关于有色金属矿山采矿技术的探索

赖华樑

（江西省赣州市大余县漂塘钨业有限公司，江西 赣州 341515）

随着社会的不断发展，对金属的需求也逐渐增加。虽然我国矿产资源比较丰富，但作为有限的矿产资源，会随着开采量的增大而逐渐减少，尤其是有色金属的矿产资源。因此，有必要加强对金属矿山地下开采技术的研究。本文分析了我国金属矿产的资源现状，探究了有色金属矿山采矿技术，并分析了其技术的发展趋势。随着我国科学技术的不断发展，我国有色金属矿山工作也取得了一定的进展。采矿业是我国支柱产业，在国民经济的发展中占据着重要作用。然而，随着社会经济的不断发展，对矿产资源的需求不断加大，这就需要更深入的挖掘以及矿山的勘探和开发。对有色金属矿山的开采技术进行深入研究势在必行。只有不断更新和发展开采技术，才能使促进我国采矿业的发展。

1 我国金属矿产资源现状

我国是矿产资源丰富的国家，具有资源量大、人均占有量少的特点。目前，经过相应的勘查对比，我国矿产资源总量约占世界矿产资源总量的12%，但人均矿产储量约为世界平均水平的58%，但结构不太合理。目前，我国矿产生产能力较高，其中铁矿石年总产量超过9 亿吨。随着社会的不断发展和科学技术的不断进步，生产能力将不断提高。此外，中国加大对海外铁矿石的投资，增加海外权益矿约1 亿吨，占中国进口总量的20%以上。

2 当前有色金属矿山采矿技术

（1）地下金属矿山无废开采技术。就有色金属矿而言，地下矿是其重要组成部分之一。采矿过程中会遇到各种各样的问题，只有有效解决地下采矿问题，才能更好地进行有色金属开采。这里的无废开采是指绿色开采。无废开采技术是一项非常系统的技术，它不仅具有多元化的采矿方法和广泛的开采范围，而且还包括多种采矿方法，例如如何填充和制备尾矿，加工和运输等。就无废采矿技术而言，它可以通过以下方式进行：一是将尾矿排入深海地区或填埋矿产资源的开采区域；整个采矿过程减少了对环境的污染。通过无废开采技术的应用，大大提高了矿产资源的利用率，减少了环境污染，节约了资源，在处理废弃矿产资源方面达到了环境保护和有效性。此外，无废开采技术符合有色金属开采的标准要求。在确保有色金属的高质量和高效率的前提下，它是绿色环保的，并且在环境保护和经济效益方面都发挥了重要的价值。

（2）大间距集中化无底柱高效开采工艺技术。就我国有色金属资源的开采状况而言，我国地下矿产较多，但开采难度较大，安全性有待提高。在有色金属矿山开采中，大范围集中开采技术可以很好地解决上述问题，是一项重要的开采技术。它具有以下特点：第一，操作过程简单，方便，容易；第二，实现机械化作业，在提高工作效率的同时，还要确保采矿过程的安全；第三，它降低了开采成本，因为实现了机械化开采，减少了人力的使用并节省了一定的人工成本。矿山开采是一项相对复杂的任务。过去，采矿业不仅要面对复杂的底部支柱，而且还要根据有色金属矿产资源的具体情况进行抵押。通过使用没有门槛支柱的大间距采矿技术，就没有复杂的门槛支柱，同时解决了以前采矿过程中费时费力的问题。此外，大间距无柱开采技术具有合理的结构参数，在某些倾斜矿山的开采中起着重要作用。在保证开采质量的前提下，大大提高了有色金属的开采效率。对于某些有稀释现象的有色金属矿山，该技术也适用，可以有效降低稀释率，提高经济效益。

