开采设计论文范文

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2工作面预防架前顶煤漏冒的措施和工作面煤壁片帮措施

（1）严格执行追机移架制度，上滚筒割煤后要及时打出防片帮板，防止冒顶。（2）工作面局部坡度较大或顶板破碎时，必须采用少降快拉移架，并尽量减少支架反复升降次数，必要时采取停机移架。（3）若顶煤松软，根据现场情况，割煤只割底刀，并追机移架，防止冒顶。（4）工作面局部煤帮片帮严重时，要及时超前移架，并打出护帮板护帮控顶，及时把操作手把打回零位，任何人不得随意乱动操作手把。

3工作面初采初放措施

3.1工作面初次放顶技术安全措施

工作面初采施工时，必须编制专门的《3203综放工作面初采施工安全技术措施》，组织相关技术人员会审、总工签字后执行，严格执行矿领导及技术人员现场带班、跟班制度，在现场进行施工技术指导与安全监管。此外，矿方还应成立矿压观测组，及时观测顶板来压情况，并进行记录。初采期间，将支架升紧，护帮板打出，保证支架支承顶板均匀，接顶严密，护帮有力，防止抽条、片帮、初撑力符合要求。割煤后，要及时拉架，并及时护帮。时刻注意顶板压力及安全阀开启情况，防止压死支架。工作面回采前，矿压组要在工作面设矿压观测点，实行现场连续观测，对上、下出口，上、下巷及工作面煤帮班班检查，并向生产科汇报情况，以指导工作面顶板管理，保证安全生产。初次来压前，通风科要加强对有毒、有害气体的检查，防止因采动影响有毒、有害气体大量涌出使人身受到伤害。来压期间，一定要注意工作面的涌水情况，发现异常及时汇报并进行处理。来压时，根据观察结果，增加超前支护长度，以防来压过猛，摧跨两巷支护。

3.2工作面末采收尾安全技术措施

末采回撤作业时，按照上级文件要求，编制专门的《3203综放工作面末采回撤施工安全技术措施》，报请上级行业主管部门审批后方可组织施工，且必须保证除当班矿领导按规定带班外，再配备一名专职带班矿领导，在现场进行施工技术指导与安全监管。停采线具置视推进过程中基本顶压力情况而定，避开地质构造带或围岩压力异常区，选在底板平整、煤质较硬的地段。工作面回撤至距停采线前8m（开始铺设顶网钢丝绳，当网到梁尾时）停止放顶煤做撤架通道，末采期间，矿成立矿压观测小组，负责对工作面顶板支护质量进行监测、监控、预报工作。两端头要加强支护，保证单体液压支柱的初撑力≥90kN，压力大的地段要加大支护密度。在收尾时必须严把质量关，做到“三直”、“两平”、“两畅通”。收尾时，加强机电设备的检修工作，保证设备的开机率。加强对支架支护情况的检查，并保证液压泵站的压力不得低于30MPa。工作面收尾时采用锚网绳联合护顶方式支护。工艺流程：铺网—连网—铺绳—临时支护—打锚杆（锚索）。建议可提前在不影响采掘衔接的基础上，可在停采线处掘一条撤架通道，撤架通道采用锚网梁索联合支护，进一步增加工作面设备搬家时的安全性和提高工作面煤炭回收率。

篇2

（1）在全面系统分析国内外相关研究成果基础上，论文以煤炭资源地质条件准确描述拟合、规律探索与预测为基础，以资源条件与开采指标关系模型构建为桥梁，以煤炭资源评价与管理为主体，结合技术经济分析、资源利用管理的调控政策研究，初步构建起了以煤炭资源评价预测、技术经济分析、开发开采决策连成一体为特色的煤炭资源评价与管理理论与方法体系,实现了评价与管理的一体化、计算机化、实时化，实用化。论文关于煤炭资源管理方面的研究几乎覆盖了煤矿企业这方面的主要工作与存在问题。

