地下矿山采矿方法范文

导语：如何才能写好一篇地下矿山采矿方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1 甘肃岩金地下采矿现状分析

2012年底完成泾川县高平南、高平北、合水县东-宁县北部矿区等详查，达到采矿权出让条件；2013年完成宁县付家山矿区、庆城县高楼乡-合水县板桥乡矿区、张掖平山湖等勘查。同时，通过市场配置和合作勘查，引进社会投资，将矿业权集中到有实力的企业手中，每年带动社会投资10亿元以上用于商业勘查，鼓励省煤司引进省内外有先进勘查技术设备的地勘单位，加快陇东煤炭资源勘查施工。

技术方面，目前使用最广的是地下采矿三维动态监管系统，其利用国外先进软件对现有系统进行了开发、优化和系统集成，实现了对矿山开采活动的动态实时监测以及超层越界、生命特征等异常情况的自动报警与监管。该系统分别在金、铁、煤矿等三个不同矿种的矿山进行了试点应用。在政策方面，国土资源部近日也出台了《我国采矿临时用地管理办法》，要求采矿使用集体所有土地的矿山企业，应向土地所有权人和使用权人进行用地补偿，并以经过矿业权审批机关评审通过的生产项目土地复垦方案为基础，编制临时用地复垦方案，获通过后实施土地复垦。

2 岩金矿床地质特征及开采特点

2.1 岩金矿床地质特征

在我国很多的有色金属分布在不同的地域和省份，矿点成形相对相当复杂，加上很多矿体的埋藏都是比较分散单一，很难形成一个较大规模的矿床。因此，在我国无论国营还是民营矿山都很难形成一个大中型的矿山。统计数据显示，当前我国的小型有色金属矿山占总数的82.5％，大型占53％，中型占12.2％。通过数据我们不难看出，我国的岩金矿床基本特点就是矿点多、规模小。

2.2 矿体形态复杂多变

我国的矿山还有一个比较明显的特点就是连续性比较差，倾角、含金品位和厚度变化却相对比较大。矿体都是呈扁豆状、脉状、透境体状，品位均匀的矿床很难见到，其变化系数都是100％之上，并且还会含有大量的夹石；在分布空间上主要是以成组、成群呈现，对于蚀变岩型的金矿体矿岩由于界线分布并不明显，所以很难用肉眼进行鉴别，只有通过取样化验进行确定。

3 岩金地下矿山的采矿方法

3.1 空场采矿法

这种采矿方式的特点就是在回采的过程中，采空区大多是依靠暂留或残留的一些矿柱对其进行支撑，而采空区一直都是空着的，所以通常都叫做空场采矿。大多数情况下，矿石和围岩都是相对比较稳固的。比如，北山营毛沱-玉石山地区铁铜金钨多金属矿等工程，都是采用地下开采方式，不过这些都是采用以阶段空场以后，在进行充填，矿石地质平均品位30.82%，矿石总储量84309.28万吨。该项目获得最终批复，将极大地促进该公司“十二五”规划的落实，为“十二五”末3 500万吨铁精粉产能目标的实现提供新保障。

3.2 充填采矿法

充填采矿其实与控场采矿有很多相似之处，采空区都是利用采矿过程中所产生的废弃物进行充填，支柱与充填料的相互配合形成一个人工支承体。这种采矿方法最常使用于要求回收率高、开采矿石价值高、地表不允许陷落、充填料材方便和特殊复杂地质条件下的一些矿体。比如，岷县寨上-马坞金矿，通过磷石膏改性等混合物充填矿山采空区，开发应用了“磷化工全废料自胶凝充填采矿”新工艺，使资源回收率达到90%以上。

3.3 留矿采矿法

留矿采矿与前两者采矿方法有着巨大的不同，他的最大特点就是在整个回采的过程中，不能一次性采空区内的矿石，而是要结合具体的情况进行留存，这样可以配合实际矿柱支承采空区。通常情况下，这种方式比较适合于那些矿石较相对比较稳固，同时还不易粘结、氧化和自燃，矿体围岩相对比较稳固的条件下进行采用。比如，西和县崖湾-大桥金锑矿区面积8.4251km2，查明的105条矿体依据有益元素的含量与组合。铜钨矿体是整个矿的唯一矿体，其占全矿总矿石量的79％。

3.4崩落采矿法

崩落采矿是随着采出，用崩落矿体的覆盖岩层和上下盘岩石来充填采空区，及时控制采空区地压和处理采空区。我国采矿业在发展安全高效采矿等多领域取得了显着成绩。如云锡公司建立了集约化矿山，为规模化高效开发利用矿集区内相对分散的中、小型矿体。

4 结论

综上所述，采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。所以要加快矿产资源开发，就必须对全省已设采矿权进行清理，储量规模与产能不匹配的要尽快改扩建。对省政府已确定合作开发主体的灵店、灵台南部、宁县中部等煤矿要完善各项前期手续，尽快开工建设。优化产业布局，拉伸产业链条，加大对小、散、乱矿业权整合治理，对牵头进行资源整合、兼并重组的主体，给予其整合矿区周边不宜单独设置矿业权区域扩大的优惠政策。笔者总结和对比了国内外所有矿产的成型和开采条件，笔者认为无论是大中型国营矿产的开采还是小型的民营矿山，只要遵从自然规律，用高科技的手段和技术充分结合岩金矿山的实际特点，就能有效地选择一些适合本地矿山的开采方式。

参考文献

篇2

关键词：矿山开采 机械化 应用

中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0038-02

在地下非煤矿山开采中，开采工艺的好坏直接影响到整个矿山的生产能力，因此，要选用最先进的开采工艺，才能达到地下非煤矿山高效高产的目的。将机械化技术用于地下非煤矿山开采中，绝对是我国非煤矿山开采史中一次重要变革，随着我国工业自动化技术的不断发展，地下非煤矿山开采工艺中机械化的应用也越来越多，由于矿山开采是高危行业，提高机械设备自身的自动化程度和可靠程度，最大限度的减少开采人员，是实现地下非煤矿山长治久安的关键所在，因此，地下非煤矿山开采工艺中机械化应用有力的推动了企业的安全、高效、又快又好发展。机械化矿山开采具有高效、高产、高安全、低能耗的特点，这种具有高度时代气息的方式完美的顶替了过往的人力开采，给矿山开采技术提供了无限的活力。

1 地下非煤矿山开采中机械化发展趋势

1.1 钻孔设备

目前，长沙矿山研究院与宣化采掘机械厂共同研制的CBH-10型和SC-165E型潜孔钻机，已将气压升高至1.6～1.8 Pa，能够实现远程监控管理、误动作保护、故障自动诊断和自动作业，我国衡阳有色冶金机械总厂与长沙研究院共同研制的YZ-55型牙轮钻机，钻孔孔径为280～380 mm，其技术性能和结构参数已经赶超美国60RⅢ型牙轮钻机，从矿山钻孔设备设计研发阶段来看，国内技术水平已经基本能够与国际先进技术水平接轨。

从国内矿山企业运用矿山机械设备的现状来看，大多数的露天矿山已经基本实现潜孔钻穿孔进行中深孔爆破和机械铲装等机械化采矿，但是地下矿山特别是矿体赋存较薄的矿山仍然主要采用手风钻进行浅孔留矿开采方式。从我国地下矿山开采钻孔设备的现状来看，我国地下矿山开采钻孔技术水平与国际先进水平还有较大的差距，造成这种差距的主要原因是由于国内矿山未使用与之相配套的更为先进的采矿方法。

矿山钻孔设备的发展应该逐渐向着机械设备精度化、自动化和大型化的趋势发展，并逐渐采用与之相配套的采矿方法。

1.2 装运设备

矿山装运设备包括铲装设备和运输设备两部分，从地下开采的装运设备与露天开采的装运设备相比来看，地下矿山主要是受到地下运输巷道的围岩岩性和尺寸大侠等因素的影响，而露天矿山装运设备的发展与更新则取得了更为长足的发展。

地下开采的主要装运设备有电机车（柴油机车）、井下自卸机车和铲运机三种，目前，我国有许多地下矿山仍然采用有轨运输，有轨运输在一定程度上降低了运输效率，像美国、加拿大、瑞典、芬兰等采矿业比较发达的国家，地下矿山已经广泛推广无轨化采矿技术，他们采用的井下自卸汽车、铲运机等井下无轨运输设备的出矿量已经占据总出矿量的80%～85%。一般来说，日产1000～3000 t的地下矿采用20～35 t的矿用汽车，日产15000～40000 t的地下矿采用45～60 t的汽车，20 t以下的井下矿用自卸汽车很少采用。

地下无轨运输方式的优势已经逐步吸引绝大多数大中型地下矿山企业的目光，无轨运输必将会取代有轨运输成为国内地下矿山运输方式的主流，同时与之相适应的井下装运设备也呼之欲出。

