采矿方法选择与贫损指标管理.ppt
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13864462800,采矿方法选择与贫损指标管理,采矿方法选择,第一部分采矿方法选择一、采矿方法选择原则二、一般矿体采矿方法选择三、难采矿体采矿方法选择四、中厚难采矿体开采实例国外开采现状及实例国内开采现状及实例采矿方法评述发展趋势,第二部分贫化损失管理一、对贫化损失的认识二、贫化损失产生的原因三、降低贫化损失措施,提纲,1、工作安全,它是首要条件;2、满足矿山产量要求,要求生产能力大,劳动效率高;3、满足选矿工艺要求,并要求矿石贫化损失小;4、合理利用矿产资源,坚持“贫富兼采,厚薄兼采,大小兼采”原则;5、良好的经济效果,尽量采用高效率、低成本采矿方法;6、良好的社会效益,满足环保、安全要求。
采矿方法选择,一、采矿方法选择原则,矿山生产对采矿方法的基本要求,1、地质条件:
矿岩稳固性,决定矿块构成要素和地压管理方法。
选择采矿方法考虑因素,矿岩稳固性,矿石稳固;围岩稳固。
三大类采矿方法均可采用。
矿石稳固;围岩不稳固。
要控制上盘的暴露面积,宜采用崩落法、分层充填法等。
矿石不稳固;围岩稳固。
尽量避免直接在矿石暴露面下工作,宜采用阶段矿房法、分段法等。
矿石不稳固;围岩不稳固。
只有采取崩落法、下向充填法等。
采矿方法选择,矿体倾角,矿体倾角大于50:
才能考虑自重运搬。
矿体倾角3050:
可以考虑爆力运搬。
矿体倾角小于30:
可以考虑电耙、机械运搬。
矿体倾角,主要影响矿石在采场内的运搬方式。
矿体厚度,矿体厚度小于58m:
一般考虑浅孔崩矿。
矿体厚度大于58m:
可以考虑中深孔崩矿。
矿体厚度大于10m:
可以考虑用深孔崩矿。
矿体厚度大于20m:
可以考虑用硐室落矿。
矿体厚度,主要影响采场崩矿的方式。
采矿方法选择,矿体几何形状,分层充填法,较容易开采形状不规则矿体;深孔崩矿的采矿方法,开采形状不规则矿体容易产生较大的损失贫化。
留矿法,开采下盘变化大的矿体也易产生较大的损失贫化。
矿床赋存深度,当矿体赋存深度超过600700m且地应力较大时,不宜采用空场法。
矿石金属成分和品位,国家稀缺或贵金属,宜用回收率较高的采矿法。
高品位富矿,宜选用回收率较高的采矿方法。
围岩含有品位,可考虑贫化率较高的采矿法。
矿石自燃、结块及氧化,不宜采用崩矿后矿石在采场停留时间较长的留矿法、阶段崩落法等。
采矿方法选择,2、矿床开采技术条件,地表能否陷落,技术装备和材料供应,地表不允许陷落,不能采用崩落法和采后崩落采空区的空场法。
在选用充填法时,要考虑充填材料(水泥、充填骨料、水)的来源问题。
选冶对矿石质量要求,主要指选矿厂、冶炼厂对矿石的块度、品位、矿粉含量、湿度等方面的要求。
技术管理水平,浅孔留矿法,房柱采矿法,在技术上容易掌握和管理。
采矿方法选择,二、一般矿体采矿方法选择,采矿方法选择,1、空场采矿法此法是将矿块划分为矿房矿柱,先采矿房,后回收矿柱(或不回收),回采矿房所形成的采空区,利用矿柱和岩石自身的强度保持采空场的稳定。
因此,矿岩稳固是使用本类采矿方法的理想条件。
2、充填采矿法本类大部分采矿法,也是分两步骤回采。
回采矿房时,随着回采工作面的推进,逐步用充填料充填采空区,防止矿岩冒落,管理采场地压。
不论矿岩是否稳固,均可采用此类采矿方法。
3、崩落采矿法本类采矿法为一步骤回采,并随着回采工作面的推进,同时崩落围岩充满采空区,达到管理地压和采空区的目的。
崩落围岩充满采空区是应用本类采空区的必要前提。
三、难采矿体采矿方法选择,采矿方法选择,所谓“难采矿体”或“难采矿床”,就是由于地下矿脉或矿体的开采技术条件,比较复杂或很复杂,开采难度较大或很大。
如果仍旧沿用现行一般比较标准的采矿方法,不是难于获得较佳成效,就是效果很差,其至无法回采而被迫丢弃,造成地下矿产资源的浪费或破坏。
当前国内外有色矿山、黑色矿山、化工矿山、黄金矿山和非金属矿山,般都有各类难采矿脉或矿体。
