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中图分类号:F407.4
中图分类号:
随着矿山开采业技术的不断进步,国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展,不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展,在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升,贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小,为了在金属矿山地下开采采矿中选择最为合适的采矿方法,制定出最为合适的工艺流程,本文中对近年来我国金属矿山地下开采采用的主要采矿方法进行了分析研究。
一、常见金属矿山地下开采采矿方法
采矿方法指的是如何通过安全、经济的手段把位于矿块、矿柱以及矿房内的矿石开采出来的方法,主要包括对矿块进行的采准切割、矿石的回采以及对采空区的处理等多个方面的工作。
依照在对矿石进行回采过程中对采场进行管理的方法的差异,金属与非金属矿山的地下开采方法基本有以下几种类型。
1. 空场采矿法。这种采矿方法的主要特点就是在进行回采的过程当中,对采空区采用暂时留存或者是永久留存的矿柱进行技术性的支撑加固,采空区始终处于一种空着的状态。根据矿壁与矿块表现出来的实际结构差异以及进行回采作业的工作特点,该采矿法又能够划分成全面采矿方法、阶段性矿房采矿方法以及房柱采矿方法。
2. 崩落采矿法。这种采矿方法是通过崩落围岩的办法来使地压管理得到实现的采矿方法,也就是在崩落矿石的过程中,通过强制或者是自然的方式把围岩崩落以用来填充采空区域,通过这种方法来实现对地压的管理与控制。该采矿方法的特点就是在矿石陆续采出之后,通过有计划、有步骤的方式利用崩落的矿体中存在的上下盘岩石以及覆盖岩层来对采空区进行合理的填充,通过这种方法及时地实现对采空区地压的控制,妥善地处理好采空区,通常情况下是在矿体围岩处于一种不稳定的状态、地表情况可以承受陷落的情况下采用该种采矿方法。具体的方法包括单层、分层、分段以及阶段性崩落法。
3. 留矿采矿法。这种采矿方法是把采下的很大一部分矿石暂时留存在矿房中,采矿工人以矿石堆为作业地点进行工作,主要的开采对象是矿石及其围岩都比较稳定的中厚与急倾斜薄矿体。该采矿方法的特点就是在进行回采的过程当中,在采空区的位置暂时放置一些开采出来的矿石,借助这些矿石配合采空区的矿柱对采空区形成支撑作用,通常是在矿石条件比较稳定,不容易出现氧化、自燃以及粘连现象,且矿体的围岩情况比较稳定的情况下采用。
4.充填采矿法。这种采矿方法是在回采工作面逐步进行推进的过程中,通过填充料对矿体采空区域进行填充的一种采矿方法。它的主要特点是进行回采的过程中,矿体采空区域依靠其内部填充的充填材料、支柱以及两者配合而出现的人工支撑体对采空区进行支撑。这种采矿方法通常应用于开发具有较高价值矿石、具有较高回收率要求的矿石、能够较方便的获取充填料、地表不能够出现陷落情况以及地质情况较为复杂特殊的矿体。
从具体的统计数据来看,目前铁矿山地下开采主要仍把崩落采矿法作为主要的采矿方法,有色金属与黄金矿体的地下开采则以充填采矿法以及空场采矿法作为主要方法。
二、对采矿方法以及技术产生影响的主要因素
对采矿方法的合理选择指的是能够根据实际的地质条件,提高对矿山开采工作进行安全管理的力度,尽量降低人员伤亡事故的出现。要根据实际情况合理的选择合适的采矿方法,制定出适合当前的工艺流程,要做到这些,必要依据当前开采矿体的具体规模、价值以及赋存的具体条件来进行详细的研究,从而系统的掌握矿山地下开采的具体技术条件。
1. 金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征
金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征能够较为完整的反映出矿石岩体整体的稳定性。它能够对采矿现场的构成要素以及地压管理中包含的重要元素产生直接的影响,对采矿方案的确定以及采矿工艺的确定发挥非常重要的作用。
具体的工程地质条件主要有矿山岩体的结构、具体的岩性分布情况、破碎带的位置、断层情况、节理情况、裂隙的分布情况以及地下水的情况等等。矿体的物理力学特征主要有容重情况、实际抗拉强度值、实际抗剪强度值、空隙程度、产生声波的实际传播速度、单轴与三轴的具体抗压强度以及强度条件等等。