1.3 大能力的新型综合开采装备

大能力的新型综合开采装备的运用也是未来地下非煤矿山采矿机械化的发展方向，大能力的新型综合开采装备的主要特点是能力大，破碎机、转载机和运输机每小时的生产能力在500～2000 t，大功率点牵引采矿机每小时的生产能力在1000～1200 t以上，自动化水平较高，机电一体化得到实现。为了适应采矿机快速采矿的需要，液压支架采用电液进行控制，采矿机具有自动调高等功能，实现了液压支架、刮板输送机和采矿机的自动控制，大能力的新型综合开采装备可靠性高，设备性能好。随着机械化程度的不断提高，地下矿山开采效率也达到了一个崭新的水平，机械化采矿的世界平均效率可以达到13.327 t/工，而普采工作效率只有4.761 t/工，机械化采矿效率是普采工作效率的2.8倍。机械化在地下矿山开采的多个环节都存在着明显的优势，机械化开采不仅大幅度提高了工作面产量，还减轻了采矿工人的体力劳动。

2 地下非煤矿山开采中机械化工作面的各种设备及生产系统

2.1 机械化非煤矿山开采设备作用解析

地下矿山开采工艺中所包括设备主要包括生产系统和工作面中的电气设备和机械设备，主要包括液压支架、乳化液泵站、采矿机、输送机、端头支架、可弯曲刮板输送机、破碎机、桥式转载机、单轨吊车、移动变电站、牵引绞车、照明设备、移动变电站、电缆车、可伸缩胶带运输机、冷却灭尘泵、低压防爆磁力起动器等。

2.1.1 乳化液泵站

乳化液泵站由乳化液箱和乳化液泵两部分组成，乳化液泵站是机械化中液压支架和其他液压装置的动力源，可以向外输送压力液。

2.1.2 液压支架

液压支架就像是采矿机械系统的外壳，主要用于管理工作面顶板，为地下采矿作业提供一个安全可靠的工作空间，液压支架的前移和升降都能够将液压转为动力，通过推移千斤顶能够推移工作面移液压支架和可弯曲跨版输送机。

2.1.3 输送机

输送机的主要作用是运矿，除此之外，输送机还可以作为液压支架前移的支点和采矿机的导航，电缆槽内设置有水管和电缆。

2.1.4 采矿机

现代地下非煤矿山开采中采用的都是双滚筒采矿机，双滚筒采矿机可以在工作面可弯曲刮板输送机上沿着工作面进行工作。

2.2 地下非煤矿山开采生产系统简介

地下非煤矿山开采生产系统是由许多分系统组成的，在生产过程中，只有不同分系统正常运行，工作面才能够顺利生产。

2.2.1 供水系统

国内有很多地下非煤矿山喷雾灭尘都是用地面水池提供静压水，一方面供给采矿机的冷却灭尘泵，在加压之后供给采矿机进行灭尘和冷却；另一方面用来给运输顺槽的各转载点供水灭尘。

2.2.2 运矿系统

运矿系统是由可伸缩交代输送机、顺槽桥式转载机和可弯曲刮板输送机组成的，将工作面上开采出来的矿物进行运输至仓库。

2.2.3 信号、通讯系统

信号、通讯系统是有控制台、通讯电缆和电源箱等组成的，控制台控制顺槽转载机和工作面输送机的启动，顺槽、工作面或者是控制台控制顺槽转载机和工作面输送机的停止。

3 机械化地下非煤矿山开采的工序分析

3.1 采矿

采矿的工序包括破矿和装矿两部分，采矿机是完成采矿工序的主要机械设备，采矿的一般方法是采用前滚筒在上割顶矿，后面滚筒在下割底矿和装剩矿。

3.2 运矿

完成运矿工序的主要设备是工作面可弯曲刮板输送机，由于工作面可弯曲刮板输送机的一侧装有铲矿板，所以采矿机在割过矿之后再推移给输送机时，余下的矿就已经被输送机运走了。

3.3 支护区和采空区

地下非煤矿山采矿工艺机械化中一个非常重要的机械设备便是液压支架，工作面上的前移、护帮、切顶、支撑和推移等多项工作都需要利用液压支架来完成。

4 结语

在我国经济迅速发展，机械自动化水平不断提高的大背景下，地下非煤矿山开采工艺中机械化的应用是企业生存和发展的必经之路，将机械化技术用于地下矿山开采中，绝对是我国矿山开采史中一次重要变革，综合机械化在地下矿山开采中的应用取得了巨大的经济效益和良好的社会效益，地下矿山开采工艺中机械化的应用还有利于降低安全事故的发生率，是企业进行可持续发展的基本途径，也是企业提高企业整理竞争力的根本保证，实现了地下矿山开采的高产高效和现代化。

参考文献

[1] 侯恩科，吴立新.西北五省（区）非煤矿开采机械化进程统计[J].西安科技学院学报，2000.

篇3

关键词:无废采矿；环境影响；解决方案

引言

我国是一个矿业大国,而且也是最大的发展中国家,正处在以开发和利用矿产资源为主要特征的工业化进程中, 20世纪80年代后期以来,国民经济持续稳定的高速增长需要消耗大量的矿产资源。随着我国人口的持续增长、国民经济的高速发展,对矿产资源的需求也急剧增加。因此,除进口部分矿产品及与资源丰富的国家联合开发矿产资源外,国内矿产资源开发仍需保有相当的规模和能力,以满足我国经济发展的战略需要。

人类开采矿产资源是诱发地质灾害和污染环境的直接因素。矿山开采过程中大量地排放废弃物(如尾砂、废石等) ,加速了水土流失,引发了地表塌陷、山体滑坡;矿山井下抽排水造成矿区地下水位下降、矿山周围地下水资源枯竭;地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮等地质灾害;大多数矿山堆积的尾矿引起地表环境污染、尾矿库溃坝事故造成严重的泥石流灾害等。

一、国内的技术现状

在长期的技术开发实践中,国内矿业系统的科研院所、高等学校和矿山企业的广大科技工作者致力于采矿技术的研究,在采矿技术领域逐步形成了具有国内领先、国际先进的采矿工程成套技术,其中地下矿山无废开采和灾害控制技术方面已有很大的提高,达到实用水平的工程化成套技术有以下几方面。

(1)以充填采矿技术研究为主线的成套技术。我国矿业系统的科研院所和高等学校一直致力于充填采矿方法及与充填采矿相关的技术研究,取得了许多研究成果,为提高我国矿山开采技术水平起到了积极作用。

(2)矿山废弃空间、矿山废弃物处理与处置的成套技术。由于国内矿山早期开采留下了大量采空区,同时在地表尾矿库堆置了大量的废弃物,不管是采空区还是尾砂都存在较大的安全隐患。

(3)根据国外采矿技术的发展趋势,在消化国外先进技术的同时,结合我国矿山开采的实际,开展了以矿山地压监测与控制技术为主线的矿山安全开采方法的研究,取得了多项研究成果。

二、存在的问题

随着我国改革开放和建设事业的发展,矿产资源开发的数量和规模越来越大。至20世纪90年代初,全国已建成国营矿山8 000多个,乡镇集体矿山近12万个,个体矿山12 万多,全国冶金、有色、建材、化工、能源、非金属矿年采出量逾20亿t,其中地下矿山开采的矿石量约为5亿t,成为世界第三大矿业国家。但矿产资源开发所产生的负面作用也越来越大,越来越明显,主要表现在以下几方面。

(1)采矿产生的废石、尾矿堆置占地和环境污染日趋严重。据不完全统计,全国固体矿产采选业排出尾矿、废石在地表堆存,破坏土地与占用耕地已达到187万～247万hm2 ,金属矿山废石堆置占地一般占采场面积的57. 3% ,这对于土地资源十分紧张的我国是一项不小的损失;堆置的废石和尾矿中的有害成份淋渗使地表和地下水体受到污染,废石场和尾矿库的粉尘也对大气造成污染;堆置在洪水通道上的废石,可能由于洪水产生泥石流,造成人员伤亡和财产损失;尾矿坝不稳定或遭洪水影响时,可能发生溃坝事故,不仅会淹没土地,而且常常造成人员伤亡。

(2)采矿产生的采空区对地质和自然环境的破坏日趋严重。采矿形成大量的采空区,如不及时进行充填,可造成地表塌陷、山体崩塌,财产和生命遭受损失;采矿导致区域性水位下降,地表水和地下水动态平衡系统遭到破坏,以致水源枯竭、河水断流;地表沉降,对人们的生活和农业生产造成严重影响,自然景观、地形地貌、土地山林也受到破坏。此外,废石与尾矿堆置需要投入大量的建设资金和运营费用,使矿山企业经济效益下降。

矿产资源开发造成的负作用,其根源在于地下资源被采出的同时形成采空区及废弃物(包括废石、尾矿等)在地表堆置造成的。因此,如果研究采用不产生废弃物或产生少量废弃物的采矿新工艺技术,并将废弃物及时返回地下充填采空区,则对自然环境的破坏也会相应的减小。所以,实现矿山无废开采对于我国资源开发的可持续发展、环境保护和构建和谐的社会环境,具有十分重要的作用。

