金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法优化选择及应用.pdf
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1、金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法优化选择及应用孙宜耐,刘苏,刘景东(山东黄金矿业【玲珑】有限公司,山东烟台2 6 540 0)摘要:本文研究金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法。在金矿资源开发中,深埋在地下、厚度较大的矿体采矿难度较大、成本较高。因此,如何选择适宜的采矿方法,提高金矿采收率、降低采矿成本、提高资源利用效率,成为研究重要方向。深入探索金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法,提高金矿开采效益,降低采矿对环境的影响,推进资源的可持续利用。同时,本文的研究成果可以为金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法的改进和优化提供参考。关键词:金矿缓斜;采矿方法优化;安全保障;效益提升中图分类号:F406.3;T D 8 6 3文献标识
2、码:B文章编号:10 0 8-0 155(2 0 2 3)10-0 154-0 3金是人类历史上最重要的贵金属之一,被广泛应用于工业生产、投资金融、珠宝首饰等领域。金矿矿体通常深埋在地下,厚度较大,矿体性质复杂,采矿难度和风险较大,因此,如何优化选择采矿方法,提高采矿效率,是金矿采矿领域的热点和难点之一。目前,国内外关于金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法的研究已有很多,如直接采矿法、矮墙开采法、塔式采矿法等。但上述方法均存在局限性,如地压风险较大、采收率低、成本高,需要进一步探索和优化。1缓倾斜金矿采矿技术现状与发展趋势缓倾斜金矿指地层倾角小于2 5的金矿脉或金矿体,对其的地下采掘存在一定困难,需要采
3、用特殊的采矿技术 。目前,国内外的缓倾斜金矿采矿技术主要包括矮墙法、露天采矿法、下沉坑采矿法、分层开采法、顶板控制法、塔式采矿法等。1.1 常用技术1.1.1矮墙法矮墙法是一种常见的缓倾斜金矿采矿技术,主要特点是在矿体两侧开挖高度较低的工作面,形成“矮墙”支撑矿体,减轻地压,降低采矿难度。然而,矮墙法存在矮墙支撑不牢固、矿体塌等安全问题及采收率低、成本高等技术问题 2 1.1.2塔式采矿法塔式采矿法是新型的缓倾斜金矿采矿技术,用钢结构塔架将高强度矿体分层堆垛,通过空气钻爆法和机械采矿技术逐层采出金矿石。该采矿方法具有采收率高、成本低、安全性好等优点,但也存在对钻爆技术要求较高、塔架结构复杂等技
4、术问题,还在环保层面具有明显短板,如在钻爆过程中产生大量的粉尘和噪音、作业环境恶劣等 3。采矿时需要分层堆垛和逐层采矿,154生产周期较长,需要几个月甚至数年才能完成采矿。1.1.3下沉坑采矿法下深坑采矿法原理是通过开挖一个小型坑口,从坑底开采矿石,并不断向下沉坑底附近开挖。坑底逐步下沉后,矿石通过坑口被运送到地面。该方法优点是可以逐步开采较深的矿床且无需进行大规模开挖,减少工程量。在资源利用中,也可避免大量的土石方运输和堆放。但采矿周期较长,生产效率较低,需要大量的人力和设备投人。1.1.4 顶板控制法该方法旨在控制地下矿石开采过程中的顶板稳定性,通过地质勘探与力学分析,确定顶板的强度和稳定
5、性,并采取相应的措施来支护和加固顶板。常用措施包括钢支架、锚杆和注浆等。该方法可根据采矿进度与顶板变形情况及时调整支护,规避事故风险。1.2发展趋势1.2.1采矿技术智能化厚矿体采矿将更加智能化,如采用计算机控制系统、物联网技术和人工智能技术等,实现自动化控制和远程监控等功能。该发展趋势可以提高采矿效率和精度,减少人为误差和危险因素,杜绝开采“灰色环节”,使开采更具备可控性“1。1.2.2环保技术应用在厚矿体采矿过程中,环保技术得到提升。例如,用绿色、低碳能源替代传统能源,降低污染排放,减少环境污染和破坏。处理采矿过程中的废弃物和尾矿,实现资源循环利用、降低对环境的影响 5。此外,环保技术能有
6、效改善开采环境,降低开采影响。1.2.3精细化开采精细化开采是厚矿体采矿方法未来发展方向,指通过高精度的勘探、采矿和选矿技术,对不同性质的矿石进行分级、分类,实现对每一种矿石的精准开采和最大化利用,提高矿山产出和经济效益。该技术发展趋势能改善传统采矿的“粗制滥采”,调整资源规划“)。通过技术创新和改进,降低采矿成本,提高资源回收利用率,减少资源浪费,实现可持续发展。该技术会成为未来矿产资源技术发展核心,也会完全改变未来采矿环境。2缓倾斜金矿采矿技术难点2.1 客观难点缓倾斜金矿矿体性质特殊,采矿过程中面临着很大的压力。下方岩层对上方矿体的支撑力很大,极大地限制了矿体的承载能力。采矿过程中会面临
7、矿体垮塌和岩爆等安全问题,导致采矿难度增加;其次,矿体内部层次很多,采矿进度难以掌控。要求采矿过程中要使用高精度的勘探技术和优化的采矿方法,保证矿体的稳定,掌控采矿进度。目前,技术受限严重,难以准确把握中深层开采情况;受缓倾斜金矿矿体的地质条件和采矿环境的限制,采矿工艺复杂、采矿过程中需要使用高精度设备、工具,导致采矿成本较高,矿山实际收益受到影响。2.2技术选择难点缓倾斜金矿矿体的性质特殊,选矿工艺选择难度大。矿体内存在不同层次的矿物和岩石,其性质和含量不同,难以进行有效区分。此外,矿体中黏土和硬岩等难以选别的物质增加了选矿工艺难度;不同的采矿方法在矿体开采效率、采矿成本、采矿安全等方面都存
8、在差异。选用合适的采矿方法、提高矿山的经济效益和生产效率,还要考虑环境保护和采矿安全等;缓倾斜金矿采矿工作安全风险较高,缓倾斜金矿的地质构造和矿体特征也使采矿过程中存在较大的安全隐患。在采矿过程中,地下水、瓦斯、岩爆、地震等地质灾害可能会对采矿人员造成严重危害,采矿工艺和采矿方法会对采矿安全产生重要影响。例如,采用露天开采法可能导致山体滑坡、崩塌等地质灾害,而巷道开采法可能会引起塌、爆炸等安全事故。3金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法优化选择思路及应用3.1进行金矿缓倾斜中厚矿体采矿条件分析金矿缓倾斜中厚矿体采矿条件分析是选择采矿方法的重要前提,本文从矿体特点、工程地质条件和环境条件三方面展开分析:矿
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