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金属矿山采矿方法

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金属矿山采矿方法

金属矿山采矿方法范文第1篇

关键词:金属矿山;采矿技术;发展

中图分类号:C35文献标识码: A

引言

目前,我国正处于经济发展的转型期,经济的发展模式正在由单一追求经济发展的时期向绿色环保可持续发展的模式进行转变,这就要求我国一些传统的资源产业要进行技术的转型及更新,以适应当前社会发展的趋势。而金属资源作为经济发展的基础条件之一,对于金属矿山采矿技术的转型就势在必行,本文就对其进行简要论述,为未来金属矿山采矿技术的发展提供一下参考。

一、金属矿山开采遇到的问题

在我国矿产资源中贫矿占绝大多数,富矿相对较少;小型矿较多,大型矿较少。特别是有些开发商为了获取眼前的利润,弃贫择富,导致了更多资源的消耗和浪费。

1、采矿技术发展不均衡

我国地大物博,全国各地的经济状况存在很大差异,矿业发展建设也不例外。发达地区采矿技术相对成熟,甚至达到了国际先进水平;但偏远贫穷地区,采矿技术相对传统落后,开采的成本高、效率低、利益少。

2、资源综合利用率及回收率低

现在人们对有用矿物的回收加工越来越看重,但对于我国来说,资源综合利用率及回收率低与国外先进水平相比还有相当大的差距。

3、采矿带来的环境破坏突出

地下开采导致地层塌陷、地形损坏、资源浪费等各种问题。环境容量是有限度的,矿山开采若不遵循可持续发展的规则,将不能适应新时代的社会经济发展需求。

二、我国主要的采矿技术及特点

1、陡帮的开采

这种开采技术在初期时的剥离量比较小,基建的工程量也比较少,最终边坡的暴露时间以及建设周期都十分短。所以,很早以前我国就将陡帮的开采纳入到国家科技攻关项目中,在露天矿中进行了大规模工业试验的开展,这给大中型露天矿技术的新建、改造以及扩建提供了相关的实践经验。

2、地下金属矿山无废开采技术

矿山开采对环境发展的问题有很大的影响, 其中主要包括无废料开采技术、尾矿深海排放、利用露天采坑排放尾矿等几种尾矿处置方式,这些方式不仅在资源的充分利用上以及经济效益上有很大的优势, 而且在保护环境方面有其突出的表现,避免了废弃物对环境造成的污染和对人体的危害,同时也符合国家对矿山开采的要求。 这项技术是近几年才开发出来的新的成果。 该项技术还包括全尾矿充填技术、采矿方法与工艺以及高浓度尾矿料的制备与输送技术等方面。

3、无底柱的分段崩落方法

我国当前的无底柱分段崩落采矿技术面临着如何对结构参数进行加大和优

化的问题。优化结构参数的主要方向为使得进路间距不断增大。通过进路间距的增大能够实现采掘工程量的大幅减少,此外还能使得一次崩矿量增大,从而使得采矿强度得以增加,降低矿石的成本,大大提高矿山经济和社会效益。

4、地下金属矿山地压监测与控制技术

我国从事矿山科研的研究院、高等学院等在不断学习外国先进的科学技术的同时,也在根据我国开采的实际情况进行总结和不断创新,开展了以矿山地压监测与控制技术为主线的矿山安全开采方法的研究。研究的方向主要有以下几个方面:矿山开采地压监测与控制、地下工程加固、地表岩层稳定性监测与控制、矿山水害治理等。以井下采矿监测数据、矿山原始数据为信息源,建立了地下矿山采空区灾害管理详细系统,该系统主要通过系统分析、综合分析以及依据现场的地理环境、地质信息等条件等进行储存和处理,最终实现信息的动态反馈和进一步调整,实现了对采空区突发事故的及时有效处理。

5、地下金属采矿的连续化

连续开采地下金属矿山主要是指:连续回采矿房、连续开采矿体(床)、连

续运送矿石以及连续的全工艺过程。也就是说在开采的过程中实现一步到位;在回采的过程中实现出矿、落矿、搬运矿石工艺的连续性作业;实现井下矿石的运输、转载、提升等环节的连续化;落矿、掘进、运搬、出矿、运输等工艺过程连续化。

6、地下金属矿山联合采矿技术

我国的地下金属采矿业出现的较早,随着社会的发展和不断进步,尤其在崩落、空场和充填三大类上,有了很大程度的发展和改善,在发展中逐渐形成了多样化的适合我国不同地况的金属矿床开采的组合采矿方法,各种方法都有其相对的优点,之后发展的联合采矿方法积聚了各种采矿方法的优点,所以在条件的适应上有了较大的改善,为地下金属矿山的开采安全、高效提供了更多的保障。

