地下金属矿山采矿连续工艺分析罗杰

地下金属矿山采矿连续工艺分析罗杰

罗杰

云南锡业集团(控股)有限责任公司老厂分矿云南个旧661000

摘要：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。本文进一步分析了地下金属矿山采矿连续工艺，以供同仁参考借鉴。

关键词：金属矿山；地下采矿；连续工艺

1连续采矿装备分析

1.1连续作业系统的重要组成

采场出矿振动机组的连续作业系统主要由7节HZY型分节振动运输列车、3台FSZ－Ⅱ型振动出矿机、溜井下部装载、中段运输以及原矿振动条筛等共同构成。出矿运矿作业工序为:采场崩落矿石—出矿口的振动出矿机放出—振动运输列车—溜井口的振动条筛—合格块度到溜井(不合格二次破碎)—XL－20型7t架线式电机车—主井矿仓。通常以上顺序，可实现采场出矿、运矿、筛分以及处理大块的连续作业。

1.2新一代机组设备的主要设计改进措施

在第二阶段的采场连续大量采矿试验中，顺利完成了采场出矿运矿连续作业机组的研制。通过不断的改进，本组试验回采矿段二分区的出矿以及运矿连续作业设备外型尺寸、内在性能以及联结密封结构等都得到了一定程度的完善及优化，从而逐渐成为了一代新型的机型。

（1）采用分节组合式结构对振动运输机列车的整体进行改进优化。为了使列车的整体性能得到有效提高，改进的具体措施如下:a．机架:用固定式安装结构代替原来的带行走轮卡轨器定位安装结构，使定位结构得到了一定程度的简化，并使列车的安装定位的安全性更高，且也必将方便；b．槽体:用矩形断面代替原来的梯形断面，并使槽体的强度及刚度得到一定程度的增加；c．激振电机:由槽体下改为安装在槽体两侧，使列车的高度实现了最大程度的降低；d．弹性元件:采用自主研制的金属橡胶复合弹簧，把弹性元件的布置方法作一定程度的改变，并把其弹性的系统结构进行有效简化，使工作噪音得到有效减少，并在一定程度上缩短了过共振时间。根据实验可知，对机组的相关设备进行优化改造后，列车的整体结构及工作性能都得到很大程度的改善。

（2）为了对振动电机为振源的振动出矿机台板易断裂、电机的紧固螺栓易发生脱落等问题进行有效解决，本次试验采用以下方法:把台板和电机座进行联结安装，使振动电机在台板下方以正向水平安装。这样的安装方法在一定程度使激振力在台板上得以进行合理分布，从而使振动出矿取得比较好的出矿效果，另一方面，也便于对电机进行安装、更换及维护。这种组合式振动出矿机具有以下优点:两部分电源都是独立的，出矿时互不干扰，可以单独启动，也可以同时启动；动力方面分别比较均衡，对设备的强度及结构要求比较低；采场放出的大块矿石可通过，适应性比较大；组合式振动出矿机单台重量比较轻，便于运输、加工、安装及检修等。根据实验可知，这种组合式机型不仅能达到出矿工艺的相关标准，而且还能在一定程度上节约资源及生产成本。

2地下金属矿山采矿连续工艺分析

2.1技术类别

地下金属矿山的连续采矿方式包括两类:第一，采装运机组与一步回釆组合的连续作业。回釆过程中，釆、装、运基于不同的作业空间平行，以规模化为目标，将各采矿工艺和设备有机组合起来。第二，单一采矿机的连续采矿。直行采掘方式，破岩、装载、运矿工艺在同一空间平行推进。第一类连续采矿方式的理念在实践中应用较多。基于这两个类别，延伸出了较多的技术工艺。第一，房式回采振动连续采矿技术。将整个金属矿划分成若干个矿段，其间不留任何间柱，以分节振动运输车将金属矿石运出来，形成出矿与运矿连续作业线。实践中，采切、回采、充填彼此之间相互衔接，独立转移。第二，深井连续推进，采矿过程中不留矿柱，沿走向连续开采作业，减少损失与贫化;采空区的帷幕隔墙与充填快速处理，保障作业安全;采矿过程中可利用主动支护技术为落矿与运搬、充填做准备。第三，无间柱连续分层充填开采。将矿块进行整体作为一个回采单元，采场间通常不留任何的矿柱，采切作业采取跳跃式，相邻的金属矿采场不平行采切。

2.2金属矿地下连续开采工艺技术的应用

在对大块矿岩开采时，可以连续进行落矿、出矿、运输作业，配合前进式推进，不留矿柱。此方法可以大大的提升效率，经济适用，矿块的控制以及采矿设备调配都能够更好的掌控。开采的后处理时，采用专门的运输机连续作业，实现开采、运送达到一体化，加快开采速度。如果开采的矿岩硬度较大，可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺。针对缓倾斜层状含水松软矿体，国内的很多金属矿都位于缓倾斜矿床，如武安市金属矿山有脉状矿体、似层状矿体共同构成，含有大量的水分，爆破以后矿岩很容易分离开来。采用深孔合采连续技术，实现井下矿、岩分离，铜鼓矿浆输送方式，实现金属矿地下高效回采，具有非常好的经济效益。最后如果是岩石状矿藏的话，开采中要严格执行大于60米底盘宽度的目标要求。小型矿床或者矿壁直立性不强的松软类矿藏可以适当把控在大于40米的要求。岩石状矿地区，可调控的范围都在500米以内。除此之外还有一些茹土质地的矿藏是控制在4米的范围。在特殊地带，如覆盖层、山川脉层等则控制在0.5－1米之间。

3地下金属矿山采矿连续工艺中的问题及处理措施

随着科学技术的不断发展，我国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。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。

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。

结束语：

连续开采技术在金属矿地下开采中的应用，可以带来多方面的效果，而且已经被国内外有所关注。只有不断推动金属矿山作业工艺向连续化发展，才能为矿石的开采带来更好的经济效益。

参考文献：

【1】安智海.分段中深孔挤压崩矿连续采矿法在山东鑫汇金矿的应用[J].黄金科技，2010（10）：64-67.

【2】靳社英.中深孔挤压崩矿连续采矿法的应用[J].黄金科技，2010（10）：68-71.