三、发展对策

以地下矿山无废开采和灾害控制技术为对象,研究开发出适合我国国情的地下矿山无废开采方法、灾害控制技术的综合配套技术,并旨在全国非煤矿山中推广应用,以提升国家非煤矿山开采技术水平。但项目规模大,起点高、研究难度大、研究内容多,需要国家主管部委长期协调和行业、企业共同重视才能有效完成。并开展以下课题研究工作。

(1)地下矿山无废开采方法及工艺技术研究。采矿过程中不可避免地产生一定量的废石,废石的爆破、运搬、提升、运输所做的功完全是一种无用功,浪费了大量的人力、财力,因此,采矿所产生的废石越少越好,这就需要对采切工程布置进行优化,在满足采矿工艺和安全要求的前提下,尽量少采废石。通过对不同采切工程布置的优化,综合研究适合各种情况的矿体采切工程布置方法及工艺措施,达到少采废石的目的。

此外,根据矿体赋存条件,按照废石不出坑、尾矿不入库的要求,综合考虑采矿效率、环境保护和经济效益原则,选择合理的矿体开采方式、方法及工艺技术;综合考虑矿石回采、运输、废石充填、尾矿充填的要求,按照经济效益和安全生产原则,合理布置矿石运搬、废石充填和尾矿充填系统;采用数值模拟方法和类比法,进行统筹设计，并根据地压观测结果进行修正。

(2)地下矿山废石与尾矿混合充填料充填技术的研究。以废石不出坑为宗旨,以提高充填体强度为目标,通过实验室试验,确定废石在充填体中的合理比例;根据充填料水的渗透试验结果,合理布置充填脱水结构,尽量缩短充填脱水时间;研究合理的废石与尾矿混合充填料的充填系统,使其满足废石与尾矿充填的要求。同时,在矿山工程设计时,应充分考虑矿山生产过程中的废石排放路径,以达到矿山生产过程中废石不出坑的目的。

(3)地下矿山采场稳定性及岩层控制技术研究。采用较低废石产出率的采矿新工艺技术和用尾矿充填采空区,必须要在安全的前提下进行,通过地压监测、物理模拟和数值模拟等研究方法和手段,评价采场和采空区围岩稳定性,确保采矿和空区充填的安全。用专家系统方法预测采场顶板破坏模式,并据此选择顶板加固措施;采用数值模拟方法研究充填控制地压机理和嗣后充填控制地压机理,研究当充填料不足的采场稳定性;通过实验室试验,研究废石充填对充填体强度的影响;通过现场地压观测,研究无废开采采场地压规律。

(4)地下矿山地面沉降塌陷灾害预警系统的研究。利用3S(RS、GPS、GIS)技术,即遥感、全球定位系统和地理信息系统构成了现代地球信息科学技术的主体,对矿区地表塌陷区的遥感研究及根据遥感图像判断并结合地质、采矿资料进行多因素综合分析,进行矿山采空区灾害的物理和数值空间模拟等;建立地下矿山采空区灾害管理信息系统;以井下监测数据、遥感信息、矿山提供的原始数据及数值模拟结果为基本信息源,应用系统分析、综合分析的方法对矿区地理空间、地质、采矿等信息进行存储、处理、综合分析评价、实现有关信息的动态反馈和调整,以达到预防采空区突发事故的目的。

篇4

关键字：采矿工程 采矿方法 创新

一、我国采矿工程的现状

改革开放以来，我国社会经济正处于高速发展时期，与此相适应的是，全国矿业开发也开始迅猛发展。在我国的现代经济社会发展中,矿业及原材料能源加工产值占工业总产值的30%以上,如果考虑制造业等下游产业,矿业支撑了70%以上的国民经济总量及其相关部门的运转,95%以上一次性能源、80%以上的工业原料、大部分农业生产资料和1/3日饮用水都取自矿产资源。由于矿产资源具有有限性和不可再生性，矿产资源储量快速消耗，后备资源严重不足。据最新统计资料，我国现有主要有色金属矿产资源储量保证年限分别为：铜 17年，铅6.7年，锌 9.4年，锡 6.7 年，锑 4.8 年，钼 16.5 年。全国县级以上矿山 900 多座，2/3 已经进入中晚期开采，不少矿山面临资源枯竭。预计 2010 年，因矿产资源关闭消失的产能将达 35%。

2009年，我国经济面对金融危机的局势实现8％的增长，但是经济发展和对铁、铜、铝、铅、锌等大宗金属矿产品的供需矛盾日益突出。近年来，铁、铜、铝、铅、锌的产量分别约有70％、70％、40％、50％、20％依靠进口矿产原料。矿产资源是人类生存和经济发展的重要物质基础，也是国家安全的重要保障。但是，资源紧缺、粗放利用、环境污染和生态破坏已成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈，重要金属资源供需矛盾十分突出。

二、采矿方法进行创新的必要性

（1）我国矿产资源的特点

矿产资源总量多，但人均占有量少。矿产资源总量多 但人均少 我国矿产资源总量居世界第3位较大，仅次于美国和俄罗斯。但由于我国人口基数大人均占有量仅居世界第53位。另一方面，矿产储量分布不均，贫矿偏多。我国已探明156种矿产但比较丰富的主要要煤、稀土、钨、钼等但铬铁矿、钾盐、金刚石、铂族金属等储量明显不足。另外，与世界资源大国相比，我国中型矿和小型矿偏多，大型矿床偏少。

（2）矿产资源开发技术手段落后。

许多矿山经营者的经营思想严重落后，只是为了短期的经济利益。采用最原始的采矿方法，例如，手工控矿、车拉肩扛式等，工艺设备落后，加快了矿山贫化率，大大缩短矿山预期寿命。另外由于开采方法的盲目性，许多乱挖的坑道破坏了矿产的地质构造，更有甚者造成了许多矿产坍塌，对经营者的利益和工人的生命安全都造成了危害。

（3）政策的要求。

在2003年的《中国的矿产资源政策》白皮书中曾经谈到，“坚持科技进步与创新。实施科技兴国战略，加强矿产资源调查评价、勘查开发及综合利用、矿山环境污染防治等关键技术和成果的攻关和推广应用，加强新能源、新材料技术和海洋矿产资源开发等高新技术的研究与开发，加强新理论、新方法、新技术等基础研究。提高劳动者素质，培养一批掌握先进科学理论、有创新能力的矿产资源勘查开发科技队伍和人才，促进矿产资源勘查与开发由传统产业向现代产业、由劳动密集型向技术密集型、由粗放经营向集约经营的转变。”

三、采矿方法的创新与实践

针对我国采矿工程的现状和特点，我们必须要对我国的采矿工程进行创新和改进，例如采掘设备的大型化、自动化和智能化、采矿工艺的连续或半连续化、矿山生产与管理的计算机技术普及化。但是最重要的是对采矿方法进行革新和普及。例如将空场采矿法、 充填采矿法、 崩落采矿法等已经在大规模采矿工程中使用的方法进行推广。另外在传统开采方法基础上进行的创新结果，如深井采矿技术、 溶浸采矿技术、 机械化连续采矿技术等先进技术。使采矿方法机械化程序越来越高, 并逐步向智能化方向发展。

空场采矿法

这种方法是我国开采史应用最早且技术较为成熟的采矿方法。有关这种方法有的文献指除留矿采矿法以外的自然支护采矿法中的各类方法，有的则指自然支护采矿法的全部；也有的仅指阶段矿房采矿法和横撑支柱采矿法，或仅指全面法采矿和房柱采矿法。这种方法主要靠围岩本身的稳固性和矿柱的支撑能力维护回采过程中形成的采空区，有的用支架或采下矿石作辅助或临时支护。这种采矿法要求围岩和矿石稳固。现阶段我国有色金属、黄金及化工矿山应用相当普遍。该法最显著的优点就是成本低、生产能力大、采准时间短。这种方法在应用过程中也进行了适当的革新，现在这种开采方法在一些矿岩破碎的矿体中也得到了应用。例如在云南鹤庆的锰矿，它属于缓倾斜中厚矿体并且采场顶板不稳固。但是为了提高该富锰矿体的矿石回采率，拉动该地区的经济发展，1989～ 1992年，许多科研专家经过缜密的研究和探讨在该矿进行了人工柱锚杆房柱法试验。该方法采用片石砌筑人工矿柱代替矿石矿柱，回采中采用超快硬普通水泥卷锚杆加挂10#―20#铁丝网加固采场不稳固顶板，提高了采场顶板的稳固性，大大地改善了采场作业条件和安全条件，矿块回采率达到 92.74 %，使矿山经济效益大幅度增长，目前该矿已推广应用。

