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1、地下采矿技术在国内的开展及充填技术的应用摘 要 本文针对我国国内矿山的开采技术充填技术如何更好的 应用于我国的采矿业,将国内对地下及地表的破坏程度降低到一个新 的水平.以及今后的采矿技术、资源的充分回收利用、充填技术在采 矿中的应用等方面进行分析,并提出相应的建议,旨在与采矿的同行 进行探讨,以促进我国采矿业的持续、稳步、健康、环保及可持续发 展.关键词采矿技术 机械化充填地下采矿应用我国92%以上的一次能源,80%的工业原料,70%以上的农业生 产资料来源于矿产资源.从资源总量上看我国是一个资源大国, 已发 现171个矿种,探明有储量的矿产159种,有20多种矿产探明储量 居世界前列,但人均
2、占有量却低于世界水平. 随着近些年采矿业的兴 起及我国国民经济的开展,对矿产资源的需求增加,国内各地开始大 规模地开采各种矿产资源,但随之而来的问题也越来越多,缺乏相关 的技术支持和治理,从而造成乱采滥挖,环境严重破坏,事故频发等 等,这些后果的严重性是不可估量的. 为了合理的规划和充分开发利 用矿产资源,保证我国矿产资源后期的可持续健康开展, 我国需要更 高效、平安、环保、低本钱的采矿技术和充填技术.1我国目前在地下矿山开采过程中存在很多问题,主要有以下几 个方面：(1)我国贫矿多,富矿少,中小型矿山多,大特大型矿山少,矿产 资源分布不均衡.摒弃由于我国长期以来对矿业的粗放式经营造成相 当一
3、局部中小型矿山为了尽快取得经济效益,采富弃贫,乱采滥挖, 造成矿产资源的严重浪费和开采不标准造成事故频发等.(2)采矿技术应用与开展不均.我国幅员辽阔,全国经济开展水平 差异很大,采矿技术参差不齐.在一些经济兴旺地区和大型矿山,采 矿技术已经到达了国际先进水平,而在经济欠兴旺地区和相当一局部 中小型矿山,采矿技术和采矿设备十分落后,采矿损失贫化严重,人 多量少,生产效率低下.(3)资源综合利用与回收率低.无论是单一或多金属矿山,在对矿 物和废弃物的回收利用方面越来越受到人们的重视.国外对矿产资源的综合回收利用技术和水平已经到达一定的水平,而我国的综合回收利用技术与兴旺国家相比还很低.我国矿产资
4、源综合利用率缺乏20%,矿产资源回收率约为30%,废弃物的回收利用程度很低,而国 外的先进水平那么均达50%以上.(4)地下开采造成的地形地貌破坏和 “三废”的排放. 前者会造成严重的地质灾害、地表塌陷、滑坡、土地资源占用和对地 下水资源的破坏；后者那么会对大气、水源和农田造成污染,严重破坏 环境和威胁人畜平安.矿山环境问题比拟突出,不能完全适应经济社 会开展的新要求.要想改变这种状况,我国必须从政策、治理和采矿技术开展上着 手,政策、治理和采矿技术开展结合起来,才能解决我国矿业的目前 这种现状.2我国地下矿山采矿技术的开展方向我国地下矿山采矿技术已取得一些较显著的成就
5、, 但总体的开展 水平仍很低,在未来采矿技术的主要开展方向：优化开展采矿技术、 提升机械化程度、无废开采技术和无人化采矿技术等.2.1 优化开展采矿技术随着科技水平的提升,采矿技术的开展越来越快.为能更适应社 会的需要,采矿技术在不断的改良,机械化、自动化程度也越来越高, 通过不断改良优化开采工艺,配合科学的生产治理,以取得更好经济 效益、环境效益与社会效益.2.2 高度机械化采矿技术现代采矿技术为能提升效益,降低本钱、节约人力和加大平安采 矿作业,采矿方法向大参数、大采场、高阶段、连续作业的方向开展. 自上世纪80年代以来,各种无轨设备的研制和推广不仅使得凿岩、 铲装、运输等主要工序配备了功
6、能齐全的无轨设备,而且几乎所有的辅助作业也逐步实现了机械化.机械化作业效率高、机动性强、产能 大,为连续采矿技术的实现创造了条件；同时,机械化必须通过连续 化生产才能充分发挥其高效高产的优势,即以整个矿段作为大型采场, 在上下连续多个矿段分别平行进行采切、回采、充填工序等,采矿作 业分工序在不同的空间和时序上平行进行, 整体向前连续推进.此外, 要想真正实现采矿的高效高产,除了采场作业的连续生产之外,提升 系统、外部运输系统和治理调度系统的优化配套也必不可少.目前这种高度机械化的采矿技术在国内外的开展从工艺技术、设备配套、控制技术等方面均日臻成熟,已开始进入推广使用阶段.机械化采矿技术在今后的
7、应用将会更加广泛2.3 残留矿体及难采矿床开采技术我国地下矿山长期开采,因当时技术水平的制约以及乱采乱挖的 影响,采区内仍残留有大量的矿石资源.这些残留矿石回收技术复杂, 平安条件差,遗留的大量空区和矿柱长期不能得到有效处理. 随着近 地表资源的不断消耗,采矿逐步向深部开展,地温地压不断增加,尤 其是高应力矿区,采场突变失稳风险增高,潜在危害加大.以上问题 在利用充填技术后完全可以解决.充填技术在以上矿体开采中的应用, 不仅使矿产资源得到了充分开发利用,而且治理了前期开采形成的空 区,保证了地表后期的平安稳定.充填法有利于开采矿床后期残留矿 体、深部矿床、水下、建筑物下和构筑物下矿床以及有自燃
8、倾向的矿 床.近年来采用了无轨设备、高分层落矿及充填系统自动化等技术, 使得充填采矿法的采矿本钱下降,采场生产水平及劳动生产率大幅提 高,在矿体及围岩均稳固的矿山也开始用充填法, 并取得了较好的采 选综合经济效果.2.4 溶浸采矿技术我国矿产资源贫矿多,对于这些低品位的矿床,用传统的采矿方 法开采,采矿本钱高,经济效益低.溶浸采矿技术是一项将采、选、 冶技术结合起来,直接从地下提取金属的开采工艺.溶浸采矿因能较好地回收常规开采方法不能回收的低品位矿石、难采矿体、难选矿石和废石中的有用成分,拓宽了地下矿产资源的利用范围,增加了矿 石储量,为满足我国工业对矿石产品日益增长的需求开辟了新途径.长期以来,国内外学者对溶浸采矿的理论和实践给予了极大关注.特别是20世纪70年代以后,美国、加拿大、前苏联、澳大利亚等国 在溶浸采矿领域开展了大量的研究.目前国内外溶浸采矿技术已日趋 成熟,在几种主要金属如铀、铜、金、银的生产中,溶浸采矿技术生 产量所占比例逐年增加.溶浸采矿具有环境污染小,生产本钱低的优 点,采用溶浸采矿技术开采低品位矿床有广泛的应用前景.