（2）针对煤炭资源条件与开采指标数据多源、多相、精度不等、分布复杂、异值不可避免等特点，论文推导了有关稳健数据处理公式，开发了计算机程序，并大规模应用到资源评价与关系模型构建研究中，取得了较好的效果。论文实例研究表明，用稳健方法建立关系或预测模型，可大幅度提高精度，同时可以较好地析离出以往决策不合理部分、虚假数据或异值，具有去伪存真的效果，能避免有悖于采矿规律的模型出现，使预测值更加符合实际。

（3）论文总结归纳了煤炭资源条件单因素评价的基本内容、资源条件数据变化程度的常用估计方法，分析探讨了影响开发开采的主要煤炭资源条件因素、影响方式及其量化方法。根据平顶山矿区实际资料，运用数理统计、方向统计、分形几何等方法，揭示了该矿区主要井田内断层的若干统计规律，筛选出了断层对开采影响的基因素，得到了断层破坏指数的最优形式，建立了这一指数与开采指标的关系模型，提出了未采区或工作面内断层破坏程度及开采指标的预测方法及模型。实例分析表明，作者建立的工作面断层破坏程度预测模型与俄罗斯学者提出的模型相比，可提高精度一倍以上。

（4）论文收集了平顶山八个矿二千多个煤厚数据，进行了煤厚分布的正态性检验，分析讨论了煤层稳定性几种评价方法的理论与统计关系，从理论上解释了现场煤层稳定性分类出现矛盾的原因，说明了用多个指标评价同一资源条件因素时应注意的问题。

（5）通过基于不同目的的煤炭资源条件综合评价研究实例，深入探讨了综合评价中关系模型构建、隶属函数与权重确定、算子选取方法及其效果。在此基础上，总结提出了煤炭资源条件综合评价的六个特点，四个原则，五种方法，正是这些从个别到一般的归纳、总结、提炼，构成了矿井煤炭资源评价理论方法框架体系的重要内容。本论文中的煤炭资源条件评价方面的部分成果已在平顶山大庄矿、徐州三河尖矿、淮北岱河矿等煤矿得到实际应用。

（6）讨论总结了煤炭资源条件与开采指标关系模型构建的方法、步骤及注意问题，分析了采前采后评价值的误差特性，归纳提出了未采区评价值确定的采前评价结果校正法与预测模型法，并进行了实例研究；通过实例分析讨论了描述工作面资源条件与单产工效关系的稳健多元回归模型、灰色GM（0，h）模型、模糊综合评价——稳健回归模型、模糊综合评价——稳健趋势面模型、模糊控制预测模型、人工神经元网络模型的特点与效果。

（7）有些开采指标关系模型，如成本、售价等，要求全面考虑资源条件、开采指标随空间、时间变化而变化的特征。但现有研究大都是针对特定年份或特定时间而拟合的，建模中一个煤层乃至整个矿井往往采用一个评价值，由此建立的模型过于粗糙，难以满足规律分析、指标预测等方面的要求。论文以资源条件与吨煤开采成本为例，提出了兼顾资源条件、开采指标空间——时间动态特征的关系模型构建方法，以曲线描述成本随时间变化而变化的规律，以回归模型、神经元网络等模型反映资源条件与开采成本的关系，用专家评议或层次分析法、神经元网络法确定权重，以工作面作为资源条件评价单元，利用平顶山矿区十一对生产矿井最近6～8年的几百个采面、近百个年成本数据进行迭代构建了具有前述特征的关系模型，同时提出了基于基础数据增删的模型调整或重构方法，特殊情况（某些开采指标数据出现突变、逆变等）的判断及模型修正方法，开发了相应的软件系统，拟合及预测精度较为理想，比较符合实际。这些工作使实时、动态评价、预测成为可能。

（8）讨论了煤炭资源经济可采性评价的意义与评价原则，研究了费用效益法、采与不采对比法进行经济可采性评价的基本方法、模型及评价实例，根据平顶山矿区实际资料，揭示了开采工效、成本、灰分、售价增减对煤层经济可采厚度的影响，工作面单产与含矸煤层经济可采厚度的关系，矿井地质条件与经济可采厚度的关系，煤量类别与经济可采厚度的关系，提出了若干政策建议。这方面研究成果已在平顶山、皖北等矿区得到应用。