三、国内金属矿山采矿技术的发展方向

结合全世界的矿山开采技术的发展状况以及我国的矿山开采的现状和今后的发展趋势,总结了以下几个矿山采矿技术的发展趋势。

1、探索并解决复杂条件矿床开采技术难题。需要根据现状以及实际存在的问题,采用综合的研究方法和手段,探索出不同条件矿床开采过程中存在的难题和安全问题,最终制定出符合开采实际的采矿工艺方法和相应的工程治理措施,得到最佳的经济开采模型。

2、无人化采矿技术

无人化采矿技术,就目前金属矿山而言,可以说是正在形成的技术,虽然已经在选矿得到了广泛应用,但是大多数矿山一直没有认识到它的优点和潜在的效益。目前,仍把注意力放在半自动化和辅助操作控制上,以此作为一种中间缓冲技术。如露天和地下矿钻机的钻头定位、钻进速度、压力和孔深控制; 电铲、轮式装载机和铲运机的挖掘控制等领域已成功地应用了无人化技术。由于 GPS、无线电通信以及激光技术的实用化,使得露天矿的测量和钻孔作业也实现了无人化化。

3、深部矿床综合开采技术

深部开采是将来矿山开采的一个必然方向,但是现阶段还有很多问题有待解决,所以制定出一整套完整的方案尤为关键。

4、无废害采矿(清洁采矿)

虽然无废采矿已经取得了一定的进展,但是从长远来看,无论是在我国还是全世界,无废害采矿仍然是 21 世纪矿业可持续发展的重要课题之一。

随着我国综合经济的不断发展,基础设施及国民经济都有了很大程度的提高,当然矿山业也有了很大程度的提高,需求量也有了很大的增长。现在国家对矿产资源的利用越来越多,开采条件好的以及品位高的矿山基本上都投入到了开采,品位低的、环境条件差的或者运输条件受到限制的等也都得到了国家的重视。不过在一些情况下我国技术还不允许开采,切莫乱开乱采,这样既达不到应有的经济效益,还会污染环境并且会有很多安全的隐患,所以不断提高技术水平是非常重要的。

结束语

综上所述,近些年,我国的矿山开采技术有了很大的发展,人们对矿山产品的使用在不断提高,所以不断发展金属采矿技术,同时也要不断学习外国的先进科学技术,才能不断充实矿山开采。随着矿山开采数量的增多,环境问题成为采矿中一个很重要的问题所在,所以今后的金属矿山的技术进步要以发展循环经济为主线,从矿产资源的高效开发和合理利用方面取得更大发展。

参考文献:

[1]荣.浅谈我国金属矿山采矿技术现状及发展方向[J]. 《河南科技》,2013,(14).

[2]贺媛.浅谈我国金属矿山采矿技术现状及发展方向[J]. 《科技信息》,2012,(33).

金属矿山采矿方法范文第2篇

【关键词】地下金属矿山;采矿技术;现状分析;发展趋势

引言

我国矿山总数的百分之九十左右是属于地下金属矿山,但是我国的铁矿资源有百分之九十是露天开采的,面对越来越少的地面金属矿产资源,我国应该加强向地下金属矿山开采的发展。随着我国社会经济的不断发展,我国的地下采矿技术在不断的发展,出现了跟多的新技术和新工艺。在我国的地下金属矿山采矿技术的发展历程中,各种采矿方法和回采工艺技术有着很明显的变化,采矿作业的效率和回采率逐渐的升高,正在朝着机械化和半自动化的方向发展。

一、地下金属矿山采矿工艺技术发展

(一)主要采矿方法的进展

我国的地下金属矿山的采矿工艺技术有很多,应用最广泛的是充填采矿法、崩落采矿法和空城采矿法等等。由于各种原因得到广泛应用的充填采矿法,各种新工艺技术和设备的发展和应用,充填采矿法的适用范围也在逐渐增大,对我国地下金属矿山采矿方法的应用比重的变化起到了不可忽视的影响。

在我国的众多铁矿山采矿作业中,主要的是采用崩落采矿法进行的;在黄金矿山的采矿作业中,主要采用的是空场采矿法和充填采矿法两种,有色金属矿山的采矿作业中,主要采用的崩落采矿法和空场采矿法,充填采矿发也有不少的比例,可以说较为均衡。近几年我国的充填采矿技术在不断的发展,而崩落采矿法和空场采矿法也在不断的进行改进和完善。