在各类难采矿脉或矿体中,可以归纳为以下主要类型:
采矿方法选择,极薄难采矿脉;难采薄矿脉;中厚难采矿体;难采厚矿体;难采极厚矿体;松软难采矿脉或矿体;低品位难采矿脉或矿体;复杂多变难采矿脉或矿体;,夹层难采矿脉或矿体;氧硫相邻难采矿脉或矿体;多水难采矿脉或矿体;自燃难采矿脉或矿体;三下难采矿脉或矿体;各类难采残矿残柱;各类综合难采矿脉或矿体。
采矿方法选择,四、中厚难采矿体开采实例,在此类矿体开采中,围岩稳固性、矿体稳固性、倾角大小三个因素,是直接关系生产安全性、开采强度、采矿成本以及矿石损贫指标的关键因素。
其中尤其是不稳围岩、不稳直接顶板和不稳矿体等的开采难度较大。
国内矿山对于缓倾斜中厚难采矿体,不少矿山都是应用了房柱采矿法、底盘漏斗采矿法等,但都存在这样那样的问题,甚于某些问题非常突出,有些矿山长期惯于“以法套法”,缺乏采矿方法的技术变革与创新。
1、缓倾斜中厚难采矿体,国内外缓倾斜中厚矿体开采现状,缓倾斜中厚矿体:
倾角530、厚度420m的矿体,这类矿体在我国占有较大比例。
综述,缓倾斜中厚矿体开采技术研究意义重大,矿体空间特征:
水平面积大,单位面积矿石量少。
采矿方法选择,存在问题,采用底盘底部结构:
采切工程量大底部结构维护工作量大矿石需经出矿口进入出矿巷道,矿石通过性受到限制,在采场底板采用电耙或无轨设备出矿:
护顶工作量大需留大量矿柱,矿石回收率低电耙出矿生产能力低人员设备安全性较差,采矿方法选择,缓倾斜中厚矿体开采的技术难题,技术创新是解决缓斜中厚矿体开采的主要途径,采矿方法选择,对矿岩稳固的矿体,国内外以房柱法为主,但国外基本为机械化开采,国内则以台架式凿岩、电耙出矿为主。
对顶板欠稳和高品位矿体,国内多采用空场法和充填法,国外则多采用充填法。
采矿方法选择,对角式运输斜巷房柱采矿法,双机凿岩台车,履带式蟹爪装载机,自卸汽车,撬顶机。
水泥砂浆锚杆支护。
劳动生产率为86t/人班,典型的采矿方法,矿体倾角:
2025厚度:
6m,采矿方法选择,国外缓倾斜中厚矿体开采现状,典型的采矿方法,分段房柱采矿法,矿块平均产量为145t/班,千吨采准比为12m3/kt,工作面工效为41.1t/人班,矿石损失率为12,贫化率为11.8,A,矿体倾角1540厚度112m,采区长180m顶柱宽3m,采矿方法选择,分条密实充填采矿法,矿体倾角1022,厚46.5m,平均6m。
采区斜长100m,沿走向长120m。
分条(矿房)宽7.5m,凿岩巷道位于矿房左侧顶盘下面,宽3.2m、高2.3m。
典型的采矿方法,矿体倾角1022厚度6m采区斜长100m沿走向长120m矿房宽7.5m,采矿方法选择,典型的采矿方法,爆力运矿振动出矿矿房采矿法,底部漏斗,振动运输机,采用底部漏斗振动出矿,在出矿口安装BII-2型振动出矿机,通过BP-80型振动运输机向矿石溜井运送矿石。
大大提高了出矿效率,同时,振动出矿减少了堵塞现象。
该采矿方法出矿工人劳动生产率为160m3/班,矿石损失率3.6,贫化率14,矿体厚度1530m倾角2565,采矿方法选择,“瀑布式”分段空场法,典型的采矿方法,铲运机堑沟出矿,两步骤回采,第一步先采矿房,第二步回采矿柱,以第一步采空的矿房为自由面,矿石借助爆力作用,崩入底般堑沟。
方法的优点是:
凿岩出矿平巷布置在矿体内,从而在掘进这一平巷之前,对接触线的位置不必了解得非常确切。
矿体倾角3050厚度912m,采矿方法选择,国外缓倾斜中厚矿体开采现状评述,高效采掘设备,特别是无轨自行设备得到广泛应用大型铲运机和井下遥控铲运机锚杆台车、喷浆台车、撬毛台车深孔凿岩和装药设备,特别是高压潜孔钻机振动运输机和胶带运输机,采矿方法以设备为主导以采用无轨设备的房柱法为主部分应用充填采矿法,实现对价值较高、矿岩稳固性较差及高品位、高价值矿体的回采在采用空场法时,运用先进出矿设备提高采矿生产能力,采矿方法选择,国外部分矿山主要技术经济指标,生产能力大,采矿工效高,设备先进,采矿方法选择,底盘漏斗空场采矿法,国内缓倾斜中厚矿体开采现状,采矿方法选择,王集磷矿中深孔房柱法,采场生产能力为200t/d,采矿工效为9.33t/工班,贫化率为7%,损失率为22%,矿体倾角30厚度9.0,凿岩设备:
YGZ80出矿设备:
电耙,采矿方法选择,良山铁矿锚杆预控顶中深孔房柱法,采场生产能力为250t/d,采矿工效为10.26t/工班,贫化率为10-30%,损失率为15%,矿体倾角1030厚度412m,凿岩设备:
YGZ80出矿设备:
电耙,采矿方法选择,锡矿山锑矿人工矿柱房柱法,采场生产能力:
50-70t/d采矿工效:
7-9t/工班贫化率:
10-30%损失率:
20-25%,支护手段较为落后,多采用预切顶维护顶板,矿体倾角10厚度10m凿岩设备:
YT26出矿设备:
电耙,采矿方法选择,龙桥铁矿分段空场法,矿体倾角:
1520厚度:
2040,凿岩设备为凿岩台车,出矿设备为铲运机,采矿方法选择,切底式无底柱分段崩落法,采切工程量小,矿石回收率高贫化率低,出矿方便,回采工作面宽敞,通风好。
矿体厚度为1530m,倾角565,采矿方法选择,国内缓倾斜中厚矿体开采现状评述,采矿方法以采用电耙出矿的房柱法为主底盘漏斗空场采矿法由于工艺成熟,应用比例较大在少数条件较好的矿山,如大红山二期工程、冬瓜山铜矿、大厂铜坑矿等矿山已采用了大型无轨机械化设备,采矿设备和工艺整体上较落后,出矿设备以电耙为主,凿岩以浅孔和中深孔为主,由于缺乏先进的护顶设备,采用预切顶技术,采矿方法选择,国内房柱法矿山主要技术经济指标,生产能力低,采矿工效低,设备落后,采矿方法选择,国内外在开采倾斜、缓倾斜薄至中厚矿体方面的共同发展趋势主要是:
研究和采用高效率、高回收率的采矿方法和工艺;研制和使用无轨化、液压化、自动化程度高的无轨自行采掘设备来提高采矿效率,变革采矿工艺,大幅度提高矿山综合生产能力,改善企业的总体效益:
采矿方法选择,缓倾斜中厚矿体开采发展趋势,无轨设备的进一步普及、提高和成套化应用;进一步发展组合式采矿方案,实现优势方案的互补;大盘区无间柱连续强化开采技术;振动输送技术;原地(或就地)浸出、废弃物回填的无废开采技术;爆力运搬及深孔崩矿技术。
总之,缓倾斜中厚矿体的回采仍是一个世界性的采矿技术难题,虽然国内外为此进行了大量卓有成效的研究,取得了一些宝贵的经验和研究成果,但仍有必要根据我国国情和矿山具体情况,进行采矿方法技术变革与创新。
采矿方法选择,采矿方法选择,2、倾斜中厚难采矿体,倾斜中厚难采矿体的倾角一般为30-55左右,倾角不陡也不缓,给采矿方法选择、设计和应用带来很大困难。
再加上矿体厚度不厚也不薄,如果再加上围岩和矿体稳固性的差异,实属国内外公认的难采矿体。
采矿方法选择,采矿方法选择,从上面的情况可以看出:
在倾斜中厚难采矿体开采中,一些矿山往往广泛推广应用浅孔或中深孔留矿法、分段空场采矿法、无底柱或有底柱分段崩落法。
但归纳起来,一是采场底板残积大量矿石,造成较大矿石损失;二是采准比较高。
采矿方法选择基本原则,能空就空,不空就充,最后才崩,一、损失贫化对企业经济效果的影响,
(一)、损失对经济效果的影响矿石损失对经济效果的影响,往往被人们所忽视。
它不仅造成矿产资源永久损失,对企业本身的经济效益也有不良的影响。
1、对产品成本的影响:
开拓、采切费用摊消到生产成本;二次损失还会增加崩矿成本。
2、对矿山总利润的影响:
矿产资源有偿使用;缩短了矿山服务年限。
贫损指标管理,3、减少损失的意义:
企业本身会有经济效益;从国民经济角度可减少勘探与建设企业的相关费用损失;减少国家资源永久损失。
(二)、贫化对企业利润的影响1、贫化对企业利润的影响2、贫化所造成的金属流失贫化降低了选矿回收率;尾矿流失金属增加。
贫损指标管理,矿石贫化损失,主要取决于自然条件和人为因素,即矿体赋存条件、科学技术与生产管理水平。
贫损指标管理,二、贫化与损失产生的原因及后果,贫损指标管理,1、自然因素我国的部分矿床,特别是金矿,其矿体形态复杂多变,多为不规则脉状、扁豆状、串珠状等。
