金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展趨勢及管理探討

楊林

【摘? 要】礦石開采工程對技術(shù)要求較為嚴苛，且在金屬采礦施工過程中由于礦場自然環(huán)境相對較為特殊，需要注重安全管理問題也比較多。本文分析金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展趨勢，并結(jié)合M錳礦采礦工程分析礦石采礦管理策略，希望可以起到一定借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】礦山;金屬;采礦技術(shù);發(fā)展;管理

引言

金屬礦產(chǎn)資源是人類發(fā)展與生存重要資源，提升金屬礦山開采工程質(zhì)量，對于確保人類可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。而想要提升金屬礦山開采質(zhì)量，就需要從金屬礦山開采技術(shù)未來發(fā)展趨勢、當(dāng)前金屬礦山開采工程存在問題等方面入手分析，以全面助力金屬礦山開采工程質(zhì)量提升，滿足社會發(fā)展需要。

1.金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著社會各領(lǐng)域技術(shù)與理念發(fā)展與進步，未來采礦技術(shù)逐漸呈現(xiàn)出朝著自動化、智能化、大型化方向發(fā)展趨勢。首先，金屬礦山采礦設(shè)備大型化。隨著機械技術(shù)不斷發(fā)展，與社會對金屬礦產(chǎn)等資源需求量進一步增加，為了滿足采礦量需求，金屬礦山采礦無疑會選擇挖掘機、輪鉆機等更加大型化甚至超大型設(shè)備，以貼合采礦需求。其次，采礦過程更加自動化。隨著自動化技術(shù)不斷發(fā)展，無人設(shè)備在金屬采礦中應(yīng)用勢必會進一步加深，裝備液壓化、無軌化、自動化水平進一步提升，未來金屬采礦過程無需實際采礦人工作業(yè)，實現(xiàn)自動采礦，為金屬采礦工程安全推進提供強有力支持。再次，采礦管理更加智能化。金屬采礦企業(yè)將大數(shù)據(jù)、云處理等先進技術(shù)與各種先進管理理念運用到采礦管理之中，進一步優(yōu)化企業(yè)采礦工程管理模式，提升采礦管理水平。

2.金屬礦山采礦常遇到的問題

M錳礦采礦工程項目，礦區(qū)礦脈屬于極薄急傾斜礦脈。主要由 2 條錳礦礦脈組成，錳礦礦區(qū)主礦脈為 V1礦脈，相對規(guī)模較大，次礦脈為 V2 礦脈。礦脈主要集中在礦區(qū)T2f4（中三疊統(tǒng)法郎組）含錳粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖地層中。錳礦礦體呈層狀產(chǎn)出，連續(xù)穩(wěn)定，圍巖與產(chǎn)狀一致。礦脈表現(xiàn)為190 m出露高差，750.02m走向長。礦體表現(xiàn)為203 .01m最大傾斜延伸，0.415—0.942 m厚度，0.721m平均厚度，50°以上傾角。

2.1技術(shù)問題

極薄急傾斜礦脈在開采過程中，開采企業(yè)除了需要考慮地表環(huán)境、含水率、穩(wěn)固性等基本因素之外，還需要考慮相應(yīng)技術(shù)處理問題，以保證整個開采過程安全、可靠、效率高。開采企業(yè)在該錳礦區(qū)開采過之前對礦山開采技術(shù)條件進行分析，該礦礦脈穩(wěn)固性較好、底板穩(wěn)固性次之、頂板穩(wěn)固性最差，如何充分利用礦巖自身條件進行安全開采是下一步開采主要研究問題。由于開采處為極薄急傾斜礦脈遇到技術(shù)問題主要包括以下幾個：（1）錳礦石貧化、損失率相對比較高，為了滿足錳礦石實際開采需要，開采企業(yè)不得不增加廢石開采量，難免導(dǎo)致礦石貧化、損失率較高。（2）生產(chǎn)效率低、勞動強度較高。由于該礦區(qū)礦脈分布情況無法采用大型機器進行機械化生產(chǎn)，勞動強度比較大。（3）采礦技術(shù)選擇相對比較難，受到該礦區(qū)實際條件限制，在采礦技術(shù)具體選擇上需要綜合考慮因素較多，技術(shù)選擇較為困難。（4）礦脈較窄僅開采礦脈空間小，沒有辦法滿足實際作業(yè)需要。

2.2現(xiàn)場安全問題

開采企業(yè)根據(jù)該工程實際情況，總結(jié)自身以往開采現(xiàn)場安全管控存在問題，以為現(xiàn)場安全開采控制方案制定提供有力參考。當(dāng)前現(xiàn)場安全管控上主要存在問題包括以下幾個：（1）開采現(xiàn)場參與人員與設(shè)備相對較多，過去在安全管理上具備單純?nèi)藛T與設(shè)備安全管控措施，但在實際施工中發(fā)現(xiàn)人員與設(shè)備依舊存在混亂情況，一定程度上埋下安全隱患，對于整個金屬開采過程安全推進產(chǎn)生一定不利影響。（2）安全管控人員整體素質(zhì)水平有待進一步提升，盡管現(xiàn)在已經(jīng)具備安全管控小組，但安全管控小組在學(xué)歷、經(jīng)驗、技術(shù)等方面良莠不齊，導(dǎo)致整體安全管控水平相對較低，對開采現(xiàn)場安全管控造成一定不利影響。