由此可见，空场采矿法通过在实践中的创新。应经达到了支护手段日益完善，与充填法组合应用使用范围扩大。并且结构也越来越合理简单，生产效率也不断提高的良好效果

深井采矿技术

由于对矿产资源的开采加剧，表层的资源已经开采殆尽，采矿工程不断向纵深发展。所以，对深井开采方法的创新和安全性探究是十分必要的。当前我国普遍的标准是，地下开采垂直深度超过 800m 以上时界定为深部开采。在南非、俄罗斯、加拿大、美国、澳大利亚、 印度等国家深部开采甚至已经进行到地下1000米以下的深度。露采转入地采, 地下转入深部开采的已经越来越明显。我国最早进入深部开采的是石嘴子铜矿( 1969年闭矿) , 近年我国已有红透山铜矿、 冬瓜山铜矿、 弓长岭铁矿、 夹皮沟金矿、湘西金矿等一批地下矿山进入深井开采。 此外, 还有寿王坟铜矿、 凡口铅锌矿、 金川镍矿、 乳山金矿、 高峰锡矿等许多矿山, 预计将在本世纪上半叶进入深部开采。

深井开采面临许多地面开采所没遇到过的难题。首先，开采环境十分恶劣。由于开采深度增加，导致地压增大，温度也在升高。开采就是要在 “三高”这样的特殊条件下进行,其次，需要解决诸多技术性问题。比如矿山的提升运输、排水、支护和通风，开采机械的选择。由于我国深井开采技术研究起步较晚, 研究水平较低, 实践经验不足, 因此我国在 “九五” 期间, 将 《千米深井矿山 300 万吨级强化开采综合技术研究》 列为国家攻关课题, 并进行了专题研究。 “十五” 国家攻关课题中, 深井开采技术研究再次立项;国家自然科学基金重大项目《深部高应力下资源开采与地下工程》 也已立项启动。

随着社会的发展需要，人类对矿产资源的需求也不断增加，在这种强大的压力和我国的国情之下，我国的采矿工程事业必须要跟紧世界形势，不断对开采方法进行创新，开发利用好有限的资源。

参考文献：

[1]全球采矿创新和矿物可持续发展[J]. 矿业工程,2004(02)

[2]郭金峰.我国地下矿山采矿方法的进展及发展趋势[J].金属矿山,2000 (02)

篇5

[关键词]地下矿山；防治水；管理；措施

中图分类号 ： TD7 文献标识码：A 文章编号：

防止水管理隶属于安全管理范畴，要做好安全管理工作首先要保证防治水管理工作做到最好。通过对地下矿山施工情况的分析与总结，抓住防治水工作的核心，及时发现各类水灾带来的安全隐患，并积极的采取措施。做好防治水工作，竭力提高防治水管理水平与技术，实现矿山的安全生产。

一、防治水工作的重要性

我国地域辽阔，煤矿资源相对比较丰富，造成了地质和水文条件比较复杂。有很多关于矿山企业施工安全的规定，在矿山水害的预测和防治水管理上也取得了很大成就，促使矿山产业的施工形势更加稳定。但是，也有一部分矿山企业不重视矿山防治水工作，对地下矿山的水文地质情况不了解也不做全面检测，防治水的管理制度不够完善，没有做到安全生产，由于种种原因导致水灾事故经常发生，给施工人员的生命及财产安全带来严重威胁。因此，加强防治水的管理工作是矿山进行安全施工的前提条件，也是抑制水灾发生的有效措施。同时，相关安全管理部门和矿山企业都要认识到做好防治水工作的重要性，加强其危机感及责任感，及时采取有效措施，做好防治水的管理工作，从而促进煤矿企业的发展。

二、落实防治水责任制和相关工作对策

（一）增强安全生产的责任意识

矿山企业的负责人要认真履行其职责，并建立责任制度，让大家都具备一定的责任感，分配人员进行检测水文地质情况，建立完整的防治水管理制度及组织机构，绝对重视防治水的管理。同时要做好预测工作，及时排除一切安全疑虑，采取一套完整的综合治理措施。

（二）制定完善的防治水管理制度

要保证矿山企业生产的正常进行，就要做好防治水工作，这样就要制定一套完善的制度，该制度不仅包括防治水管理制度，还包括事故责任制度、灾害预测制度等。

（三）建立完整的防水机构

我们都知道，在许多矿山施工中都要具备防水及排水的设置，对于大型企业还要分配专业技术人员去检查；对于有些存在水害隐患的矿山，不仅要分配专业技术人员还要组建专业考察队伍及配备先进的探放水设备；对于那些水害不严重而且规模较小的企业，可以在必要的时候在安排专业人员进行检查工作。

（四）提高防治水基础工作的质量

一般情况下，在进行矿山工程施工前都会对地质情况进行勘查，对于其附近的水文情况进行了解，同时还要特别注意当地的降水量、气候条件及突发洪水等问题。此外，地下矿山也需要对矿区内的一些废弃矿井、采空区和小的矿山进行检查，对那些正在工作的矿井内部构造也要进行详细研究与分析，最好能够绘制出水文地质方面的图纸，给以后进行防治水工作提供参考，还有就是矿井中水的来源，一定要弄清楚其来源，掌握各部分水之间的关系，最好预测出矿井突发水概率。有些矿山企业相关防治水的资料不够全面，这样就要求其停业整顿，补全资料后再进行生产施工。

（五）确保设施完善

根据有关规定和设计要求，矿山生产中需要建立合适的排水系统，并且对排水系统进行定期的检查与维修。如果是露天矿，一定要根据其设计要求进行排水泵的设置，而且在适当的地方应该修建截水沟，比如：在山坡的排土场，对其场内的平台要设置反坡。防水门也是一个比较重要的构件，在地下矿山泵房进口处有时就要安装防水门，对于水文地质环境比较复杂的矿山在巷道内也应该安装防水门，对于其安装位置一定要选在岩石比较稳定的地方。并分配给专业人员管理、定期检查及维修。

（六）排除内在的水害隐患

在矿山施工进行之前及进行过程中，要及时排查水害隐患，从而进行治理。另外，要定期清理矿山周围修建的截水沟，保证排水通畅；对矿山边坡的稳定性也要定期进行检查。为了预防洪水灾害，要将井口标高设置为至少比之前的最高标高高出一米以上的高度，同时要砌筑防洪坝。

（七）应急措施

矿山企业应该具备完善的应急措施，拥有足够的必需设备，如：物资、救援团队、排水设备等，确保救灾工作及时的进行，这就要求救援人员应具备熟练的作业技能和良好的心理素质，加强对其的培训，提高面对水灾时的反应灵敏度；除此之外，还有一点很重要就是与外界的联系，这就要保证矿山的通讯一定要健全而且能够正常工作，方便井下工作人员出现紧急情况时与上面取得联系；当挖掘的工作面出现异常情况时，如：出现涌水、产生雾气、出汗等，一定要停止正在进行的工作，同时发出警报，让施工人员撤离现场，让有关负责人及时采取措施解决问题。

三、地下矿山防治水的有效措施

（一）加强领导、强化治理

各个矿山企业及安全管理部门要将防治水工作作为一项重要工作，应该一点点的积累经验、分析问题，从而研究出有效的措施，采取各种手段，如：经济、法律等，进行综合治理，重在解决问题。

（二）加强工作效力

安全管理部门要对存在水害隐患的矿山进行记录，重视其施工进程，加强对此类矿山防治水工作的监督，矿山企业一定要具有相关法律文件，认真履行其安全管理的职责。加强对现场及技术的管理，特别是水文地质方面，一定要格外重视，贯彻落实防治水管理制度和具体措施。对于矿山生产的各个项目都要严格要求，全力保证安全生产，只要是防治水管理措施没有落实的，都属于不合格生产，需立刻停产、完善措施。

（三）加强监督工作

有关安全管理部门应该加大其工作力度，严格监督防治水工作情况，在此同时，也要引导其做好这项工作。对矿山企业防治水管理制度的定期检查有助于防治水工作的顺利进行，能够有效避免出现管理制度不完善、水文地质资料不健全及防水设施工作不正常等问题。

（四）加强标准化建设

目前，矿山企业的矿井开采深度越来越深，加上周围小矿井的随意开采，导致矿井水文地质条件发生了巨大的变化，我们所掌握的资料已经无法满足防治水工作的需求，因此，加强防治水工作标准化建设是必要的，制定相应的准则，并举办防治水质量达到标准的活动，完善防治水的相关资料，真实可靠的为该工作决策提供参照。

（五）应用新型技术

第一，建立水文监测系统，该系统需在矿井的上下都要建立，定期进行观测，随时掌握各个部分的情况及变化。

第二，与科研机构建立合作关系，并进一步实施防治水管理工作，解决防治水工作进行中遇到的各种问题。

第三，开发计算机信息技术，广泛的应用该技术，更好的检测矿山实况。

第四，防治水计划与矿井生产计划的结合，促使防治水的管理工作可以提前进行，而且使其安排更合理、更有序，减少了其盲目性，保证了防治水管理工作的质量。

结语：

只有我们统一战线，并对地下矿山施工进行高度重视，才能做好防治水的管理工作。科学合理的做好防治水管理工作，全面增强防治水的管理水平及技术水平，就一定能够增强矿井对水害的抵抗能力，从而实现地下矿山安全有序的生产。

参考文献：

[1]陈庆刚，陈建宏，陆玉根.基于模糊预测与线性规划的多矿山产能优化配置[J].矿业研究与开发，2011（04）.