矿化极不均匀,大部分靠刻槽化验确定边界,单个矿体规模大小不等,变化较大,极薄矿脉与薄矿脉体占地质储量一半以上,矿体沿走向、倾向呈分支复合、膨胀狭缩、波状舒缓。
矿体倾角变化较大,矿岩稳固程度较差,不稳固占,中等稳固占1/3。
上述矿床赋存条件给矿床开采带来很大的困难,使开采者在设计和施工中形成了固有的设计损失与贫化,造成了我国地下金属矿山损失与贫化率均较高的现象。
2、人为因素,贫损指标管理,采矿方法选择不当,采场结构参数不合理,回采工艺不完善,技术管理滞后,人为因素,贫损指标管理,三、采矿损失贫化生产管理,采矿贫化损失管理,应该以“三个环节”和“两个专项管理”为工作重点。
“三个环节”就是技术环节、施工环节、出矿环节,并以出矿环节为重点;“两个专项管理”是废石管理、残矿回收管理。
技术环节。
矿山地质部门应及时准确地圈定矿体,为开采设计提供可靠的地测资料和现场服务。
采场设计是降低损失贫化的关键之一。
当地质资料提出后,采矿设计人员必须到现场核实,设计过程中应进行多方案对比,要求安全可靠,技术可行,经济合理。
贫损指标管理,施工环节。
一个好的设计必须有好的施工质量来保证,所以要求施工单位严格按设计施工。
施工前设计者进行详细的技术交底,施工中技术部门应及时进行现场指导和监督。
工程结束后,组织矿、坑两级有关部门进行严格验收。
出矿环节。
特别是覆盖岩下放矿,不能直观观察矿石放出情况,只能靠采场统计数据间接地进行判断,矿山应该建立统一的专门管理机构,制定措施,协调负责此项工作。
贫损指标管理,废石管理废石管理不善,会使二次贫化增大,其中把好掘进废石关十分重要。
残矿回收管理对一些因工程报废丢掉的边角矿块或因放矿倾角较缓无法放出残余矿石的采场,要及时回收。
对一些老采场重新回收,会不同程度提高了采矿回收率,带来可观的经济效益,但也使贫化率增大,所以加强残矿回收的技术管理显得尤为重要。
两个专项管理,1、正确使用和选择采矿方法。
每一种采矿方法都有其各自的适用条件和各自的优缺点,也有很多种变形方案。
在工程的具体设计和生产中,往往采用取长补短的方法进行优化组合。
组合优化途径已被作为一种全新采矿方法的发展方向,同时也是降低二率最有效的措施之一。
四、解决矿石贫化与损失措施,2、合理确定采场结构参数确定合理的采场结构参数,可以有效地控制采场暴露面积,减少或防止顶板冒落事故,使回采过程得以正常进行,从而减少损失与贫化。
这方面工作就要求矿山生产设计者做到科学设计,严谨施工,最大限度减少设计贫化与损失。
贫损指标管理,3、完善回采工艺,加强采场技术管理回采工艺环节关系紧密,其中一个工序出现问题,将影响整个采场的各项指标完成。
凿岩应严格遵守设计要求,使炮孔长度、角度、位置、排列顺序,尽可能地做到施工与设计相复合,为下一工序打好基础。
爆破要选择合理的爆破参数。
孔径、每孔装药量、装药结构、起爆顺序,爆破器材选择等都要做到严格把关,认真管理。
出矿要科学管理,在放矿时间、单斗放矿量以及对粉矿处理等都应严格管理。
对经济价值比较高的矿山要做好对矿石底柱与人工假底的经济分析,从而减少底部矿石损失。
贫损指标管理,4、加强地压管理及采空区处理随着科学技术发展,先进采矿机械的应用,大多数地下矿山普遍采用长锚索短锚杆与金属网联合护顶、预控顶技术。
推行简易光面爆破技术,采用平压和立爆相结合、小直炮孔高爆能技术等措施,已经有效地改善了对顶板的维护。
同样,对采空区处理及矿柱的及时处理,既减少了给正常生产带来的危胁,又减少了残柱损失,有效回收资源,提高了生产的安全性,对降低矿石贫化损失起了积极的作用。
贫损指标管理,在矿山企业中,矿石的损失率与贫化率是企业管理中最重要的两项技术经济指标,是所有矿山面临的共性问题,又是每个矿山所具有的特殊问题。
解决方式大同小异,又独具特色。
充分保护和利用国家矿产资源,延长矿山服务年限,提高矿山企业综合经济效益是技术人员应负的责任。
谢谢诸位同行欢迎批评指正,采矿方法选择与贫损指标管理,
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