（9）分析了我国煤炭资源回收状况，讨论了与采出率有关的现行可采储量与矿井设计可采储量、全矿井永久煤柱摊销、回采煤量与工作面采出率等概念及计算公式上的欠缺及改进方法，提出了储量发生增减时摊销方法、简便公式，给出了性质及适用条件，研究了合理采出率的确定、实际采出率测算等问题，提出了煤炭资源合理开发利用评价的内容、目标、方法及方案对比评 价、开发效益评价模型，给出了研究实例。

（10）基于现行放顶煤开采采出量及采出率确定方法，推导出了这种工艺采出量及采出率的误差估计模型，根据兖州南屯矿实际数据，计算出了误差估计模型中相应参数（即由统计产量改算实测产量所需的参数）的相似维、实验及理论变异函数，基于地质统计学理论，得到了三种采样方式、不同采样间距与上述参数估计误差、采出量相对误差的关系。该成果为进一步研究放顶煤开采采出量及采出率的测算、标准制定等问题提供了依据及途径。

（11）采用公式推导与模拟方法，分析了有偿使用或资源资产化管理对资源浪费的抑制能力与不足，探讨了我国资源管理改革的取向，对资源税与资源补偿费、资源资产评估参数的获取、储量级别对评估价值的影响、矿产资源资产与矿业权的关系、激励机制与调控模式的构建等问题进行了理论探讨，基于资源价值理论及非“三下”开采资源补偿费费率标准，推导出了“三下”开采资源补偿费的计算公式，提出了考虑储量误差的资源价值评估模型及实现矿产资源合理开发利用需解决的关键问题与技术路线。

（12）论文讨论了煤炭资源资产价值及级差收益的概念、构成，提出了地质勘探成果价值、劣等资源的勘探费、劣等资源开采成本与售价、标准勘探费、标准投资、标准采出率、标准开采成本、标准售价、理论开采成本、理论售价等一系列概念、确定方法与模型；针对研究目的、要求、测算对象的特点，建立了煤炭资源资产价值与级差收益确定的理论模型和实际测算模型；收集了平顶山矿区十一对生产矿井600多个工作面数十万个资源条件与开采经营数据及有关图纸资源，构建了一系列具有空间、时间动态特征的资源条件与开采指标关系模型、评价参数确定模型，开发了软件系统，对平顶山矿区十一对生产矿井进行了实际测算，得到了各矿各煤层从1990年到20__年以矿区为基准的期内煤炭资源资产价值与级差收益、剩余煤炭资源资产价值与级差收益，分析得到了标准开采成本、标准售价、劣等资源条件、平均资金利润率、绝对地租、垄断地租对资源价值与级差收益的影响，提出了成果应用的领域与途径，测算达到了动态实时、可靠实用。

关键词：煤炭资源评价煤炭资源管理开采指标动态预测

开采采出率资源资产价值级差收益

StudyonTheTheoryandMethodofCoalResourcesEvaluationandManagementinUndergroundMine

Atract

Inordertoconductthemakingdecisionanddesignofcoalexploitationandproductivemanagementinundergroundmines,increaseexploitationdegreeandminingbenefit,andenhancerecoverycoefficientofcoalresources,meanwhiletocoiderthecurrentsituationinchinaandthefeaturesandexploitingconditionofcoalresources,inthisthesisthetheoriesandmethodsforevaluationandmanagementofcoalresourceshavebeenstudied.Thetheoriesandmethodsincludetousethecombinatioofseveralaroaches,suchastheoryanalysiswithpracticalexperience,techniquewitheconomy,macrocosmwithmicrocosm,partwithwhole,qualitativeanalysiswithquantitativeanalysis,numericalcomputationwithcomputersimulation,andinheritancewithiovation,andtoalysomeprinciplesandtechnology,suchasminingengineering,technical-economics,minegeology,minesurveying,andmathematicalanalysis,includingmathematicalstatistics,analytichierarchyproce,fuzzylogic,robustdataproceing,artificialneuralnetwork,graysystem,fractalgeometryandgeostatistics.Asaresult,thethesisputsforwardsomenewtheoriesandmethodsfortheevaluationandmanagementofcoalresourcesinundergroundmines,deducesandintegratestherelatedresearchachievementsathomeandabroad,andprimarilyformsanaliedsystem.Thesystemcanbeusedfortheconditionalevaluationandforecastofcoalresources,technical-economicanalysisandexploitingdecision,makingtheintegrationofevaluationandmanagement,doingnumericalcomputation,andguidingtheproductiveactivities.Themainachievementscanbeincludedasfollows:

1）Todiscuandsummarizetheprimarycontentsofsinglefactorevaluationofcoalresourcescondition,thecommonly-usingmethodofevaluatingindexchangedegree,andresearchtheindieability,principleandeffectsofrobustproceingtobeuseddata.Inaddition,onthebasisoftheconcentratedinvestigationofthestatisticforecastoffaultanditseffectonmining,thestatisticaltestaboutcoalthickneandcoalseamstabilityevaluation,andthequantitativeanalysismethodofsinglefactoranditseffectonmininghavebeenaccomplished.

2）Toanalyzethecharactersandprinciplesofsyntheticallyevaluatingcoalresourcescondition,presenttheeentialprinciple,characterofthelistingclaificationmethod,integratedindexmethod,systemscientificmethods,graphicalrepresentationandvisualization,andthetechniqueofgeographicinformationsystem.Andtwoevaluatingitancesaregiven.

3）Todiscutheestablishingmethodsandsteofrelatedmodelsbetweencoalresourcesconditionandminingtarget,andstudytheforecastmethodsandaroachesbasedonthevirginfieldevaluationvalues.Bymeaofsomeitances,toexpoundtheeentialityandeffectwhileusingrobustproceingtosetupthecomputingmodels.Takingthemodelresearchonthedailyoutputandworkefficiencyoftheworking faceofcoalminingasexample,alsotoanalyzethemodelestablishingmethodsandnoticeableproblems.Forestablishingrelatiohipmodelsbetweencoalresourceconditioandminingcost,thethesispresentsthemodel-establishingmethodscoideringthetemporal-atiallydynamicalcharactersofresourcesconditionandofminingtargets.

4）Todiscutheprinciples,methodsandmodelsforthedeterminationofcoalminingfeasibilityineconomy,workablethickneandreserves,andtoputforwardtherelatiobetweeneconomicallyworkablethickneandotherfactorssuchascost,price,ecificproductivity,workefficiency,andgeologicalconditioninsometypicalmines.

5）Tosetforththerecoverystatusofcoalmininginchinabymeaofindividualdataofrecoverycoefficient,alsodiscuthedeficiencyandimprovingmethodsofsuchconceptsandcalculatingformulaasworkablereservesanddesignworkablereserves,mine-widepermanentpillaramortize,extractionreserves,facerecoverycoefficientetc.Toputforwardamortizeways,simpleformulas,propertiesandalyingconditiowhencoalreserveschange.Onthebasisoferrortheory,geostatisticsandfractalgeometry,thethesiscompletestheerrorestimation,samplingandcalculationmethodsofrecoveryreservesandrecoverycoefficientwhentop-coalcavingminingmethodisperformed.Inaddition,thethesisdiscueshowtodeterminerationalrecoverycoefficientandevaluaterationalexploitationandutilizationofcoalresources.

篇3

中图分类号：X752文献标识码： A 文章编号：

一、前言

在煤矿生产活动中，地质工作是其关键的构成部分。地质工作的勘察、探讨、控制标准的程度都对煤矿的安全生产与快速发展具有十分巨大的影响力，可以说煤矿开发、使用一直到废弃的整个周期都有地质工作的参与。根据相关调查数据，在煤矿的很多意外事故中，冒顶、瓦斯爆炸、透水等意外事故大概占据了所有事故的六成到七成，而且在地方性私营煤矿事故所占比重还更大，然而这些严重的意外事故都和地质工作有很大的关系。因此，提升矿井地质工作的力度能够防止或者是杜绝这些意外事故的发生，可以有效控制煤矿的安全性，提升我国煤矿事业的抗灾害能力，对提高国民生产总值具有重要意义。

