淺析回采的生產(chǎn)工藝

摘 要：一般來講回采費用占整個礦石成本的35%～50%，因此，回采工藝對礦床開采的效益影響很大。選擇合適的回采工藝對于礦柱回采是非常重要的。文章主要是針對礦柱回采的生產(chǎn)工藝進行了簡單的分析。

關鍵詞：礦柱 回采 生產(chǎn)工藝

中圖分類號：TD82文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0065-01

回采工藝創(chuàng)新主要是為了提高礦石回采強度、降低回采礦石損失和貧化、改善礦山經(jīng)濟效益。為了確保回采工作的安全，提高勞動生產(chǎn)率和采礦強度，必須正確選擇回采工藝方法。

1 回采的生產(chǎn)工藝

回采是指從完成采準、切割工作的礦塊內(nèi)采出礦石的過程。回采的主要生產(chǎn)工藝有落礦、礦石運搬和地壓管理。回采工藝之間的聯(lián)系是非常密切的。下面分別對此進行分析。落礦又稱為崩礦，是將礦石從礦體上分離下來，并破碎成適于運搬的塊度；運搬是將礦石從落礦地點運到階段運輸水平；地壓管理是為了采礦而控制或利用地壓所采取的相應措施。一般情況下，各種采礦都是由這三項工藝組成的。但具體到不同的工程，因礦石性質(zhì)、礦體和圍巖條件、所用設備及采礦方法結(jié)構等原因的影響，這些工藝的特點并非完全相同。

1.1 落礦

目前廣泛應用的落礦方法是鑿巖爆破。評價落礦效果的主要指標是：鑿巖工勞動生產(chǎn)率、實際落礦范圍與設計范圍的差距、礦石的破碎質(zhì)量。第一，淺孔落礦。當?shù)V體不規(guī)則時采用淺孔。淺孔落礦特別是手持式鑿巖，效率低，落礦量小，工作面安全衛(wèi)生條件差。在緩傾斜礦體中，一般采用輪胎式淺孔鑿巖臺車，效率高、作業(yè)安全。淺孔鑿巖一般采用輕型風動鑿巖機。爆破參數(shù)：釬頭直徑范圍為30～46 mm，少數(shù)為51 mm；最小抵抗線一般按釬頭直徑的25～30倍確定。每米淺孔落礦量一般為0.3～1.5 m3。第二，中深孔落礦。爆破參數(shù)：釬頭直徑一般為51～65 mm，少數(shù)礦山采用46 mm和70 mm。炮孔布置形式常用的有上向及水平扇形布置，但上向扇形居多。在使用銨油炸藥時，最小抵抗線一般為釬頭直徑的23～30倍。孔底距一般為（0.85～1.2）w（w為最小抵抗線長度），礦巖不堅固時取大值。中深孔鑿巖機臺班效率一般為30～40 m，每米中深孔落礦量通常為5～7 t。第三，深孔落礦。深孔落礦方式有水平層落礦，垂直層落礦和傾斜層落礦。落礦層的厚度范圍為3～15 m，或更厚。每次落礦層厚取決于炮孔直徑、炸藥爆力和每層中深孔的排數(shù)。爆破參數(shù)：釬頭直徑一般為80～120 mm，常用95～105 mm。深孔落礦鑿巖工勞動生產(chǎn)率高，勞動衛(wèi)生條件好，潛孔鉆機鑿巖粉塵小，落礦費用低。但是其礦石破碎不均勻，大塊產(chǎn)出率高，地震效應很大，礦石損失貧化大。