(二)深部开采

我国不少的矿山正在朝着深部开采的方向发展,开采的深度和范围也在不断的发展,但是深度开采的地质条件及其他环境因素与浅层开发有很大的不同,应该对深层开发进行充分的研究,提高我国深部开发的作业质量,保证我国的深部开发的发展,提高矿产资源的出产量。

(三)原地溶浸采矿法

原地溶浸采矿是一项直接在地下提取金属矿物的开采工艺,将开采、选矿和冶金技术进行结合。我国的很多金属矿场都是可以进行原地溶浸采矿作业的,并且正在不断的成功试验。相对于常规的采矿方法工艺,采矿技术在进行采矿的时候不需要对地表进行挖掘,没有废石和尾矿的产出,保护矿场当地的地表植被和生态环境;因为没有废石和尾矿的产出,所以节省了运输废石和尾矿的费用,节省了作业成本;许多矿场会因为开采技术和经济问题等方面的原因导致不适宜矿产资源开采,针对这种情况可以进行原地溶浸采矿技术进行作业,能够保证矿产资源的利用率;在劳动量和劳动条件上进行了改变,能够较为安全的进行采矿作业。

二、地下金属矿山采矿技术研究方向

首先要做好对尾矿的处理,可以将尾矿进行处理之后作为充填材料对采空区进行充填,不但能够废物利用,还能在环境的治理上做出贡献,正因为如此我国应该加强对尾矿造成的环境问题的处理研究。

要对采矿工艺的生产能力进行研究,采取措施来提高生产能力,对深孔阶段充填采矿法和分段充填采矿法进行着重的研究和改进。对大直径深孔阶段矿房采矿法和自然崩落采矿法等方法记性改进,提高作业的效率,降低生产的成本和矿产资源的贫化。

需要加大对大型、高效的无轨化矿山设备的研制。通过对高效率打孔穿爆设备和井巷钻进机械等装运设备及相应的辅助配套机械设备的研制,最大化的实现矿场作业的无轨化、自动化和半自动化,提高作业效率。另外,还有利用激光设备进行采矿的侧位、利用计算机来实现对凿岩台车和铲运机的控制、对高效连续式装载在和自卸式运输设备的车厢内部粘连无的自动清除等方向的发展。通过岁大型全盘机械化的引进与应用,实现对矿场作业的控制和自动化。

对矿场的地质条件进行详细的分析,不但能够在进行采矿作业设计的时候合理的选用开采技术,还能够根据不同的地质条件对资源的回收打好基础。在不少的深井开采、矿岩软松矿床的开采进行研究,对老矿山进行二次的矿产资源的回采等等。

我国的充填采矿技术有着不少的应用,虽然充填采矿具有一定的自身优势,但是还是会受到充填材料质量和成本的影响,不少市场上的填充材料虽然性能良好,但是成本却较为昂贵,而用较为低廉的充填材料则不能是充填料达到相应标准,这就要求我们应该加强对充填材料的研究,促进充填采矿技术的发展。某矿场研制的高压风流态化造浆充填工艺,其生产的充填物浓度较高,而相应的充填系统的成本较小,能够实现较大的自动化作业;还有块石胶结充填也在试验成功之后得到了相应的应用。

顺应信息化的发展,利用电子计算机和无线电通讯、远距离遥控和监控设备来实现对常产资源的储量品位和边界的存储、快速的实现对矿场作业的检测和调配,对各种风险也能很好的进行监测和预报。加强对新型采矿工艺技术的研发和应用,合理的结合运用各种采矿工艺技术,提高矿场的出矿量和出矿效率。

三、地下金属矿山采矿技术发展趋势

(一)采矿设备的研发

自从上世纪六十年代的后期推行了无轨采矿技术之后,在采矿技术上仅仅是进行完善而没有进行充分的改革,在当今的社会形势下,应该加强对开矿技术的改革程度的研究,为采矿作业的自动化和遥控技术打下基础。

(二)监控系统的完善

根据长臂法采矿的具体实例,我们可以发现在进行矿场作业在线监控的重要性,然而这只是监控系统在矿场作业中的一个方向,还有很多方面也需要应用监控系统进行对矿产作业进行辅助,比如对作业环境和地质灾害的监控等等,这些方向的应用逐渐的在不少的矿山作业中进行使用。

(三)数字化和智能化

数字化矿场作业是数字地球的一个应用,对矿场方方面面的数据进行信息化的处理,建立和完善矿山空间信息系统。通过对矿山信息系统、空间信息系统和虚拟现实系统等系统的多方向的联系来建立完善的矿山信息系统体系。