[2]徐文彬，宋卫东，杜建华，唐国友，刘博华.缓倾斜极薄铁矿体采矿方法选择研究[J].金属矿山，2011（04）.

[3]曾先贵，辛小毛，王亮，李栋.被盗采矿体开采水害防治技术措施[J].采矿技术，2009（03）.

篇6

关键词：采矿 工艺技术 改造

一、对采矿业的分析

在当前经济形势不断发展的今天，采矿业的发展也愈发的重要。随着科学技术的不断发展，采矿工艺向着科学化的方向发展也才成了当前的潮流趋势。采矿主要是将地壳内以及地表上进行矿产资源开发的一门技术和科学，它对于当前人们的生产、生活也有着极其重要的影响。

采矿主要包括了矿藏以及石油等的开采。采矿工业它是一种非常重要的原材料工业，冶炼工业的主要原料就是金属矿石。采矿主要是进行采准和切割，并为回采时准备生产条件。将矿石崩落和破碎，装入运输容器。地下回采分为落矿和出矿作业；露天回采分为穿孔、爆破及采装作业，将装进运输容器的各种矿石运到选矿厂或矿仓。在矿石运输的过程中，经过矿仓和堆栈，将矿石混匀，同时保证生产矿石的质量稳定。并把巷道掘进、剥离产出的废石等排弃至废石场。由于矿床的地质条件以及矿山技术条件不尽不同，采矿方法的种类也繁多，不同的方法采矿，其工艺流程、机械设备、采区巷道的布置和开采的顺序也不相同。若采矿的方法选择不当，将会长期影响矿山的生产技术指标及经济效益。各主要的生产过程都必须选用正确合适的机械设备，才能获取最大的经济效益。

采矿所独具的生产环境和过程和其他工业相比具有很大的差异性，其主要表现在以下几个方面：

（一）采掘加工的原料主要是自然存在的矿体。矿址是不能自由选择的，矿床的工业储量也不能输入，不可再生。

（二）采矿人员及设备常常要随着采矿的进程同加工对象一起转移，基本上没有固定用来加工的车间。同时开拓、采准以及回采工作要互相协调，才能够保证矿山的正常生产。相反就会造成采剥或采掘失调，迫使矿山减产，增加损失。

（三）对于开采工作来说，它总的趋势是采掘条件越来越差，采出来的矿石品位逐渐降低，成本也有可能随之增高。因为岩石的混入会使得矿石贫化，降低质量，还有部分矿石难以采出，而被迫损失于地下。

（四）矿体的赋存条件、形状复杂，品位也分布不均。工业储量在整个开采的过程中可能存在较大的变化，使采矿的设计工作很难标准化，加上建矿周期长，基建投资相对较大，所以投资的风险性也会随之增大。

（五）采矿工作一般是在露天或者地下采场。劳动量相当大，工作条件比较差，安全性难以得到有效保障，同时对于综合机械化及自动化很难实现，因此需要特别的重视对工人劳动条件和工作环境的改善。

（六）更为关键的一点在于：整个矿山所实现的经济效益并非完全取决于矿山管理水平的高低，其在很大程度上与采矿石市场价值高低及供求问题是密切相关的。

二、采矿运用的技术方法

几千年来，我国就一直致力于矿产的开发，其方法大多是依靠人力，基本上没有什么技术含量。现如今，随着科学技术的不断发展，采矿方法也得到不断的更新。而采矿方法的选择往往并不是从现有的方法中选取出一种相对较好的方法。有时还需要结合矿床地质条件及要求，而创造性地应用当前已有采矿方法工艺和结构知识，提出更能符合大众要求的新方法。采矿的方法大致有以下几种：

（一）普通机械化的开采方式。我们常常看见的大多数矿床都是用普通机械化方法开采。机械化开采又常常分为露天及地下开采两个大类。露天开采是将矿体上覆着的岩层剥离，然后自上而下进行开采作业。

（二）特殊采矿法。特殊采矿法分为地下物理化学和海洋采矿。物理化学采矿法是浸取、溶解或者熔融有用的成分，把溶液或者熔融体从地下举升到地面进行提取。这类方法的好处主要是“投资省、见效快、工作条件好”，但它只适用于铜、铀和一些金属的矿物和盐、碱及自然硫等。海洋采矿主要是对滨海大陆架及洋底蕴藏的大量有用矿藏的开采，而洋底的锰结核还尚处于试开采阶段。

（三）空场法和填充法。这两种方法主要是为了提高对矿床的地质资料的准确性和完整性的要求，它的特点是在回采的过程中，采空区主要是靠暂留或者永久残留的矿柱去进行支撑，整个过程采空区始终都是空着的。

三、采矿工艺技术改造

现代科技的迅猛发展，人们对于采矿工艺的改造也愈发看重。当前，我国现有的采矿工艺其主要是依据各不相同的矿石条件选取采矿，而工艺对于坚硬的矿石，大多数都是用凿岩爆破的方式来进行开采；而对于松软的矿层，则可以采用机械切割或者挖掘的方式来进行开采；相对于松软的砂矿床，更多是采用水力进行冲采；对于裂隙发育较好的矿体，则可以采用自然崩落的方法进行开采。“矿床开拓、掘沟工程、穿孔、爆破、采装、运输、排土”是露天矿山的主要开采工艺；相较于露天开采，地下矿山的开采就相对复杂一些，它主要包含了“矿床开拓、井巷掘进和支护、矿块采准和切割、回采工作面凿岩爆破、矿石运搬、采场支护和地压管理、矿柱回采和空区处理等等”。

如今，随着科学技术的不断提升和采矿工艺的不断改进，而且在爆破的方法上也进行了一些探索。比如运用“增大炮孔临近系数”与“药壶爆破等爆破”法，在地质条件较为复杂的环境下，取得了较好的效果，经济效益也随之明显提高。特别是刨煤机装置能实现3m/s以上的切割速度且切割功率达到了2×400kW以上。这也就是是说，刨煤机的每刀切深提高到了250mm，这对于煤炭开采工作效率的提升而言是极为关键的。其次，改变开采过程中的不合理的部分，尽量最大程度的进行露天开采，从而提高经济效益。再次，进行排土方式的改进，采用更为经济有效的排土方式。再次，对供电系统进行改进，合理布局，减少电路损耗。最后，进行采掘设备的改进，让整体设备向数字化、智能化转变，对露天操作设备，井下电机车，和井下照明设备等等进行改进提升。同时还应注意的是，井下安全作业的改进，提高安全作业率。

参考文献：

[1]邱忠明.试探采矿工艺技术改造[J].中国集体经济,2011,(12):187.

[2]宋茂阳.试探采矿工艺技术改造[J].民营科技,2011,(9):17-17.

篇7

【关键词】数字矿山；天华矿业；设想；应用

一、数字矿山建设的背景

当今世界，各国都在积极追求绿色、智能、可持续的发展。智能发展就是要推进信息化和工业化融合，使人依靠机器生产产品变成机器围绕人生产产品成为可能。实现未来经济发展目标，关键要加快转变经济发展方式，坚持走中国特色新兴工业化道路，加快推进信息化和工业化融合。根据国家有关加快推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”（监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统）建设的通知，要求所有新建矿山必须将安全避险“六大系统”建设纳入建设项目安全设施“三同时”建设，严格地下矿山准入条件，凡没有按设计要求完成建设“六大系统”的，不予通过安全验收。

新疆天华矿业有限责任公司建设的松湖铁矿，建设的包括工业场地，井巷工程、采矿方法、空场处理、三废排放、企业文化、企业和谐等，企业的不断发展要求按数字化矿山建设标准，引入数字化智能技术和设备，完善矿山安全避险“六大系统”建设。公司决定在了解国内数字化矿山建设最前沿的技术和将来发展方面，在条件成熟时以先进的理念、技术、设备为指导思想，把松湖铁矿建设一个真正意义上绿色数字化矿山。