二、煤矿生产中地质灾害的种类

因为归类标准不一样，所以煤矿地质灾害事故的种类也不尽相同。根据地质灾害的空间布局可以分为岩土体变形灾害、水文灾害及煤矿内在原因导致的事故。以水文灾害为例，根据水源的不同可以划分为地下水、地表水、老窖水事故。地表水也就是煤矿冲水水源，包括江河、水库、鱼塘及自然降雨等。比如因为相邻煤矿地表的排水不畅所引起的煤矿透水事故，或者雨水渗入煤层缝隙进入矿井所导致的渗井事故这些都属于是地表水灾害类型。基岩裂隙水、松散层孔隙水及岩溶溶洞水等等都属于地下水，在煤矿开采中如果挖掘到或者是接近这些地下水就很容易引起透水灾害。在煤矿开采过程时会留下比较大的挖掘空间，这其中会贮存大量的水就形成了老窖水，在接下来的开采工作中会因为没有注意或者其他一些原因导致透水意外的发生。

三、煤矿生产中地质灾害事故的成因

我国的煤矿生产地质灾害种类比较多，因此事故的成因也比较复杂。这就给防治地质灾害工作带来了很多困难。但是根本原因还是可以看出是部分煤矿工作者没有对地质工作认真了解研究，勘探测试技术应用上存在很多缺点，煤矿的管理工作、监督工作没有做好才是引起煤矿地质灾害的最主要原因。一些小型私营煤矿对地质工作研究不够细致谨慎，了解的地质情况也有限，对引起煤矿各种地质灾害的原理还没有认识清楚，这在一定程度上导致了煤矿地质灾害事故的发生。在勘探技术层面上还包含较大的缺陷。再者一些煤矿由于接替采掘紧张，不能严格履行预防地质灾害规程要求，在一定程度上提升了煤矿灾害事故发生机率。

四、矿井地质工作在煤矿生产中的重要性

1、预防煤矿水文意外事故的发生

煤矿的水文意外事故具有突发性、危害比较严重的特点，水文事故在严重的时候能够在很短暂的时期里就对煤矿带来颠覆性的灾害，合理增设排水设施可以有效控制水文灾害的发生，除此之外更重要的是对煤矿的水文地质工作进行深入的研究。在对煤矿水文地质特征进行认真细致地勘察过程中，记录煤矿水文地质特征，再对其进行综合归类整理，形成一套完整的科学分析水文地质特征的流程，这样能够使得我们掌握特定的范围内的主要含水岩系及其水文特点，主要含水层呢过的含水性随季节、年度及降雨量的改变而变化的客观规律，这样能够使得煤矿工作人员能够把握煤矿的整体生产布局；与此同时可以在煤矿生产活动中对有可能会有意外事故发生的地区和地形复杂的老塘、旧巷等提前进行打钻排水，以“有疑问必须探明、先探明情况再进行挖掘”为开采准则，这样做才能够在宏观上控制水文地质灾害的发生，可以有效减小煤矿水文灾害的发生几率，降低其给人们带来的危害。