1.2 礦石運搬

礦石運搬指將礦石從落礦地點運送到階段運輸巷道裝載處。其方法有以下幾種：重力運搬、爆力運搬、人力運搬、機械運搬、水力運搬、聯(lián)合運搬。重力運搬是借助于礦石自重的運搬方法，是一種效率高而成本低的運搬方式。重力運搬適用于傾角大于礦石的自然安息角的薄礦體及各種傾角的厚大礦體。必須具備的條件是：礦體溜放的傾角大于礦石的自然安息角。采用爆力運搬，可避免在礦體底板開大量漏斗，工人不必進入采空區(qū)，作業(yè)安全。爆力運搬的效果可用拋入重力放礦區(qū)的礦石量來衡量。拋擲效果隨礦體傾角和端壁傾角的加大而提高。單位炸藥消耗加大，爆力運搬距離加大。當然，炸藥并不是越多越好，如果過多，會加大碎塊礦與粉礦，而碎粉礦的拋擲效果不好。機械運搬適用于各種傾角的礦體，常用的機械運搬方式有：電耙運搬、裝巖機運搬、裝運機運搬、鏟運機運搬、振動放礦機械及運輸機運搬。當?shù)V體厚大和礦巖穩(wěn)固時，設備規(guī)格更大，甚至接近露天型設備。

各種運搬機械使用情況參見底部結(jié)構和采礦方法部分的相關內(nèi)容。

1.3 采場地壓管理

采場地壓管理是為了防止開采工作空間的圍巖失控，發(fā)生大的移動，以免其威脅人員工作安全。它是礦床地下開采的主要生產(chǎn)工藝之一，對礦山安全工作、礦石成本、礦石損失貧化和礦山生產(chǎn)能力有著非常大的影響。我們可以將其分成兩個部分：礦塊回采階段和大范圍采空區(qū)形成后的階段。采場開采空問大，采場尺寸不斷變化，形狀復雜，因此，采場地壓管理也是非常復雜的。地壓管理方法大致有以下幾種：使開采空間具有較穩(wěn)固的幾何形狀，使應力較平緩地集中過渡；使開采空間圍巖達到自然崩落所需的尺寸，通過自然崩落釋放應力；用礦柱、充填體、支柱或聯(lián)合方法支撐或輔助支撐開采空間；邊采礦邊崩落圍巖，使開采空間某些部位的應力重新分布。

2 采礦工藝評述

2.1 充填采礦法

最早的充填法運用，是在古希臘羅里恩（Laureion）鎮(zhèn)的銀礦。后來加拿大的很多金屬礦山采用水砂充填法代替廢石干式充填，水砂充填技術因此得到了推廣應用。南非西德里方丹金礦利用全粒級尾砂充填料，充填體強度大幅提高。膏體充填得到了迅速的發(fā)展，成為充填法的一大突破。目前，國內(nèi)絕大多數(shù)地下金屬礦山淺部礦體己經(jīng)開采完畢，現(xiàn)有的采礦地點都在不斷的向深部延深。充填采礦法得到了廣泛的應用。金川試驗的進路機械化膠結(jié)充填采礦法，銅綠山的點柱式上向分層充填法、凡口的盤區(qū)水平分層膠結(jié)充填法、等都是填充技術上的突破。充填采礦法可以改善礦山生產(chǎn)安全狀況，提高礦石回采率，保護地表環(huán)境，是非常具有發(fā)展前景的一種采礦方法。

2.2 盤區(qū)機械化分層充填法

隨著各種無軌設備的不斷問世和完善，盤區(qū)機械化分層充填法有了長足的進步。這種采礦工藝有利于環(huán)保和深部開采。盤區(qū)機械化分層充填法以澳大利亞芒特艾薩礦業(yè)控股公司所屬的主要礦山—— 芒特艾薩礦為代表，國內(nèi)以凡口鉛鋅礦為代表。盤區(qū)機械化分層充填法具有以下特點：裝備先進，均采用無軌開拓，均分成礦房礦柱二步回采；輔助作業(yè)時間多，回采效率相對較低，成本較高；對礦體變化的適應能力較強，安全性較好。回采工作首先要考慮的就是分層回采高度問題。1992年凡口鉛鋅礦試驗并推廣了盤區(qū)上向中深孔落礦水平分層充填法，回采分層高度控制在4～4.5 m，采場最小控頂高度為3.5 m。提高了回采分層高度，減少了輔助作業(yè)時間，減少了損失貧化，提高了采礦生產(chǎn)能力。

參考文獻

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