二、数字矿山建设企业收益

1、提高生产技术水平

资源管理：明细资源量计动态变化，提高资源的综合管理和利用水平；

开采设计：有花开采方案、降低工程费用、提高设计工作的科学性和效率；

生产计划：优化施工作业流程、提高计划的可执行性，跟踪计划实施过程，实施计划工作的动态可调。

2、提高生产安全与管理水平

安全管理：通过在线监控与预警预报及时发现安全隐患，降低灾害发生风险，提高灾害防控能力；

生产过程管控：实时掌握生产力要素的工况与状态信息，实现生产过程管控的智能化与科学化；

科学化管理：改变传统的生产经营管控模式，优化资源配置降低管理成本，提高管理效率和决策的科学性。

三、数字矿山建设基本概念

1、数字矿山内涵

技术：现代信息、数据库、传感器网络、智能化控制；

范围：生产活动的三维尺度范围；

对象：生产、安全、经营与管理各环节和要素；

手段：数字化、网络化、可视化、集成化和科学化管理；

目标：实现矿山安全、高校、清洁生产和经济效益最大化。

2、数字矿山建设阶段划分

信息化阶段：地质、测量、采矿专业应；生产运营管理信息化；办公自动化。

自动控制阶段：自动化装备引进；生产与安全信息采集建设；综合管控平台建立。

智能化阶段：智能化装备引进；远程遥控实现；智能管控实现。

3、数字矿山建设内容

矿山基础数据库建立：地质和生产钻/坑探技术信息库；矿山资源与开采环境空间信息数据库；矿山工程空间信息数据库；矿山人员基本信息数据库；矿山生产设备基本信息数据库；矿山安全监控信息数据库；矿山生产过程控制与调度数据库；矿山生产经济信息数据库；企业供销光里经济信息数据库；

通讯系统建设：传感器采集信息传输有/无线网；自动控制系统的有线通讯网络；矿内有线和无线电话网；矿内光纤通讯网；总公司局域网；矿山局域网；

应用系统建设：ERP系统：财务管理系统、销售管理系统、物流管理系统、办公自动化系统；

信息安全：大系统安全管理、分系统安全管理；

矿山生产过程调度控制系统：皮带远程自动控制、水泵远程自动控制、风机远程自动控制、运输系统红绿灯控制、露天矿GPS卡调系统、语音电话调度系统；

开采环境与过程安全监测和预警系统：重点场所的视频监控、灾害紧急撤退及应急指挥、移动目标出入坑监控与跟踪定位、尾矿库在线监测与预警、露天边坡稳定性监测与预警、通风及地压监测与预警、设备运行状态参数监测与预警。

四、数字矿山建设

1、矿山企业基本特征

生产对象：以资源开采为对象，资源分布变化大，生产环境复杂；开采工艺、方法、场地动态变化；

生产力要素：人员、设备多、移动范围大；生产过程组织和实施难度大；

生产过程：工种多、技术复杂；场地分散、可视程度低；通讯条件差；生产计划不确定因素多、实施难度大；生产过程难以精确控制；

安全生产：安全隐患多、具有突发性和随机性，安全生产成本高。

2、国内矿业企业数字矿山建设中存在的问题

理论研究：强调概念、缺乏基础研究，过度模仿、缺乏自主产权，注重单项建设、缺乏总体规划；

产品开发：追求短期利益、缺乏核心技术，缺少专注与行业的产品开发团队，难以形成适合行业特点的具有竞争力的产品体系；

系统集成：缺乏总体设计、难保项目质量，缺乏专用产品、难以保障系统的稳定与可靠性，缺乏稳定、专业的技术支持、难以实现企业希望的目标；

企业应用：缺乏对需求的全面分析、难以准确确定项目的建设目标，缺乏主动性、难以在企业生产管理中发挥应有的效果，过分强调传统运作模式、忽略了改变对企业发展的重要作用，强调建设、忽视了人才培养和项目运行管理维护的重要性；

整体问题：装备水平落后、缺乏系统性研究，缺乏有效的通讯平台和高度集成的软件系统。

五、松湖铁矿数字矿山建设的设想

1、对新疆天华矿业有限责任公司松湖矿铁矿数字矿山建设的设想：一是要请掌握先进理念和技术成熟软件公司进行设计，要求科学合理，要现代化、数字化、智能化。

2、可以分批分次由公司统一组织相关管理、工程技术人员外出考察、学习，只有整体水平和能力提升，才能做好矿山的生产、管理、安全、技术工作。

3、建议松湖矿铁矿成立一个矿山生产技术研究中心或实验室，针对采矿方法、地压活动、生产管理，施工方管理、供配矿管理、设备管理、数字化和智能化方面的技术、经验、教训进行沟通交流。与数字化矿山研究中心或实验室分步建设或共建。

篇8

为何非煤矿山的标准化建设要向煤矿学习？用国家安全监管总局副局长王德学的话说是，“煤矿标准化建设的困难并不比非煤矿山少，采掘工作面动态变化快、工作环境差、劳动强度大、灾害类型多、安全风险高。但经过近十年来的建设，安全质量标准化工作却能深化到每个环节和岗位之中，因此要虚心学习，认真借鉴。”

近年，非煤矿山行业的安全生产标准化建设也取得了一定成绩。截至2012年底，国家安全监管总局评审认定的一级安全生产标准化企业33家，各地评审认定的二级企业1 402家，三级企业2万5 929家。辽宁、吉林、江苏等15个地区的达标率超过70%。

在参观完煤矿的安全质量标准化建设后，河北省安监局、五矿邯邢矿业有限公司等5家单位分别介绍了本地区、本企业非煤矿山安全生产标准化的推进做法。

用标准化提升本质安全

河北省是非煤矿山大省，不仅尾矿库数量居全国之首，金属非金属矿山的数量也名列全国前茅，“总体数量多、规模小”是河北省非煤矿山的主要特点。为提高非煤矿山的安全生产水平，河北省安监局持续开展了打非治违、整顿关闭、安全生产标准化建设推进等工作，特别是在推进非煤矿山企业标准化建设过程中，以推广安全生产先进适用技术为载体，与班组安全建设相结合，全面提升非煤矿山企业的本质安全水平。

河北省安监局副局长刘春增在发言中说道：“从2012年起，我们要求新建、改建、扩建的金属地下矿山，要优先选用充填采矿方法，不采用该方法的，需进行专门的论证，并经省安监局批准。”据刘春增介绍，目前河北省邯郸、邢台地区新建地下矿山全部实现充填采矿，老矿山全部进行充填改造；唐山市大部分地下矿山也实现了尾砂胶结充填，今后将不再增建尾矿库，从根本上解决了尾矿库安全问题。同时，河北省的中小型露天采石场全部采用了中深孔爆破开采技术，实现了机械铲装、机械二次破碎；三等以上尾矿库全部安装了在线监测系统。

在推动非煤矿山标准化建设方面，河北省还将其与班组安全建设相结合。在学习借鉴煤矿“金牌班组”安全建设的经验后，河北省以落实地方标准――《尾矿库生产运行作业规定》为主要内容，开展尾矿库班组安全建设，旨在提高一线职工的安全意识，规范现场操作。

此外，河北省还将标准化内容纳入非煤矿山安全监管的各个环节，与非煤矿山的行政许可、监察执法、评优评先结合起来。对达到标准化二级以上的企业，减少日常执法检查频次；在矿山资源整合过程中，要求整合主体必须是标准化达标企业。刘春增介绍：“这些举措促进了企业标准化建设的自觉性和主动性。目前，河北省80%以上的非煤矿山达到了最低等级以上标准化水平，2013年底前，全省所有的非煤矿山都要达到标准化最低等级。”

全员参与标准化

五矿邯邢矿业有限公司（以下简称“邯邢矿业”）是一家历史悠久的大型黑色冶金矿山采选企业。公司总部位于河北省邯郸市，下属矿山分布于河北、安徽、山东、辽宁及山西，目前拥有地下铁矿山13座，生产规模居全国地下铁矿山前列。

2009年，邯邢矿业按照统一领导、分步实施、全面推进的原则，启动了安全标准化建设。各矿山分别成立了安全标准化办公室，下设安全管理、矿山技术、设备设施、尾矿库4个组，指定专人负责，按照标准化规范实施指南，将地下矿山的14个要素、尾矿库的9个要素逐一分解至各职能部门。

“危险源辨识与风险评价是安全管理工作的基础，也是创建并维护安全标准化的核心和关键。我们牢牢把握这个基础、核心和关键，投入大量的人力、物力开展危险源辨识与风险评价工作，覆盖生产工艺、设备设施、环境，以及人的行为、管理等方面。” 邯邢矿业董事长张文学介绍说，公司采用层层落实的方式，让一线职工直接参与，找出企业运行过程中可能存在的危险源，进而采取有针对性的控制措施，消除、减轻或隔离危害，从源头上降低作业活动的风险。

安全生产标准化体系包括管理标准化、现场标准化、操作标准化3个环节。“在实际推进过程中，我们在客观审视企业原有管理体系的基础上，按照标准化的新要求，逐步建立完善了安全管理体系。”张文学介绍说，通过安全管理现状评估、危险源辨识与风险评价、现场文明生产环境治理等工作的开展，邯邢矿业最终形成了《安全标准化地下矿山制度汇编》《安全标准化尾矿库管理制度汇编》和《安全文明生产检查标准》等系列文件制度，使安全管理走向标准化。