（3）铲运机和松土机的露天开采技术。刮板松土机的露天开采技术更适合于铝土矿的开采，该技术的开采过程主要是通过松土器完成对矿山岩体的破碎，从而代替了凿岩爆破，减少了工人的劳动。铲运机主要负责装卸和运输。这种露天采矿技术相对简单，可以实现一台机器具有多种功能的效果，即铲运机可以完成分层倾卸，采矿和运输等多项任务。以山西孝义铝土矿为例，就采用了这项技术。详细信息如下：将刮板应用到松土机上的主要过程是：首先，使用松土机破碎岩石或矿石；其次，使用铲运机装载，松土机完成碎石操作后，在加强松土机的作用下，铲运机将松散的岩石切成不同的厚度。薄层的厚度一般为300mm ～500mm，然后挤入斗中直至斗充满。最后，铲运机的运输和卸载，头部和铲斗灵活连接，装载重心低，速度相对快。在下坡行驶时，铲运机的卸料使用其自身的重量来减轻主机的负荷。进入倾卸阶段时，铲运机的速度降低，铲斗门打开，倾卸板用来推动铲运机。行走时卸货，使铺展层层展开。松土机合理参数表见表1。

表1 松土机合理工作参数表

（4）露天转地下开采良好过渡及二者联合开采技术。联合采矿技术是指露天采矿技术与地下采矿技术的结合，或前者向后者的转换。该技术结合了露天采矿技术与地下采矿技术的优势，并将其应用于有色金属矿山的采矿过程中，以提高采矿效率。

3 有色金属钨矿典型矿山与采矿方法

（1）浅孔留矿法。婺源矿区属于高温热液钨矿床、钼矿床、石英脉型钨矿床。矿床由细脉组成，沿山脊分布。矿脉(带)由南至北共51 条，走向80°～90°，向北倾斜80°以上。脉(带)长约650m，宽10cm`60cm，平均25cm。矿带主脉宽度最大为0.6m，一般为0.2m～0.3m。矿床工程地质条件为硬、半硬、完整、稳定。矿区水文地质属于简单构造裂隙水，富水性较弱。

摘要在钨工业木子园矿区采用浅孔保留采矿方法，开发了平硐。矿区段长80m～ 100m，开采范围1m～ 2m。采用两种拉拔方式，一种是自滑拉拔，另一种是上料机拉拔。拉拔斗间距4.5m～ 5.5m，采用ysP-45 凿岩机。浅洞呈“枝”或“梅花”形向上。孔底距离0.4m～0.6m，孔深1.8m～2.2m。

采矿方法主要技术经济指标见表2。

表2 浅孔留矿法主要技术经济指标

（2）连续阶段崩落法。石竹园多金属矿床是一个大型接触交代矽卡岩矿床。工业类型为夕卡岩复合钨多金属矿床。矿体呈透镜状，厚度大，成矿作用强，稳定性好。矿石岩性为矽卡岩，为网状大理岩脉，缓向东南倾斜，倾角为5°～ 20°，局部为30°。顶板、围岩和东南顶板为网状灰岩脉夕卡岩和夕卡岩。地面、西壁和北壁为花岗岩。矿岩稳定性好，无自燃结块现象。富矿段西北角除裂缝密度高外，岩体连续性和完整性好，矿岩整体稳定性好。水文地质条件简单，对开采影响不大。

石竹园多金属矿床在富矿段490m 以上采用连续分段崩落法开采，采用平孔、斜井、通孔开采。矿区采用上下区通风系统。标题下面板垂直布局，高度68m 高，一盘分为九个矿体，矿体为东西向，穗长64m，宽15m，宽度采空区中部的洞穴到20 m，工作台高度是68m，高11m，部分结构的使用电动漏斗结构底部的耙，漂移通道类型(平面结构，双向交通)。采前切割顺序为：采场端全切、天井全切、上象限平行孔1。Ygz-90 钻孔机是用于在岩石隧道中向上钻孔的扇形孔。在顶板开采过程中，采用yQ-100 型井下钻床在岩石硐室中钻水平扇孔。掘进工作面采用7655 型凿岩机，掘进工作面开挖斜面；天井工作面配备YSP-45 凿岩机，装药采用bQF-100 装药装置，采用非电毫秒雷管进行毫秒延时起爆。大功率电耙通过振动牵伸机输送至采场溜槽，通过汽车输送至主溜槽，或通过ST3.5 刮板直接输送至主溜槽。