(四)地下开采及运输的露天化

相对与地下开采,露天开采能够更好的进行矿产资源的开采,所以可以加强对地下开采向露天开采的转化,应该在生产成本等方面进行控制。在运输方面,进行地下开采的时候会出现较长时间的基础建设,不但浪费的作业时间,还会带来投资的增加。为了实现较为方面的开采运输,可以利用原先的露天坑内的斜坡道进行基础建设,实现地下开采和露天开采的运输方式的结合,实现对作业设备的合理利用,降低采矿作业的投资。

结语

通过对我国地下金属矿山采矿技术的现状进行分析,对地下金属矿山采矿技术的研究方向进行了论述,在不同方面探究了其将来的发展趋势。

参考文献

[1]郭金峰. 我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势[A]. 中国冶金矿山企业协会、中国金属学会采矿分会、中钢集团马鞍山矿山研究院.2005年全国金属矿山采矿学术研讨与技术交流会论文集[C].中国冶金矿山企业协会、中国金属学会采矿分会、中钢集团马鞍山矿山研究院:,2005:6.

金属矿山采矿方法范文第3篇

关键字:无底柱分段崩落采矿法、石膏开采

引言:我国绝大多数石膏矿山采用房柱法开采,它把矿体划分为矿房和矿柱,只采矿房,把矿房采空后,在矿房的顶板、底板和两壁留下永久矿柱支撑采空区,不让上覆岩层垮塌,原来作用在矿房那部分的压力就转移到矿柱上承受。这种方法只适应矿体和围岩都稳固的矿床。这在矿体与围岩稳固性好的南京石膏矿得到了成功的应用,该矿矿石的普氏坚固性系数f=8~12,相当于每平方厘米的矿石面上可以承受800~1200公斤的压力,相当于金属矿山的坚固性岩石,顶板灰岩的f=4~6,且矿体上方为含水岩层和水田,地表不允许崩落。对于较稳固的平邑石膏矿,矿石f=4~6,顶板灰岩的f=2~6,已多次出现采空区冒顶和地表塌陷等工程地质灾害,他们正在思索改变采矿方法,崩落处理采空区。而双碑矿区矿石的f在2左右,为软弱岩石,顶板泥岩的f系数有的小于1,而且石膏层内泥质软弱夹层十分发育,极不利于矿柱的稳定,均属软弱不稳固矿岩,各矿频繁出现各种工程地质灾害和伤亡事故就很难杜绝。

正文:

无底柱分段崩落采矿法在我国金属矿山广泛使用,取得了成功的经验。该采矿法是将矿块划分为分段,在分段回采进路中进行落矿、出矿等回采作业,不需要开掘专用的出矿底部结构;崩落矿石在崩落围岩的覆盖下放出。按矿块出矿装运设备的不同,分为无轨运输方案和有轨运输方案。无轨运输方案采用的出矿设备是自行的柴油铲运机、电动铲运机或气动装运机;有轨方案采用的出矿设备是装岩机和翻斗矿车或电动自行矿车。目前,国内外大多数矿山都采用无轨运输。改进的无底柱分段崩落采矿法典型方案见图1。

图1改进的无底柱分段崩落采矿法典型方案

到目前为止,石膏矿山还没有使用这种采矿方法的的例子。但从目前石膏矿山使用的采矿方法存在的问题可以看出,借鉴金属矿山使用的无底柱分段崩落采矿法,在安全生产、提高回采率、提高矿山机械化程度和装备水平等都是比较合理的选择。

(1)无底柱分段崩落采矿法工艺过程

无底柱分段崩落采矿法是以中深孔爆破落矿为基础,利用中深孔爆破将矿石强制崩落,并配合出矿设备回收矿石。其工艺特点与中深孔房柱法有许多共同点。其工艺过程为:掘进回采进路―开掘切割立槽―钻凿中深孔―装药爆破―顶板清砟及支护―出矿。

①采区布置方式

由于无底柱分段崩落采矿法是逐条进路回采,可以连续推进,可以从矿体的一端向另一端推进,也可从矿体中部向两端推进,所以,采区的概念不是很明晰,可为了管理方便,把几条或十几条进路划为一个采区。根据采区作业顺序要在稳定的矿层内布置辅助提升下山,以利于矿石的提升和作业人员及设备的出入。

切割平巷与切割天井联合拉槽法是在分段内各回采进路掘进之后,沿矿体边界掘进一条切割平巷贯通各回采进路端部,然后在适当位置掘进切割天井。在切割天井两侧,从切割平巷内向上打若干排平行或扇形深孔,每排4~6个炮孔;以切割天井为自由面进行爆破,形成切割槽(图2)。