现场标准化则经过大力整治非标工程，使各种安全标志、标语齐全醒目；各种信号、防护、警报装置齐全可靠；安全通道畅通，给员工创造一个舒适安全的工作环境。

而操作标准化是通过制定岗位操作程序和动作标准，让员工熟记并严格执行，规范员工的操作行为，纠正和避免习惯性违章作业。

只争朝夕 强力推进

根据国务院安委会2011年的《关于深入开展企业安全生产标准化建设的指导意见》，要求非煤矿山领域的规模以上企业，在2013年底要全部完成标准化建设。对此，王德学强调“要只争朝夕，强力推进”，并提出3点要求。

一要认真学习借鉴煤矿以“铁的思想、铁的决心、铁的纪律”推行安全质量标准化建设的经验。王德学说，大家通过到煤矿井下学习参观，看到巷道支护标准规范、线缆吊挂整齐、材料堆放井然有序，而且长年累月，始终如一。每一位矿工对岗位、周边环境和设备设施的风险了如指掌，真正做到了岗位达标、班组达标、企业达标，把标准化体系的思想融入到日常安全管理和每位矿工的思想当中。“我们自我对比一下，有没有差距，差距在哪里？最大的差距是思想上的麻痹，认为非煤矿山的危险因素比煤矿少，降低了对金属非金属矿山安全生产标准化的要求。思想上的放松很容易导致事故发生。所以，要用煤矿安全质量标准化的理念和思路，来抓非煤矿山的安全标准化工作，高标准，严要求，强推动。”

篇9

关键词：采矿；技术；工艺

【分类号】：TU855

引言

近年来地下矿山开采规模的不断扩大、开采深度的不断增加，会带来一系列的技术难题。随着有利于露天开采的资源不断消失，加之严重的生态环境问题与市场问题，地下连续开采技术工艺是解决这些难题的有效途径之一。它可以改善井下工人的作业环境和工作条件；可以实现矿山机械化连续作业，提高采场的综合生产能力；可以缩短采场的回采周期，有利于深部低压的控制和管理；可以实现大规模、高强度的集中强化开采，降低矿石的开采成本，提高开采的经济效益等等。地下开采的优点不仅表现在具有较高的质量，而且还可以使矿山占用的面积成倍的减少。

1.金属矿地下连续开采的基本情况

采矿是通过矿堆的采准、切割和回采三个工艺流程将矿石从地下矿床开采出的过程。采矿方式分地上开采和地下开采两种。近年来，我国地下开采的金属矿山逐渐增多，地下开采的各个工序基本实现了由机械化操作取代手工作业，开采自动化程度明显提高。地下连续开采技术是我国目前地下采矿的先进技术。地下连续开采有两种主要方式，一是当矿体硬度较小时，开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时，开采时分成若干个施工段，不同施工段的各个工序连续平行进行施工，这需要在开采时做好各个工序间的协调工作。国外地下采矿装备系列齐全，配套完整，机械化程度也高，从凿岩、装药到转运，全部实现了机械化配套作业，各道工序无需手工体力操作，无繁重体力劳动，装备无轨化、液压化、自动化程度较高。地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面，已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。

2.金属矿地下连续开采工艺

金属矿连续开采工艺根据矿岩情况或开采方式不同，分为三种工艺流程。

2.1在对大块矿岩开采时，为提高开采的效率，连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序，施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率，经济适用，方便矿块的控制管理和采矿设备调配，将来发展潜力很大。

2.2在对地下矿石进行后处理时，采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度，近几年来，该工艺应用较广。

2.3如果开采的矿岩硬度较大，开采具有一定的难度，可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前，有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很大的进展，使其应用前景更加广阔。

3.金属矿山地下连续开采的问题及处理措施

我国自90年代以后，随着科学技术的不断发展，在地下连续开采技术研究方面取得了重大的突破，多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。同世界先进国家相比，仍有一定的差距。目前矿山开采中还存在某些问题急需解决。有的矿山在采矿时，将采矿分为矿石和矿柱两个步骤，将收矿柱放在开采矿石后面。这种采矿方法存在如下不足之处：矿柱质量难以保证，所留矿柱截面形态各异，抗压强度低，易产生破坏。矿柱回收结果不理想，能正常回收的矿柱较少，不但浪费了资源，而且降低了采矿效率，延长了采矿作业时间，对地下采矿的经济效益产生很大影响。并且由于采矿步骤多，在管理上也产生许多困难。

为了解决上述问题，有关专家不懈的努力，研究出地下连续开采无矿柱法。这种地下连续采矿施工方法如下：将步骤划分成矿段，不留矿柱，回采单元用矿段表示，采用将切割槽割在矿段中部，并把振动机布置在结构底部出矿的方法。矿石由振动车搬运，连续进行出矿、运矿的作业。崩矿过程中及时进行回填，平行进行采切、回采、充填的作业，使采矿工作连续不间断的施工。地下连续无矿柱采矿的实施，表明我国地下金属矿开采技术进入一个新的层次。使矿柱回收困难的问题得到很好的解决，加快了采矿的时间，避免了国家资源的浪费，提高了地下采矿的经济效益。由于减少了采矿步骤且使采矿各工序衔接紧密，连续不间断的开采，为采矿集中管理带来便利，使劳动效率大幅增长。回采时工序安排合理，连续开采，还解决了深部矿体开采时因为地压较大引起的围岩失稳问题。极大的促进了我国矿山开采的现代化进程。另外，地下连续开采的规范还不够完善，各地区对采矿的标准和要求还不统一，虽然重视开采新技术的研究，但对设备的配套及工艺的优化重视程度还不够，对新型设备的推广还不够完善。必须在有关部门的领导下，完善采矿规范标准，加强连续工艺的优化与设备的合理配套。建立与连续开采相适应的理论体系。在不断开发研制新型设备的同时，注重对新型设备的推广应用。使我国的金属矿地下连续开采进一步向现代化迈进。

4.地下连续采矿技术的应用

新疆某铁矿年产矿石能力20万吨。矿区属丘陵地带，气候干燥，夏季雨水较多，年平均降雨量1732.6毫米，冬季气温较低区域内未有大的河流，矿区地震烈度为6度。经勘察矿区深层土质为岩石，浅层为砂砾层。矿床为缓倾斜矿床，矿体为脉状矿体。地下开采的日产量为3000吨。采用地下连续开采方案，用胶带运输机连续运输，地下开采按由上往下的顺序开采。 将整个矿块划分为一个回采单元，矿块厚度即采场宽，相互采场之间不留矿柱，依次连续的进行采切、回采、充填三大工序，回采不允许在同一分层上进行，要分层进行，不同时进行相邻采场的采切。为避免开采时破坏四周土的应力，出现应力集中现象，影响围岩稳定，产生地面塌陷，设计对采空区采用非胶结充填方式处理，可以消除塌陷的危险。这种充填方式工程量较大，生产效率低，回采操作不便。后经专家研究决定，采用连续帷幕随时充填技术。该充填工艺施工时不留矿柱，开采各工序连接紧密，连续性好，而且作为支护的可压缩金属支座支护能力好。确保了采矿的安全，为出矿、转运和充填提供了方便。能对采空区进行及时迅速的回填。此采矿技术开采时采用将整体矿脉一体推进方式。主要的采切工程有：底盘转运巷道、切割巷、出矿漏斗及切割天井。地下连续采矿技术将回填空区用矿岩分离出的废石回填，采用了先进的矿浆输送方式。将深孔连续采矿技术、矿岩分离技术、矿浆输送技术等工艺与技术综合起来应用，实现了回采的高效率，经验证经济效益和社会效益良好。

5.金属矿地下连续开采未来的发展

我国的金属矿地下开采技术和过去相比虽然有了很大的进步，但要赶上并超过世界先进水平尚需不断发展，地下金属矿开采的大型化、数字化、连续化将是未来发展的主要方向。在采矿技术发展的同时需考虑社会效益和经济效益，研制并应用适合地下金属矿连续开采的技术，使矿山的开采与四周生态环境相谐调。有关部门还需组织专家加大对矿岩应力的研究，增加围岩的稳定性，以提高地下开采的安全性。还要加大对充填采矿法的推广力度，并且坚持朝快速化、环保化的方向发展。

6.小结

随着社会的发展，我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿地下连续开采的技术已经接近世界先进水平，基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机械化。如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步，研究出更先进的金属矿地下连续开采技术，仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。

参考文献

[1]徐东升，戴兴国，廖国燕.金属矿地下连续开采技术探讨.中国矿山工程[J].2007（04）

篇10

关键词: 充填采矿；技术；环境保护

与其他采矿方法相比，充填采矿法有提高矿石回采率、减少矿石贫化率、充分利用现有资源、有效地控制地压和地表塌陷、优化矿区周围环境、防止内因火灾和“三下开采”等显著特点。而且充填采矿在改进和完善现有技术的基础上，又有新的进步，在充填料制备、输送技术、充填材料开发和充填回采工艺技术等方面均有了长足的发展，加之井下无轨自行设备的广泛应用，充填采矿目前已成为一种高效的开采方法。