3.金屬礦山采礦的管理策略

3.1引入新方法、新技術(shù)

應(yīng)對該采礦工程技術(shù)選擇等問題，開采企業(yè)引入細致化管理模式，針對錳礦開采技術(shù)進行全方位探討與研究。分析自身當(dāng)前所具備開采技術(shù)與該礦區(qū)極薄急傾斜礦脈的特征，通過比對分析削壁充填法與淺孔留礦法具體使用可行性，發(fā)現(xiàn)削壁充填法更加適宜此處礦區(qū)采礦需要。采礦企業(yè)選定削壁充填法開采技術(shù)之后，為了保證開采施工可以有序推進，進一步從采場回采工藝、削壁厚度、采切工程布置、結(jié)構(gòu)參數(shù)等方面細化設(shè)計采礦工藝。

開采企業(yè)經(jīng)過對礦區(qū)進一步科學(xué)測算，最終確定采場結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：中段高度設(shè)置為60.00m或20.00m，錳礦采礦場沿著礦體整體走向進行布置，礦快長度控制在50.00m，采礦0.781m削壁厚度;礦場寬度為水平厚度（礦體）+0.781m削壁厚度即1.51m;回采時設(shè)置相應(yīng)預(yù)留柱，包括礦房頂部底部底柱（預(yù)留）、礦房頂部頂柱（預(yù)留）、兩相鄰采場之間間柱（預(yù)留），柱體尺寸為2.00 m頂柱厚、6.00m間柱寬、6.00m底柱厚。

①—中段運輸巷道;②—聯(lián)絡(luò)道;③—人行天井（通風(fēng)）;④—順路溜井（廢石）;⑤—順路溜井（礦石）;⑥—間柱;⑦—頂柱;⑧—底柱;⑨—拉底巷道;⑩—圍巖;—礦體;—閘門（放礦）;—充填廢石;—炮孔

開采企業(yè)在開采工程布置上，沿礦體下盤脈外掘進中段運輸平巷，控制礦體底板距離平巷中心線（中段運輸）距離為5.00m左右，同時在間柱中央開掘相應(yīng)礦塊天井，確保材料運送、行人、通風(fēng)等正常。待天井施工挖完畢后，沿著礦房底部進行拉底巷道開掘施工。開采企業(yè)在回踩工藝控制上，采用從下到上分層回采方式，每層高度控制在2.25m左右。開采企業(yè)在錳礦回采過程中需要控制爆破、鑿巖、出礦、礦柱回采等每一個回采環(huán)節(jié)，全面提升作業(yè)質(zhì)量。例如，在鑿巖作業(yè)上采用上向鑿巖方式。

待整體方案設(shè)計完畢之后，開采企業(yè)針對該技術(shù)方案進行試采作業(yè)，試采經(jīng)濟指標(biāo)結(jié)果如下。通過試采經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)測試，可以看出削壁充填法精細化技術(shù)方案相對經(jīng)濟效益比較高，符合此礦區(qū)錳礦實際開采需要。

試采經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)：

礦塊地質(zhì)礦量/t 指標(biāo)7726. 32;礦石貧化率/% 指標(biāo)6.45;礦石損失率/%指標(biāo)8.37;礦塊采出礦石量/t指標(biāo)7 567. 75;礦塊生產(chǎn)能力/（t/d） 指標(biāo)40;采切比/（m/kt） 指標(biāo)23.94;導(dǎo)爆管用量/（ m/t） 指標(biāo)0.35;炸藥用量/（ kg/t） 指標(biāo)0.9;非電雷管用量/（發(fā)/t） 指標(biāo)0.7;鋼板用量/（kg/t） 指標(biāo)2;舊膠帶用量/（m2/kt） 指標(biāo)16.

3.2現(xiàn)場安全管理措施強化策略

開采企業(yè)根據(jù)該工程實際情況，并結(jié)合安全管理上存在問題主要采取以下安全管理策略：（1）協(xié)調(diào)設(shè)備與人員管理。相關(guān)安全管理人員需要每日對開采設(shè)備與人員安全情況進行管理，并運用現(xiàn)代化技術(shù)優(yōu)化設(shè)備與人員具體位置，緩解現(xiàn)場管控混亂等問題，確保開采安全進行。（2）加強安全管理培訓(xùn)工作。開采企業(yè)定期組織專業(yè)化現(xiàn)場安全管理培訓(xùn)工作，從安全管理技能、安全管理理念、安全管理方法等方面進行全面培訓(xùn)，提升安全管控人員整體管控水平，保證采礦現(xiàn)場安全。

4.總結(jié)

綜上所述，金屬礦山采礦技術(shù)逐漸朝著自動化、智能化、大型化方向發(fā)展。礦石開采企業(yè)可以順應(yīng)這一趨勢，結(jié)合實際采礦工程具體情況，引入新技術(shù)與新方法，強化安全管理，全面促進自身良性發(fā)展。

參考文獻

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