切割天井拉槽法。如图3所示,不需要掘进切割平巷,只在回采进路端部掘进切割天井(1.5×2.5)。天井矩形断面的里边距回采进路端部留有1~2m距离以利于台车凿岩;天井的长边平行回采巷道中心线;在切割天井两侧各打三排扇形炮孔,微差爆破,一次成槽。

④钻凿中深孔和爆破落矿

无底柱分段崩落法需要在进路中钻凿扇形中深孔进行采矿,它们是无底柱分段崩落采矿法工艺的核心。

a)凿岩爆破参数的确定

炮孔扇面角有前倾和垂直两种。前倾时,常采用70º~85°以延迟上部废石细块提前渗入,装药比较方便,有利于防止放矿口处被爆破破坏。垂直布置时,炮孔方向易于控制,但装药条件差。当矿石稳固及围岩块度较大时,多采用垂直布置方式。

⑤出矿

在金属矿山,一般是用出矿设备将回采巷道端部的矿石运到采区溜井,在石

膏矿山使用无底柱分段崩落法可以不设采区溜井,矿石由出矿设备直接装矿车。

⑥ 通风工作

回采工作面为独头巷道,无法形成贯穿风流;工作地点多,巷道纵横交错,很容易形成复杂的角联网路,风量调节困难;因此,搞好通风是一项极为重要的工作。在考虑通风系统和风量时,应使每个矿块都有独立的新鲜风流,要求每个回采进路的最小风速在有设备工作时不低于0.3m/s,其他情况下不低于0.25 m/s。条件允许时,应采用分区通风方式。

⑦ 回采顺序

同一分段可以采取从中央向两翼回采或从两翼向中央回采,也可以从一翼向另一翼回采;走向长度很大时,可以沿走向划分成若干回采区段,多翼回采。分区多,则同时回采的工作面也多,可以加大回采强度,但通风管理困难。

⑧覆盖岩层的形成

覆盖岩层的厚度应满足下列两个要求:首先,放矿后岩石能够埋没分段矿石,否则形不成挤压爆破条件,爆下的矿石崩入空场,增加矿石损失;其次是一旦采空区大量围岩突然冒落时,能起到缓冲作用,以保证安全。根据这个要求一般覆盖岩层厚度约等于两个分段高度。

⑨ 采矿方法评价

根据双碑矿区目前的开采条件,地表与围岩允许崩落;矿石稳固性在中等以上,回采巷道不需要大量支护,有利于在其中开凿采准巷道;石膏矿体缓倾斜而且是厚或极厚矿体;矿石损失与贫化率要求不高,矿石价值不高,矿石可选性好;因此,有利于在石膏矿山采用本方法。

无底柱分段崩落采矿法的优点是:安全性好,各项回采作业都在回采巷道中进行,二次破碎比较安全;矿块结构与回采工艺简单,容易标准化,易于使用高效率的大型无轨设备;机械化程度高;回采率高,资源利用好;没有形成大规模采空区的条件,不会有顶板大面积冒落事故的发生。

金属矿山采矿方法范文第4篇

关键词:采矿技术;探讨

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

矿产资源的开采对我国社会经济的发展及国家经济的建设具有十分重要的意义。面对矿产需求量的日益增长,如何保证矿产资源的产量提高并且实现高效开采已经成为人们日益关心的问题。而加强溶浸采矿技术的应用促进其发展是解决这一问题的有效方法。因此,我们必须重视溶浸采矿技术的发展,通过应用总结以及现代科学技术的结合,来实现其技术发展的不断成熟。

1 现代采矿技术应用溶浸技术的必然性

溶浸采矿技术的使用,为我国的金属矿产资源的开采带来了极大的方便,随着其技术的不断发展与成熟,使得其在金属矿产资源开采中的作用越来越重要,尤其是在矿山二次资源的开采中,发挥了极大的作用。矿石二次资源是矿床开采、选矿过程中产生的难以堆存或遗留在矿区范围内的废石、尾矿及矿坑水等各种废弃物的总称。据统计,目前我国的全部金属矿山堆存的尾矿已经达到了70亿吨以上,而且每年呈现出快速增长的趋势,其中,铁矿山排尾矿达到了6.3亿吨,有色矿山年排尾矿达到了1.8-2.2亿吨等等,这些不仅造成了矿产资源的极大浪费,而且对矿山环境产生了严重的污染。

