有色金屬行業綠色礦山采礦方法現狀

楊留定 陳慶國 鄭幸福

（1.洛陽凱山礦業技術咨詢有限公司，河南 洛陽 471000；2.河南地礦科技產業園有限公司，河南 鄭州 450000）

礦產資源是社會經濟發展的重要基礎所在，我國有90%的一次性能源，以及70%以上的農業生產資料均與礦產資源存在聯系。由于我國人口基數較大，現階段，正處于社會發展改革的關鍵時期，對礦產資源需求量也在日益增加，供需矛盾日益突出。為了更好地應對能源危機，確保礦產資源的可持續應用，各級政府需要做好“資源節約型”社會建設工作。

1 有色金屬行業綠色礦山采礦現狀

1.1 資源構成復雜

在我國，礦產資源具備很多特點，最為明顯的就是共伴生礦種多，單一礦種較少，這一點在有色金屬礦產之中同樣可以體現出來，很多有色金屬礦產資源以共伴生形式存在。站在調查結果角度來說，大多數礦山為金屬礦床，而且本次調查中的14個礦山中的共伴生金屬能夠達到5種以上。

1.2 資源品位低

有色金屬礦產資源品位低，這也是與其他礦區分的重要因素，同時，也是普遍性的礦產資源共性特征。站在實際調查結果角度來說，整個礦山的平均地質品位為0.385%，除了部分銅礦伴有生鐵、硫等元素之外，還包括伴生鋅等。另外，銅礦山之中的有用元素品位也較低。鉬礦山的平均地質品位要比銅礦山更低，為0.101%，鉛鋅礦山平均地質品位相對較高一些，為5.3%左右，鎢礦山平均地質品位為0.321%，錫礦山為0.64%。

1.3 開發利用技術復雜

由于礦產資源具有復雜性特點，進而導致有色金屬礦產資源處理流程顯得極為復雜。因此，人們需要根據具體的資源賦存狀態以及巖體蝕變等因素，開展后續的開采工作。除此之外，在具體采礦工作開展過程中，主要涉及的類型有露天采礦、地下開采以及聯合開采等形式。由于多種伴生金屬存在，促使整個選礦技術顯得更加困難。為了從復雜體系之中選擇一種或者是幾種金屬礦物，往往需要選擇很多技術，其中涉及的中間產品、廢水等同樣十分復雜。

1.4 環保要求較高

由于有色金屬品位較低，進而導致有色金屬廢物產生量進一步擴大，其中，廢石和尾礦所產生的最大處理量可以達到98%左右，對于礦山之中的廢物處理技術，同樣具備較高的技術水準。除此之外，由于資源品位較低，自身構成情況也較為復雜，進而延長了工藝流程，在提升污染物數量的同時，處理難度也會進一步增加。

1.5 采礦技術現狀

在有色金屬礦山開采過程中，由于礦產種類較多，涉及的開采條件不同。整體來看，在有色礦山企業調研過程中，應確保開采技術處于行業領先水平。由于開采技術的先進性較高，回采率也會提升，平均三年的回采率能夠達到90.66%，最高的露天礦山能夠達到94.43%

2 常見的有色金屬行業綠色礦山采礦方法

2.1 淺孔留礦采礦法

從20世紀70年代開始，整個有色金屬采礦工藝才逐漸成熟，潛孔留礦法是目前有色金屬和稀有金屬礦山開采的主要方法之一，應用范圍較大，從江西、湖南兩省的調查結果可以看出，淺孔留礦法依然在各類采礦技術之中處于首要位置。以鎢礦為例，該種礦產的變化幅度較大，無論是按照傳統走向，還是傾斜走向，均容易出現尖滅再現、尖滅側現等現象。如果是站在礦脈寬度較多來說，其數值在幾厘米到幾米之間不等，但從實際應用過程中可以看出，淺孔留礦法十分實用。該項技術在管理上也極為方便，可借助于自重實現放礦操作，而且與之相對應的采切工程量較小，生產技術極容易被掌握，而且礦塊結構以及生產工藝極為簡單，為后續礦井井位調整提供便利條件。例如，在上坪礦區之中，屬于是高溫熱液錳鐵礦，內部礦脈能夠達到13條，以西北向傾斜為主，傾斜角能夠達到80°。另外，整個礦帶總長度為1 300 m，寬度為50 m左右，大多數礦脈厚度為0.2～0.3 m。站在實際開采角度來說，其開拓方式為平筒加盲斜井，采塊長度為40～60 m，礦斗間距為4.5～5.5 mm。

2.2 有底柱分段崩落采礦法

進入21世紀之后，容易開采的有色金屬資源越來越少，有底柱分段崩落采礦法應用范圍逐步提升。例如，在柿竹園多金屬礦床開采上，主要以復合型鎢多金屬礦為主，具備品位高、規模大以及礦化好等特點，礦體之中可以出現大量透鏡體。整條礦脈的傾斜方向為東南，具體傾角范圍集中在5到20°，局部的礦脈傾角可以達到35°。由于該床圍巖具備較高的穩定性，并不會出現自燃和結塊等問題。除此之外，站在實際開采角度來說，該項采礦技術每階段高度在68 m左右，相關工作人員需要了解每個盤區之中的礦快數量及礦塊走向，以該礦為例，整個底柱高度大約為14 m，間柱寬度為15 m，在底部結構以上，可以使用電耙道漏斗的結構。除此之外，采準切割為先礦房端部，之后再進行天井切割。采準切割為先礦房端部，之后再對天井進行切割操作，最后才是上向扇形平行炮孔。在具體礦房回采操作上，主要以YGZ-90型鉆機鑿為主，并對水平環形中深孔進行應用，在平巷和斜坡道掘進上，主要以YT-27型鑿巖機應用為主。在柿竹園多金屬礦區之中，通過應用了有底柱分段崩落采礦法，損失率可以降至9.5%，貧化率能夠降至12.9%，從這一點可以看出，該種方式要比淺孔留礦法更具優勢。

2.3 露天采礦法

從國外發展過程中可以看出，很多大型鎢礦山開采，主要的開采法為露天開采法，該種形式具備采礦量大、效率高等特點，可以在工作中取得更好效果。而在我國，鎢礦床的地形特征極為特殊，為露天采礦方式的使用提出了很大限制。例如，在我國江西分宜珠江礦業發展過程中，實際開采方式為地下和地上聯合開采，該種形式的生產能力可以達到2 500 t/d。如果是在地下開采階段，先進行分段空場操作，之后借助于填充法開展回采操作。站在設計地上采集角度來說，最為常見的開采方式便是露天開采，并借助于相關橫向采剝工藝，前期操作主要集中在上坡露天。后期則會向凹陷露天轉變。也正是由于該種開采方法的應用，才能確保有色金屬行業綠色礦山開采顯得更加完善。又如，行洛坑鎢礦屬于是露天開采企業，相關統計數據顯示，該礦之中的鎢金屬產量達到了30萬t，這也是我國較大的鎢礦床地區之一。

3 結語

綜上所述，很多高效、安全的采礦方式在應用過程中，也會受到具體的地質條件限制，無法將自身作用更好地發揮出來。為此，有色金屬行業綠色采礦方式的實施顯得尤為重要，可以實現具體采礦方式的全面優化，并將已有的采礦技術與工藝融合到一起，將科技創新力度提升。