2、防止发生瓦斯泄露、爆炸事故。

矿井中的瓦斯泄露、瓦斯爆炸属于煤矿重大安全事故之一，瓦斯事故具有突发性极强、涉及面积广、损害程度及其恶劣的特征。抑制和消灭瓦斯事故在煤矿安全工作中起着决定和主导作用。我国在以前的煤矿安全生产防治过程中，往往会比较从通风、预防这些方面来开展工作，但是却忽略了对煤矿瓦斯地质工作的探索。这样做的最终效果只是使人们处于被动预防的位置，却缺少高效预见和提前计划，不能从根本上控制这类重大安全事故的发生。以双鸭山一座煤矿为例，在高度为-109的位置挖掘岩石平巷的时候，根据设计巷道是将自底板至顶板穿越A8 煤层以及一个落差达4m 的正断层F14。因为那时候对这一片地区的煤矿地质工作还没有进行更深入的研究，没有认识到煤与瓦斯突发和埋藏深度，结构之间的关系，在掘进中当巷道接近A8层顶板及F14 断层的预定位置，此时观察到大量的瓦斯进入，煤层构成混乱和其他一些状况的时候，没有受到相应的重视，只是采用加大通风量，降低放炮火药的含量的处理方式来控制瓦斯含量。在一次炮后20分钟后，突然发生煤与瓦斯突出事故，喷煤距离50米,有18米的巷道全断面被煤粉封严。突出煤量627吨，沼气大概1180立方米。幸运的是发生事故的时候正是交接班的时间，矿井内没有工人，没有产生更严重的后果。事故发生之后，煤矿安全生产工作人员研究了这次事故的原因，这才确定了安全工作的主要方向，从此之后对煤矿地质工作、尤其是瓦斯地质工作进行了深入研究探讨。经过理论与实践相结合，最后确定了煤与瓦斯突出和煤层的埋藏深度、构成及其它原因之间的紧密联系。

3、防止因为不合理的设计所带来的安全隐患

在煤矿开采过程中，开采人员一定要按照操作规程和规定来进行开采工作，而这些操作规程和规定的制定就是建立在煤矿地质工作所得到的资料和成绩的基础之上的。清楚掌握一个地区的煤层状态、结构、特征、深度及其横向变化、瓦斯状况、水文特点、火区及岩浆岩侵入等煤矿地质资料，煤矿安全生产人员才能够提出更加科学合理的建议。这种建议的科学合理性富含着非常多内涵，它可以确保煤矿生产安全、规范、高效地进行，其中安全生产是重中之重。煤矿地质资料的完整性、准确性、真实性是煤矿能否安全生产的关键。例如，井田范围内某一地区存在火成岩侵入及局部含水层，假如地质资料能够真实、完整、详尽地表达这一情况，就会做出避开这一地区的施工建议，应该能够预先做出有利的方式来防止意外事故的产生，促使整个开采工作能够有预见性和安全性；假如不是这样，煤矿地质工作没有认真完成，不能提供准确的、真实的地质资料，那么施工安全设计就成了无源之河流，无根之树木，不能够随着外界环境的改变而迅速做出应对，煤矿开采工作就会混乱、盲目。这样就非常容易引起透水事故的发生，同时也可能会引起一些间接意外的发生。间接事故的意思就是不是直接引起的煤矿意外事故，可是却是未来可能发生的意外事故的一个原因。地质资料不详尽是导致类似事故发生的主要原因。实际上，施工周期和工程量等原因与意外事故的发生几率是成正比的关系。尽最大可能地提升工程的利用率，降低工程量，减缩工程时间才是一个真正优质的施工设计。想要获得这样的效果，就应该提高设计工作者的整体素质，防止人为的原因产生，与此同时还需要加强煤矿地质工作研究，尽最大可能地提升煤矿地质资料的准确性，这是能够减少和防止各种意外事故发生的基本要求，同时也是从根源上确保安全开采的关键原因。

4、 防止发生顶板事故

煤矿开采过程中的另一种比较容易发生的是顶板事故。最近几年，我国煤矿开采技术和管理方法逐渐得到了提升，这种类型的意外事故的发生几率已经有所下降，可是在一些落后区域、小型私营煤矿企业中，顶板事故仍然是一个多发事故。引起这种事故的因素有很多种，例如开采工艺不先进，开采工序不适合煤矿的实际状况；开采工人没有统一培训、不能够全面了解开采技术，防范工作没有做好；煤矿的地质情况限制，地质结构影响等等。其中发生顶板事故的主要因素就是对地质条件与地质结构不够了解。假如是以准确、详细的地质资料作为参考，在进行开采工作之前施工人员是可以对开采位置的围岩特征，断层、褶曲及煤层产状掌握准确，这样能够根据实际情况，科学地建立不同区域的开采方式，尤其是掘进爆破工艺及支护方式。材料、设备及人员配置等生产要素能提前到位，这样就能够在管理和技术层面上确保有效预防顶板事故的发生，大幅度地降低和防止这类事故的发生。