另外,溶浸采矿技术与常规采矿方法相比,具有相当多的优势,这些优势决定了其发展的必要性。首先,由于其技术不需要将矿石采出地表,因而不会对矿区的植被造成破坏,也不会因产生的废石和尾矿而造成污染。其次,它能极大的节省采矿中废石、矿石等的运输费用,从而降低投资成本。最后,溶浸技术能够开采常规采矿技术不能开采等方面因素造成的矿产资源,并且极大的改变工人劳动条件,保证矿产资源生产的安全。

2 溶浸采矿技术在矿产资源开采中的发展现状

近年来,随着我国工业的快速发展,矿产资源的需求量也越来越大,当前我国90%以上的能源以及80%左右的工业原料都来源于矿产资源。随着使用的增多,矿产资源的有限,使得人们越来越重视矿产资源的高效开采和二次利用。而溶浸技术是根据化学与物理中的原理,利用一些化学溶剂和微生物进行有选择性地溶解、浸出并对矿床、废矿有用分组回收利用的一种采矿方法。目前随着溶浸采矿技术的发展,其技术已经成为我国大规模处理贫矿、尾矿及废矿石等原料提取有色金属的一种相当经济有效的可行方法。溶浸采矿是一种极具前景的新型采矿方法,虽然我国使用的溶浸采矿技术获得了很大的进展并且其技术所提取的金属产量都呈逐年增长的趋势,但由于我国溶浸采矿研究工作起步较晚,无论在溶浸开采规模还是在溶浸技术的工业应用方面,与发达国家相比仍然具有较大差距。因此,在实际生产操作过程中存在着众多问题,例如现代化的机械程度比较低、生产规模比较小以及金属回收率和效益比较差等问题。这些问题的存在很大程度上阻碍了我国溶浸采矿技术的发展。

3 现代溶浸采矿技术的发展与应用

根据在实际工作中的经验总结以及溶浸采矿技术在我国应用的相关理论数据的研究,笔者对其在实际发展应用中的方法进行了简单的分析与总结。

3.1 废石地表堆浸法

地表堆浸法是指将溶浸液喷淋在破碎而又有孔隙的废石或矿石堆上,在其渗滤的过程中,有选择性溶解和浸出废石或矿石堆中的有用成份,将浸出堆底部的浸出液汇集起来进行提取并回收金属的方法。这种地表堆浸法是我国应用最早并且应用最为广泛的溶浸采矿方法。它一般适用于处理边界品位以上且氧化程度深,不宜采用选矿法处理的矿石以及处理边界品位以下具有回收利用价值的贫矿和废石的金属生产。同时在化学成份比较复杂,甚至含有害伴生矿物的复杂难处理的矿石中的应用也比较常见。在实际操作过程中,按照其浸出地点和方式的不同,可以将其分为地下堆浸法和露天堆浸法两种,其中地下堆浸法当前主要应用于处理地下残留矿石或矿体。在使用过程中如果这些矿体或矿柱比较牢固并且采动困难时,一般会预先进行松动爆破,以此来提高堆浸的效果。而露天堆浸法则应用于处理已采至地面的低品位矿石、废石和其它废料。

3.2 井下废石原地浸出法

由于品位低,井下的一部分低品位矿石被当成废石或者无法开采的一般会采用井下废石原地浸出法。所谓的原地浸出法,又称为地下浸出法,它包括地下就地破碎浸出和地下原地钻孔浸出两种。一方面,地下就地破碎浸出就是指利用爆破法就地将地下矿体中的矿石破碎并且使其达到预定的合理块度,从而将废弃矿石就地产生微细裂隙发育、级配合理、块度均匀以及渗透性能良好的矿堆并布洒溶浸液,以此来有选择性地浸出矿石中的可利用金属。此外,在这个过程中一般要将浸出的溶液收集后转输地面做进一步的加工回收金属,而浸后产生的尾矿要在矿区进行就地封存处置。由于溶浸矿山与常规矿山相比,更有利于实现矿山机械化与自动化以及矿区环境的保护,并且其基础建设具有投资比较少,建设周期短、生产成本低等方面的特点,因此,该种技术方法很有发展应用的前景。目前在我国,尤其是铀、铜等金属矿床试验研究方面已经得到了广泛应用并取得了良好效果。另一方面,原地钻孔溶浸采矿方法能够通过钻孔工程往矿层注入溶浸液的方法,对天然赋存状态下未经任何位移的矿石进行处理,从而使之与非均质矿石中的有用成份接触,产生化学反应。在这个反应过程中,其生成的可溶性化合物能够在扩散以及对流的作用下离开化学反应区并向一定方向运动,产生沿矿层渗透的液流并且汇集成含有一定浓度的具有有用成份的浸出液,此后将这些浸出液通过抽液钻孔将其抽至地面水冶车间进行加工处理,就可以浸出有价金属。

