū)主礦脈為 V1礦脈，相對(duì)規(guī)模較大，次礦脈為 V2 礦脈。礦脈主要集中在礦區(qū)T2f4（中三疊統(tǒng)法郎組）含錳粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖地層中。錳礦礦體呈層狀產(chǎn)出，連續(xù)穩(wěn)定，圍巖與產(chǎn)狀一致。礦脈表現(xiàn)為190 m出露高差，750.02m走向長(zhǎng)。礦體表現(xiàn)為203 .01m最大傾斜延伸，0.415—0.942 m厚度，0.721m平均厚度，50°以上傾角。

2.1技術(shù)問(wèn)題

極薄急傾斜礦脈在開(kāi)采過(guò)程中，開(kāi)采企業(yè)除了需要考慮地表環(huán)境、含水率、穩(wěn)固性等基本因素之外，還需要考慮相應(yīng)技術(shù)處理問(wèn)題，以保證整個(gè)開(kāi)采過(guò)程安全、可靠、效率高。開(kāi)采企業(yè)在該錳礦區(qū)開(kāi)采過(guò)之前對(duì)礦山開(kāi)采技術(shù)條件進(jìn)行分析，該礦礦脈穩(wěn)固性較好、底板穩(wěn)固性次之、頂板穩(wěn)固性最差，如何充分利用礦巖自身?xiàng)l件進(jìn)行安全開(kāi)采是下一步開(kāi)采主要研究問(wèn)題。由于開(kāi)采處為極薄急傾斜礦脈遇到技術(shù)問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)：（1）錳礦石貧化、損失率相對(duì)比較高，為了滿足錳礦石實(shí)際開(kāi)采需要，開(kāi)采企業(yè)不得不增加廢石開(kāi)采量，難免導(dǎo)致礦石貧化、損失率較高。（2）生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度較高。由于該礦區(qū)礦脈分布情況無(wú)法采用大型機(jī)器進(jìn)行機(jī)械化生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度比較大。（3）采礦技術(shù)選擇相對(duì)比較難，受到該礦區(qū)實(shí)際條件限制，在采礦技術(shù)具體選擇上需要綜合考慮因素較多，技術(shù)選擇較為困難。（4）礦脈較窄僅開(kāi)采礦脈空間小，沒(méi)有辦法滿足實(shí)際作業(yè)需要。

2.2現(xiàn)場(chǎng)安全問(wèn)題

開(kāi)采企業(yè)根據(jù)該工程實(shí)際情況，總結(jié)自身以往開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)安全管控存在問(wèn)題，以為現(xiàn)場(chǎng)安全開(kāi)采控制方案制定提供有力參考。當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)安全管控上主要存在問(wèn)題包括以下幾個(gè)：（1）開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)參與人員與設(shè)備相對(duì)較多，過(guò)去在安全管理上具備單純?nèi)藛T與設(shè)備安全管控措施，但在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)人員與設(shè)備依舊存在混亂情況，一定程度上埋下安全隱患，對(duì)于整個(gè)金屬開(kāi)采過(guò)程安全推進(jìn)產(chǎn)生一定不利影響。（2）安全管控人員整體素質(zhì)水平有待進(jìn)一步提升，盡管現(xiàn)在已經(jīng)具備安全管控小組，但安全管控小組在學(xué)歷、經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)等方面良莠不齊，導(dǎo)致整體安全管控水平相對(duì)較低，對(duì)開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)安全管控造成一定不利影響。

3.金屬礦山采礦的管理策略

3.1引入新方法、新技術(shù)

應(yīng)對(duì)該采礦工程技術(shù)選擇等問(wèn)題，開(kāi)采企業(yè)引入細(xì)致化管理模式，針對(duì)錳礦開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行全方位探討與研究。分析自身當(dāng)前所具備開(kāi)采技術(shù)與該礦區(qū)極薄急傾斜礦脈的特征，通過(guò)比對(duì)分析削壁充填法與淺孔留礦法具體使用可行性，發(fā)現(xiàn)削壁充填法更加適宜此處礦區(qū)采礦需要。采礦企業(yè)選定削壁充填法開(kāi)采技術(shù)之后，為了保證開(kāi)采施工可以有序推進(jìn)，進(jìn)一步從采場(chǎng)回采工藝、削壁厚度、采切工程布置、結(jié)構(gòu)參數(shù)等方面細(xì)化設(shè)計(jì)采礦工藝。