五、结束语

地质工作对煤矿安全生产起到了重要的作用，做好煤矿地质工作对水文地质灾害、瓦斯泄露爆炸事故及顶板事故具有预见性的意义，从而确保煤矿开采工作顺利进行，有效提高煤矿的开采效率带来经济收益。进行煤矿开采的企业，必须要对煤矿地质工作的特征有全面的掌握才能够发展好煤矿企业。因此，煤矿地质工作不仅仅是一项勘察技术，更重要的是关系着煤矿的实际运行，在煤矿开采活动中起到着无可替代的作用。

参考文献

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广西崇左市六汤稀土矿属于南方离子吸附型稀土矿床，采用先进的原地浸出工艺进行开采。主要应用矿床中的稀土离子具有可交换、吸附的特性，在浸出液的作用下被交换吸附出来，达到开采利用的母的。原地浸出工艺涉及矿床地质学、水文地质学、采矿、选矿、冶炼、化学、流体力学、环境科学、安全科学等多专业的综合性学科。在开采过程中不破坏地貌、不产生矿石搬运、不产生排土问题，直接从矿床中回收有价金属，属于绿色开采工艺。根据其开采工艺条件，在生产过程中，依然存在着如何提高回收率及更好保护环境的问题。本文就崇左市六汤稀土矿开采过程中对回收率及环境影响的影响因素进行分析并提出解决的方法。

1、崇左市六汤稀土矿的开采工艺

本矿山采用原地浸出工艺，其工艺技术路线为：网井布液、静压渗液、负压封底、综合收液：即将浸矿液通过网格布置的注液井注入天然埋藏条件下的风化矿体；浸矿液在静压渗浸条件下，在渗流场中渗透，矿石由非饱和状态过渡到饱和状态，渗流场由不稳定过渡到稳定状态，进而产生稳定流动。在此过程中环境，浸矿液中的阳离子与矿物中的稀土离子发生交解作用，稀土离子进入溶液，形成稀土母液；浸出的稀土母液或沿天然基岩隔水层面流向集液沟，并汇集到集液池，或向负压收液面集中（即矿层底部收液坑道），并沿负压收液系统，最后汇集到集液池，再输送到水冶车间进行处理：母液净化后加入沉淀剂使稀土沉淀，然后将稀土沉淀物过滤，灼烧而得到混合氧化稀土。原山浸析采矿工艺流程，如下图：

2、开采过程中，影响回收率的因素及应对措施

2.1 根据本矿山应用的原地浸出开采方案，可以知道，对于稀土的回收主要是通过浸出液在流经含稀土矿的矿层时，稀土离子与浸出液中的阳离子（NH4+）产生交换，稀土离子随着浸出液（母液）一起集中回收。具体表现为:浸出液从注液井(孔)中,沿风化矿物的孔隙进入矿体,并附着在吸附了稀土离子的矿体表面;溶液在重力和压力作用下,在孔隙和裂隙中扩散,并挤出孔裂隙水;溶液中活动性更强的阳离子与矿物表面的稀土离子发生交换解析作用,并使稀土离子进入溶液,生成孔裂隙稀土母液,形成原地浸析层;不断加注的新鲜溶液,挤出已发生了交换作用的稀土母液,并与矿物里层尚未发生交解作用的稀土离子,发生交解作用。挤出的地下水及形成的母液到达矿体地下水位后, 逐步提高原地浸出采场内的地下水位,形成原地浸析采场内的母液饱和层,当饱和层所形成的地下水坡度达到一定的角度(>15°)时,可形成采场内较稳定的母液地下径流, 在水封闭的条件下,在整个原地浸析过程(注液与注顶水过程)中,母液流向设置在采场下部的集液沟中。在这过程中，稀土回收率的影响因素有：①浸出液与矿床中稀土的接触和交换问题（即浸出率问题）。②浸出排管、孔深、孔距、注液方式等原因，而导致浸出时存在浸出盲区。③在注液后，浸出液往浸出区外漂移，使得母液回收率低。