3.3 尾矿微生物浸出法

尾矿是矿产资源二次利用的重要原料,其金属的浸出使用逐渐受到了人们的重视。对于尾矿通过某些微生物及其代谢产物的采用,对其产生溶解、氧化、还原、吸附及吸收等作用,使矿石中的不溶性金属矿物转变为具有可溶性的盐类并使其转入水溶液中,从而为这些金属的进一步提取创造条件的方法称为微生物浸出法。目前,这种利用微生物的生物化学特性进行溶浸采矿,被成功地应用于工业化生产中的铀、铜和金、银等金属矿物的浸出生产并且正在向锰、钴、锌、铝、钛等有价金属矿物浸出生产发展。而这种微生物浸出法在我国近几十年来发展十分迅速并且已经成为一种比较新的采矿方法,主要应用于贫矿、含矿废石以及复杂难选金属矿石中的有价金属的浸出生产。

4 结束语

面对经济快速发展以及科技进步的时代背景,我国的工业化进程也获得了较快的发展,尤其是对有色金属的需求量逐年增长,使得矿产资源的开发力度进一步加大。溶浸采矿技术是矿产资源开发的重要技术手段,也是保证矿产资源二次回收利用的重要途径,因此溶浸采矿技术的发展获得了人们的广泛关注。本文将结合溶浸采矿技术在我国矿产资源开采中的应用,对其发展的现状及趋势进行深入的分析与探讨,以此来保证我国矿产资源开采量的增长,实现我国矿业生产质量的提高。

参考文献:

[1] 吴爱祥.溶浸技术的进展与展望[J].采矿技术,2010,(03).

[2] 吉兆宁.溶浸采矿技术及其环境价值[J].中国有色金属首届青年论坛学术会.

金属矿山采矿方法范文第5篇

关键词:溶浸采矿技术;发展; 矿产资源

中图分类号:TD85 文献标识码:A

矿产资源是人类社会发展与生存的必要生产资料之一,对促进社会经济的进步,实现国家建设的快速发展具有十分重要的意义。因此,重视矿产资源的开采,实现矿产资源产量的提高已经成为各个国家矿产开采事业的重中之重。所谓的溶浸采矿技术就是指根据某些矿物的物理化学特性,将溶浸剂注入矿层或矿堆,在化学浸出、热力、质量传递以及水动力等作用下,实现对地下矿床或地表矿石中有价矿物由固态转到液态或气态的转化并进行有效回收,以此来达到以低成本高生产开采矿床的目的。

1溶浸采矿技术在矿产资源开采中的发展现状

近年来,随着我国工业的快速发展,矿产资源的需求量也越来越大,当前我国90%以上的能源以及80%左右的工业原料都来源于矿产资源。随着使用的增多,矿产资源的有限,使得人们越来越重视矿产资源的高效开采和二次利用。而溶浸技术是根据化学与物理中的原理,利用一些化学溶剂和微生物进行有选择性地溶解、浸出并对矿床、废矿有用组分回收利用的一种采矿方法。目前随着溶浸采矿技术的发展,其技术已经成为我国大规模处理贫矿、尾矿及废矿石等原料提取有色金属的一种相当经济有效的可行方法。溶浸采矿是一种极具前景的新型采矿方法,虽然我国使用的溶浸采矿技术获得了很大的进展并且其技术所提取的金属产量都呈逐年增长的趋势,但由于我国溶浸采矿研究工作起步较晚,无论在溶浸开采规模还是在溶浸技术的工业应用方面,与发达国家相比仍然具有较大差距。因此,在实际生产操作过程中存在着众多问题,例如现代化的机械程度比较低、生产规模比较小以及金属回收率和效益比较差等问题。这些问题的存在很大程度上阻碍了我国溶浸采矿技术的发展。

2现代采矿技术应用溶浸技术的必然性

溶浸采矿技术的使用,为我国的金属矿产资源的开采带来了极大的方便,随着其技术的不断发展与成熟,使得其在金属矿产资源开采中的作用越来越重要,尤其是在矿山二次资源的开采中,发挥了极大的作用。矿石二次资源是矿床开采、选矿过程中产生的难以堆存或遗留在矿区范围内的废石、尾矿及矿坑水等各种废弃物的总称。据统计,目前我国的全部金属矿山堆存的尾矿已经达到了70亿吨以上,而且每年呈现出快速增长的趋势,其中,铁矿山排尾矿达到了6.3亿吨,有色矿山年排尾矿达到了1.8-2.2亿吨等等,这些不仅造成了矿产资源的极大浪费,而且对矿山环境产生了严重的污染。