1 充填采矿技术应用现状

中国的充填技术经历了废石干式充填、分级尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土胶结充填、磨砂胶结充填、分级尾砂或天然砂充填、废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填和膏体充填的发展过程。但中国矿山数量多，开发与应用的充填工艺与技术类型多，尤其是近十余年来，在新的充填技术的研究开发和推广应用方面均取得了长足的进步。综合起来，中国的充填采矿技术发展大体分以下几个阶段。

第一阶段是20世纪50年代、60年代，均是以处理废弃物为目的的废石干式充填工艺。1955 年废石干式充填在有色金属矿产地下开采占38. 2% ，在黑色金属矿床地下开采中竟达到了54. 8%。但废石干式充填因其效率低、生产能力小和劳动强度大，满足不了采矿工业的发展，国内干式充填采矿所占比重逐年下降，几乎处于被淘汰的地位。

第二阶段是20世纪70年代、80年代, 开始应用尾砂胶结充填技术，由于非胶结充填体无自立能力，难以满足采矿工艺高回采率和低贫化率的需要，所以在水砂充填工艺得以发展并推广应用后，开始采用胶结充填技术。20世纪70年代细砂胶结充填在广东凡口铅锌矿、山东招远金矿和焦家金矿等矿山得以应用。这一时期的细砂胶结充填料主要以尾砂、天然砂和棒磨砂等作为充填集料，胶结剂为水泥。目前，以分级尾砂、天然砂和棒磨砂等材料作为集料的细砂胶结充填工艺与技术日臻成熟, 并已在广东凡口铅锌矿、甘肃小铁山铅锌矿、南京铅锌银矿、江西铜业集团公司武山铜矿、安徽铜都铜业安庆铜矿、金川二矿、湖北鸡冠嘴金矿、山东招远金矿等20 几座矿山应用。其中湖北鸡冠嘴金矿用江砂充填，山东招远金矿用海砂加尾砂充填，金川二矿用棒磨砂充填，其他均为分级尾砂充填。

第三阶段是20世纪90 年代以来，随着采矿工业的发展，原充填工艺已不能满足回采工艺的要求和进一步降低采矿成本或环境保护的需要。因而发展了高浓度充填、膏体充填、废石胶结充填和全尾砂胶结充填等新技术。

2 充填采矿技术优势及存在问题分析

2. 1 充填采矿技术优势

矿山充填采矿法之所以得到广泛的应用，所占的比重日益增加，综合起来其原因有下列几点。

( 1)充填体可以控制采场地压，支撑围岩， 减少、延缓和阻止采后空区围岩的破坏和移动。有利于开采深部矿床，水下建筑物下和构筑物下的矿床，以及有自燃倾向的矿床。

( 2)矿石回采率高，贫化率低，采选综合经济效益好，并可减少地面尾矿坝占地面积；开采地面需要保护的矿床，使用充填采矿法可保护地面不发生陷落; 充填采矿法开采有自燃倾向的矿床，可有效地防止火灾的发生。

( 3)开采作业机械化，采用凿岩台车凿岩，铲运机出矿，锚杆机安装锚杆、锚索护顶等，使充填采矿法成为高效率的采矿方法；大力开展了充填理论的研究, 推广了充填料输送管路化, 充填过程自动化, 研发了代替水泥的胶凝材料, 采用高浓度均质流的浆体输送, 从而使充填体强度提高, 成本下降。

( 4)深部充填采矿技术, 随着矿床开采的不断延伸, 采场范围扩大, 地压增高, 尤其是高地应力矿区,不仅采场突变失稳风险在增加, 而且潜在的危害也加大。所以进行深部充填采矿可以解决采场不平衡应力的传递和调整, 其传递和调整的结果, 可能导致原岩应力场再次处于平衡状态。

2. 2 充填采矿发展存在问题

从上面的原因可以看出, 充填采矿法从某些方面代表了国内外矿山发展的趋势, 但是充填采矿的技术研究和应用方面还存在着某些问题, 下面笔者对充填采矿发展提出一些粗浅的改进观点, 供研讨。

( 1)创造新型采矿工艺, 保证充填质量。充填采矿技术要结合矿山特点, 矿床开采技术条件, 发明或创造一些与其他采矿技术相结合的新型采矿法。对于缓倾斜极薄矿脉开采, 可用矿岩分掘, 废石抛掷充填空区, 即削壁充填和爆力运矿相结合的采矿法。对于厚大而矿岩较稳固的矿体, 可用浅孔和中深孔空场采矿法开采, 采后空区用尾砂胶结、块石胶结或高水材料充填, 即阶段连续回采快速充填工艺, 既降低成本, 又增大效率, 也作到对采空区的处理。

另外, 采场设计对充填质量的好坏影响很大, 采场几何形状的设计往往是为了适应矿山生产要求和便于通达, 而并非是为了充填料的充放和保持充填质量的功能。一旦充填料离开浆体供给管路, 输送机卸料端或车辆铲斗, 充填料质量控制可能不再受到矿山工作人员制约, 所以充放点的位置将会影响充填料可能发生的分凝度, 靠近采场一侧布置充放点时,随着分凝量增加, 在开始沉降前充填料必须移动的距离将会加大, 这种充放方式将在紧靠充放点的下部产生很强的充填角, 而离开充放点的距离越大, 端壁越松弱, 当采场尺寸很大时, 应当放置另外的充放点, 以便缩小充填料移动的距离, 从而使充填质量下降的趋势得到缓解。

( 2)开发研制低成本、高强度的新型充填固化材料。充填料的物理特性包含: 孔隙率、湿度、容重、粒度、固体含量及其级配、渗水度、抗压、抗剪力学强度、可压缩性等。充填体的物理力学特征与许多因素有关, 主要取决于骨料的成分及其结构, 胶结材料的成分及其组成方式等, 它直接影响充填体的强度和采场的稳定性, 这是充填采空区必不可少的材料基本性能研究, 因此各国对此进行了深入研究。

比如: 高水材料优点是可以使用全尾砂, 充填体固结速度快, 充填料无重力水排出因而避免了井下环境污染并节约了排水费用, 充填料可以低浓度远距离

输送、充填效率高。但是充填体强度不高, 这种固结材料在应用过程中极易风化, 脱水后强度有所降低。另外材料成本价格高。在矿山和其他工程应用中, 没有长期稳固性证明其有抵抗爆破震动性与冲击性, 抵抗各种性质渗滤水腐蚀性以及抵抗地应力作用变形破坏与地热作用、冰冻作用等特性。为此, 需要加强对高水材料的长期性能研究。

( 3)研制高效矿山充填设备和提高矿山充填自动控制与自动化水平。矿山充填系统的自动化程度的高低直接影响和制约矿山的发展, 但是由于国产的相关设备技术性能稳定性差, 遏止了矿山充填技术的发展。所以必须加强研制高效浓密备(如: 高效浓密机、陶瓷过滤机、真空过滤机、盘式过滤机等), 为高浓度全尾矿浆的制备提供有效保证, 同时研究减少或消除充填设备磨损和腐蚀的方法。更重要的是要研制高浓度输送设备, 采用压排设备输送调节各段输送压力, 防止输送堵管现象; 对于充填系统卸料浓度和物料流量的自动控制技术正常化, 最为关键的是要研制和引进适合于矿山应用的自动化设备和仪表,建立真正意义上的自动控制系统, 从而调节充填系统的全尾矿卸料、充填固化材料和清水等物流量来自动调节充填浓度。

( 4)严格充填站管理制度, 定期采样、确保充填质量。现代化的充填站都装备有各种电子设备和机械设备, 以利于生产所需的充填材料。这种充填站一般都是地表设施, 设置在矿山选矿厂内或其附近,以利于选矿厂供应充填站制备充填料所需的组分。各充填站的设计一般都很相似, 而且制备流程所需的各种设备, 包括泵、阀、流量计、浓度计和胶结计量装置, 都已使用电子控制。就胶结剂材料和混合浆体浓度的剂量控制对保持充填料质量都是最重要的因素。为达到有效的剂量, 许多称重装置和流量监测装置都取决于精确的校准。为保持松散充填材料的合理速度控制, 大多数充填料制备站对充填料制备流程的设备既不进行定期的也不进行系统的检查,即使有这种检查的话, 也只是安排每半年或更长的

周期进行维护和检查工作。另有一些充填站, 只是在设备发生故障或各种流量计计量系统发生故障时才进行检查。

因此, 为了使充填料制备站流程控制保持最低限度的适宜程度, 应当建立设备的定期检查制度。作为最终检验充填料制备站质量控制适宜程度的手段, 不管仪器的精度和机械化程度如何, 对充填站产品进行定期采样检查, 可确保充填料的物理特性维持在所需要求的水平上。