针对上述三点，通过试验，采用如下应对措施：采用增加布液点、减小孔深、孔距和孔径、减少加液量等方法,即采用低液固比、高浓度浸出剂、多布液点、少加液量的方法，浸出液按照“先上后下”、“先浓后淡”、“先液后水”的三先原则注液,可以减小浸出盲区, 提高浸出率论文格式。采用从生产井抽取的液量要略大于注入的液量（这样就给矿体中的液体施加了一个向生产井流动的动力）；在矿体周边注入聚合物, 做一道注浆帏幕（防止浸出剂向矿体外漂移）；围绕矿体周边钻一些保护井, 向这些井注入水,把浸出剂驱回矿体；利用监测井监测可能发生的浸出剂的漂移,以便及时采取预防措施，防止浸出液产生向浸出区外漂移。有效地保证了母液的收集。

2.2沉淀过程中对回收率的影响及对应措施

对于整体矿山而言，除了开采过程中的浸出率、母液收集率对稀土回收率的影响外，在沉淀过程中也有损失。在浸出的母液当中含有很多的非稀土杂质,为保证产品的质量,在沉淀前必须先除杂。在除杂的过程中环境，会有部分稀土随着杂质沉淀而产生裹胁损失。对此类损失，采用的措施为：①在原地浸出时控制浸出剂的浓度及酸度，尽量减少母液中的杂质；②在除杂过程中严格控制沉淀剂的质量和数量，并严格控制PH值，尽量减少裹带损失。母液经除杂完成后成为合格的稀土母液，合格母液加入碳铵沉淀形成碳酸盐沉淀，最后将碳酸盐沉淀经板框压滤机过滤即得到碳酸稀土产品。在这个过程中产生的损失主要为：在沉淀工序时因沉淀不完全而造成稀土损失;在压滤工序时有少量的稀土碳酸盐细粒透滤,形成压滤脱水损失。针对此类损失，采用的措施有：①在碳铵沉淀时，控制母液的稀土浓度、PH值、碳铵的添加状态、加入量及加入方式，使其结晶良好；②在压滤时选用合适的滤布，并将滤液放到沉淀池，使微小颗粒进行再沉淀。

3、开采过程中，影响环境的因素及应对措施

原地浸出技术属于绿色开采技术，但在开采的过程中，如操作不当，也会产生环境事故。主要产生的环境事故为：山体滑坡和母液渗漏。

产生环境事故的主要原因有：①在离子交换过程中，部分细粒粘土随着浸出液一起流走，改变了矿层的力学性质，使岩体变得疏松；②由于注液时液面控制不当,使浸出液与表土发生明显的激烈化学反应,产生大量气泡,并使表土不断遭到侵蚀、剥落，堵塞微细孔，使浸出液在表土汇集，下滑力大于矿层的结构力；③出现穿井现象，注入的溶液不再是渗流，而是穿流,加大了对矿层破坏能力；④最后灌顶水时流量及位置不当，使本因交换而结构力降低的矿层的压力过大。⑤集液沟渗液面不够或没有挖穿全风化矿层，使矿层饱和水位不断升高环境，增大了岩体的负荷。

根据上述对环境影响的原因，采用如下的应对措施：①注液井中注液面要严格控制在表土层以下,禁止浸出液注入表土层与全风化层的过滤带中,以免发生气泡堵塞与固体堵塞现象；②增加集液沟渗液面积，并在开挖时一定要将全风化矿层挖透,并使其在全风化矿层有一定高度的渗液面；③开挖集液副沟并对集液沟进行支护，保证其牢固，防止出现事故而导致母液渗漏；④做好防洪设施，把排洪系统按当地最大雨量设计施工；⑤保证浸出液通畅同时，严格控制注液井液面高度；⑥在矿体周围，灌混凝土桩，保护好矿体。

4、结语

原地浸出技术属于绿色开采技术，适合于崇左六汤稀土矿的开采，在开采的过程中，只要密切关注到上述对回收率及环境影响的因素，并做好相应的防范措施，就能有效地保护了环境，具有很好的经济效益、社会效益及环境效益。 使企业成为环境友好型、资源节约型的企业。

参考文献

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