另外,溶浸采矿技术与常规采矿方法相比,具有相当多的优势,这些优势决定了其发展的必要性。首先,由于其技术不需要将矿石采出地表,因而不会对矿区的植被造成破坏,也不会因产生的废石和尾矿而造成污染。其次,它能极大的节省采矿中废石、矿石等的运输费用,从而降低投资成本。最后,溶浸技术能够开采常规采矿技术不能开采等方面因素造成的矿产资源,并且极大的改变工人劳动条件,保证矿产资源生产的安全。

3现代溶浸采矿技术的发展与应用

根据在实际工作中的经验总结以及溶浸采矿技术在我国应用的相关理论数据的研究,笔者对其在实际发展应用中的方法进行了简单的分析与总结。

3.1废石地表堆浸法

地表堆浸法是指将溶浸液喷淋在破碎而又有孔隙的废石或矿石堆上,在其渗滤的过程中,有选择性溶解和浸出废石或矿石堆中的有用成份,将浸出堆底部的浸出液汇集起来进行提取并回收金属的方法。这种地表堆浸法是我国应用最早并且应用最为广泛的溶浸采矿方法。它一般适用于处理边界品位以上且氧化程度深,不宜采用选矿法处理的矿石以及处理边界品位以下具有回收利用价值的贫矿和废石的金属生产。同时在化学成份比较复杂,甚至含有害伴生矿物的复杂难处理的矿石中的应用也比较常见。在实际操作过程中,按照其浸出地点和方式的不同,可以将其分为地下堆浸法和露天堆浸法两种,其中地下堆浸法当前主要应用于处理地下残留矿石或矿体。在使用过程中如果这些矿体或矿柱比较牢固并且采动困难时,一般会预先进行松动爆破,以此来提高堆浸的效果。而露天堆浸发则应用于处理已采至地面的低品位矿石、废石和其它废料。

3.2井下废石原地浸出法

由于品位低,井下的一部分低品位矿石被当成废石或者无法开采的一般会采用井下废石原地浸出法。所谓的原地浸出法,又称为地下浸出法,它包括地下就地破碎浸出和地下原地钻孔浸出两种。一方面,地下就地破碎浸出就是指利用爆破法就地将地下矿体中的矿石破碎并且使其达到预定的合理块度,从而将废弃矿石就地产生微细裂隙发育、级配合理、块度均匀以及渗透性能良好的矿堆并布洒溶浸液,以此来有选择性地浸出矿石中的可利用金属。此外,在这个过程中一般要将浸出的溶液收集后转输地面做进一步的加工回收金属,而浸后产生的尾矿要在矿区进行就地封存处置。由于溶浸矿山与常规矿山相比,更有利于实现矿山机械化与自动化以及矿区环境的保护,并且其基础建设具有投资比较少,建设周期短、生产成本低等方面的特点,因此,该种技术方法很有发展应用的前景。目前在我国,尤其是铀、铜等金属矿床试验研究方面已经得到了广泛应用并取得了良好效果。

3.3尾矿微生物浸出法

尾矿是矿产资源二次利用的重要原料,其金属的浸出使用逐渐受到了人们的重视。对于尾矿通过某些微生物及其代谢产物的采用,对其产生溶解、氧化、还原、吸附及吸收等作用,使矿石中的不溶性金属矿物转变为具有可溶性的盐类并使其转入水溶液中,从而为这些金属的进一步提取创造条件的方法称为微生物浸出法。目前,这种利用微生物的生物化学特性进行溶浸采矿,被成功地应用于工业化生产中的铀、铜和金、银等金属矿物的浸出生产并且正在向锰、钴、锌、铝、钛等有价金属矿物浸出生产发展。而这种微生物浸出法在我国近几十年来发展十分迅速并且已经成为一种比较新的采矿方法,主要应用于贫矿、含矿废石以及复杂难选金属矿石中的有价金属的浸出生产。

总而言之,矿产资源的开采对我国社会经济的发展及国家经济的建设具有十分重要的意义。面对矿产需求量的日益增长,如何保证矿产资源的产量提高并且实现高效开采已经成为人们日益关心的问题。而加强溶浸采矿技术的应用促进其发展是解决这一问题的有效方法。因此,我们必须重视溶浸采矿技术的发展,通过应用总结以及现代科学技术的结合,来实现其技术发展的不断成熟。

参考文献

[1]吴爱祥.溶浸技术的进展与展望[J]采矿技术-2008