開(kāi)采企業(yè)經(jīng)過(guò)對(duì)礦區(qū)進(jìn)一步科學(xué)測(cè)算，最終確定采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：中段高度設(shè)置為60.00m或20.00m，錳礦采礦場(chǎng)沿著礦體整體走向進(jìn)行布置，礦快長(zhǎng)度控制在50.00m，采礦0.781m削壁厚度;礦場(chǎng)寬度為水平厚度（礦體）+0.781m削壁厚度即1.51m;回采時(shí)設(shè)置相應(yīng)預(yù)留柱，包括礦房頂部底部底柱（預(yù)留）、礦房頂部頂柱（預(yù)留）、兩相鄰采場(chǎng)之間間柱（預(yù)留），柱體尺寸為2.00 m頂柱厚、6.00m間柱寬、6.00m底柱厚。

①—中段運(yùn)輸巷道;②—聯(lián)絡(luò)道;③—人行天井（通風(fēng)）;④—順路溜井（廢石）;⑤—順路溜井（礦石）;⑥—間柱;⑦—頂柱;⑧—底柱;⑨—拉底巷道;⑩—圍巖;—礦體;—閘門(mén)（放礦）;—充填廢石;—炮孔

開(kāi)采企業(yè)在開(kāi)采工程布置上，沿礦體下盤(pán)脈外掘進(jìn)中段運(yùn)輸平巷，控制礦體底板距離平巷中心線（中段運(yùn)輸）距離為5.00m左右，同時(shí)在間柱中央開(kāi)掘相應(yīng)礦塊天井，確保材料運(yùn)送、行人、通風(fēng)等正常。待天井施工挖完畢后，沿著礦房底部進(jìn)行拉底巷道開(kāi)掘施工。開(kāi)采企業(yè)在回踩工藝控制上，采用從下到上分層回采方式，每層高度控制在2.25m左右。開(kāi)采企業(yè)在錳礦回采過(guò)程中需要控制爆破、鑿巖、出礦、礦柱回采等每一個(gè)回采環(huán)節(jié)，全面提升作業(yè)質(zhì)量。例如，在鑿巖作業(yè)上采用上向鑿巖方式。

待整體方案設(shè)計(jì)完畢之后，開(kāi)采企業(yè)針對(duì)該技術(shù)方案進(jìn)行試采作業(yè)，試采經(jīng)濟(jì)指標(biāo)結(jié)果如下。通過(guò)試采經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)測(cè)試，可以看出削壁充填法精細(xì)化技術(shù)方案相對(duì)經(jīng)濟(jì)效益比較高，符合此礦區(qū)錳礦實(shí)際開(kāi)采需要。

試采經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：

礦塊地質(zhì)礦量/t 指標(biāo)7726. 32;礦石貧化率/% 指標(biāo)6.45;礦石損失率/%指標(biāo)8.37;礦塊采出礦石量/t指標(biāo)7 567. 75;礦塊生產(chǎn)能力/（t/d） 指標(biāo)40;采切比/（m/kt） 指標(biāo)23.94;導(dǎo)爆管用量/（ m/t） 指標(biāo)0.35;炸藥用量/（ kg/t） 指標(biāo)0.9;非電雷管用量/（發(fā)/t） 指標(biāo)0.7;鋼板用量/（kg/t） 指標(biāo)2;舊膠帶用量/（m2/kt） 指標(biāo)16.

3.2現(xiàn)場(chǎng)安全管理措施強(qiáng)化策略

開(kāi)采企業(yè)根據(jù)該工程實(shí)際情況，并結(jié)合安全管理上存在問(wèn)題主要采取以下安全管理策略：（1）協(xié)調(diào)設(shè)備與人員管理。相關(guān)安全管理人員需要每日對(duì)開(kāi)采設(shè)備與人員安全情況進(jìn)行管理，并運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)優(yōu)化設(shè)備與人員具體位置，緩解現(xiàn)場(chǎng)管控混亂等問(wèn)題，確保開(kāi)采安全進(jìn)行。（2）加強(qiáng)安全管理培訓(xùn)工作。開(kāi)采企業(yè)定期組織專(zhuān)業(yè)化現(xiàn)場(chǎng)安全管理培訓(xùn)工作，從安全管理技能、安全管理理念、安全管理方法等方面進(jìn)行全面培訓(xùn)，提升安全管控人員整體管控水平，保證采礦現(xiàn)場(chǎng)安全。

4.總結(jié)

綜上所述，金屬礦山采礦技術(shù)逐漸朝著自動(dòng)化、智能化、大型化方向發(fā)展。礦石開(kāi)采企業(yè)可以順應(yīng)這一趨勢(shì)，結(jié)合實(shí)際采礦工程具體情況，引入新技術(shù)與新方法，強(qiáng)化安全管理，全面促進(jìn)自身良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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