采煤方法的主要技术经济指标为：采场生产能力900-1000t/D；矿石损失率18%；矿石贫化率13%；剥脱比15.3 m/kt。

（3）全面采矿法。湘庐山钨矿为矽卡岩白钨矿。矿体赋存于燕山晚期杨柳岗组细粒黑云母花岗岩与炭质粉砂质泥灰岩的接触带。它以层状形式出现，并随接触区的存在而变化。C+D 级钨含量216，600 吨，平均品位0.663%。主矿体长1250m，长576m，深40m～300m，高358m～658m。矿体产状与香庐山背斜一致，轴向倾角为10°～ 25°，西北翼为7°，东南翼为38′。矿体厚度为2.55 m～ 45.59m，其中轴向部分最大，向两翼逐渐变薄。轴内矿体平均厚度为25.83m，东南翼平均厚度为6.53m，西北翼平均厚度为9.06m，矿体平均品位为0.705%。矿石工业以原生矿为主，含少量氧化矿，天然矿石类型为白钨矿-硅酸钙角铁矿，矿床水文地质条件简单。

主矿体主要采于地下，采动方法为留点柱和留条柱的积分法。生产能力约2200t/d。采用平硐开发，刮板输送。采矿方法结构参数：矿石断面沿走向布置，长50m，斜长40m～60m，上柱0m～3m，下柱3m，中柱6m。根据上板岩稳定性和矿石品位，采场中留有不规则矿柱，开采高度与矿体倾角有关。采用气腿凿岩机提前打开下部，浅孔压放矿，刮刀放矿。

技术经济指标：损失率12.33%，贫化率3.07%。

4 金属矿采矿技术的发展趋势

（1）大型极深露天矿采矿技术。由于金属矿物开采的不断发展，导致开采深度不断增加。由于矿物的深层开采，给整个开采过程带来了一定的困难，如采场空间作业范围的逐渐缩小，采矿强度的降低，开发和运输距离的增加以及设备的减少等。面对这些日益增加的困难，中国在现阶段已经形成了相对成熟的系统研究计划。大型极深露天矿的开采技术，爆破技术，设备配置和环境保护已基本完成，这项技术将在之后相关采矿中扮演重要角色。

（2）露天矿境界外驻留矿开采技术。当前许多冶金露天矿都已进入采矿后期。由于技术限制，露天矿没有得到有效开采，仍然有许多可用的矿石。 增加矿区面积将严重影响矿山的经济指标，同时，它将严重破坏周围的生态环境。

为了有效地开采和利用，研究和分析蚀变矿石和岩石的特征，选择相应的开采方法，使用声波技术和位移变化监测和控制数据，掌握岩体的地质活动特征，并进行相关数据分析，在采矿过程中进行分析并选择相应的采矿计划，以最大限度地提高采矿效率和矿石利用率。

（3）复杂难采地下残留矿体开采技术。由于长期无计划开采地下金属矿开采受到技术水平和不规则开采顺序的影响，因此矿区中仍有大量未开发的矿石资源。为了开采这些遗留矿石，需要更高的技术支持和安全保护，因此无法更好地处理一流的采空雾；遗留矿区的二次开采需要获取该区域中的相关数据参数。主要困难是复杂采空区其余部分的检测技术，大参数大面积综放开采技术，复杂回填和下层开采技术，重建剩余开采条件的技术，以及用于复杂残矿体安全开采的监测和预警技术。克服上述技术难题对我国矿产资源的有效开发和规划具有重要意义。

5 结语

总之，有色金属的开采是矿产资源利用的先决条件。加强有色金属开采技术是重要的开采手段。因此，我们应该继续研究和开发新的采矿技术，以有效地开采矿物，促进有色金属矿物资源的有效利用，并促进国民经济的发展。