2. 地应力状态
这里提到的地应力指的是导致地下采矿结构以及采矿岩体出现变形以及被破坏的最为根本的一种作用力。可以说,只要在掌握了金属矿山开采工程地区的具体地应力情况之后,才能够对矿山区域整体的分布有完整的认识,确定出适合当前工程条件的矿山开采方法,通过技术观测,确定出金属矿山采场以及巷道的最合理的断面形状与尺寸、矿体开挖的具体步骤、进行支护的具体形式、支护结构的具体参数以及形成支护时间等等,在确保围岩具有稳定性的前提下,极可能多的提高矿石的开采量,增加矿山开采的经济效益与收益。例如根据物理学上的弹性力学理论,矿山采场与巷道的最为理想的形状是由四周应力集中在一起形成的一种现象,最合理的断面形状呈现为椭圆,并且该椭圆形在位于垂直与水平两个方向上的两个半轴具有的长度的比值应该等同于断面水平方向的应力与垂直方向的应力的比值。在这种条件下,矿体的采场及巷道周边位置处于一种均匀等压力的状况之下,可以说这是最为稳定的一种受力状态。此外,在确定出矿体采场以及巷道具体的走向之后,同样要考虑地应力最好的走向应该同最大主应力所处的方向相平行。此外,在实际的采矿工作中,采场及巷道具体走向以及断面具体形状的选择仍要与工程需求相结合,并综合考虑经济性以及其他方面的条件。
3. 矿体的具体种类与质量
金属矿的种类主要有三种,第一种黑色金属矿,主要代表有铁矿等;第二种是有色金属矿,主要代表有铜、铅、锌、钨、钼、铝、镍等;第三种是贵金属矿(主要代表有金、银等)与铀矿。因为铁矿的价值相对比较低,通常情况下只能选择露天开采的方法,即便因为矿体埋藏过深需要进行地下开采,这时候也只能采取空场采矿法或崩落采矿法。如果通过胶结充填法进行铁矿的开采,那么所产生充填与回采成本可能比矿石自身的价值还要高,从经济角度来讲是不可行的。相反,在进行有色金属矿山以及贵重金属矿山的开采工作时,则很多采用了充填开采法,通过这种采矿方法才能尽可能的降低矿石的贫化率与损失率,这主要是因为有色金属矿与贵重金属矿自身所具备的价值已经远远超过了进行充填的成本。此外,还要看金属矿石的质量,不仅要看矿石品位的高低,还要看矿石杂质的数量。
4. 矿体赋存的环境与状况
这里所提到的矿体的赋存环境指的是矿体同围岩的具体接触情况、稳定情况与具体的埋藏深度。
金属矿体的埋藏深度同矿体具体的赋存条件有着非常巨大的关系,通常情况下,在矿体埋藏深度不断增加的情况下,矿体与围岩的破碎程度会越来越严重,同样,其具有的稳定性也会不断降低,再加上越深的位置地应力越大、温度越高,工作面以及通风条件都在不断的恶化,导致了开采困难程度出现了很大的提高。这些实际情况全部对处于较深位置开采设计的通风降温、减小生产的成本以及控制地压等各个方面提出了更为严峻的要求。
矿体的具体赋存情况有矿体的具体厚度与倾向。可以说,厚度和倾向不相同的矿体选择的开采方法以及布置的采场都是有差异的。例如针对厚底很小的矿脉,进行采矿方法选择时要尤其关注矿石方面的变化情况。而针对厚度中上的矿体,进行采矿方法的选择时要保证能够提升矿石开采的力度与矿厂的实际生产能力,并使机械化作业方便展开。金属矿体的厚度存在差别,进行采场布置方式的选择时同样存在差异,通常情况下,针对厚底较低的矿体,采场一般沿着矿体的走向方向进行布置,而针对厚度较大的矿体,进行采场布置时一般垂直走向方向进行布置,这是由于厚矿体的最大应力通常是一种垂直走向,所以采场进行垂直方向的布置,这样就保证了采场长轴所呈现的方向同最大应力所呈现的方向是相同的,这样有利于矿体采场的稳定。
5. 矿山地下开采的技术条件与经济指标
(1) 矿山地下开采的技术条件
首先,环境条件,例如地表能不能允许塌陷情况出现,如果允许塌陷,那么就可以采取崩落采矿法;如果不允许塌陷,那么就可以采取充填采矿法或空场采矿法。矿体开采的具体技术装备条件以及材料的供应情况会对采矿方法的整个过程产生直接的制约作用,进而对采矿工艺具体实施过程产生影响,影响矿石开采设计优化目标的顺利实现。所以金属矿山的开采设计当中需要根据具体的技术条件与材料实际供应状况做出最为合理的矿体采矿方案。最后,技术管理的具体水平条件。当前技术管理的实际水平能不能符合采矿方法规定的技术管理的具体水平对能不能达到矿体采矿方法中所列出的目标有着非常大的关系。例如针对规模中小型的矿山、地方性的矿山,进行开采方法的选择时应注重选择技术上简单,能方便工人掌握,以及方便管理的矿体开采方法。长时间的时间证明:要做好一个金属矿山,不但要靠技术,也要靠管理,两者都很重要,缺一不可。因此,努力提升当前矿山开采的技术管理水平,毫无疑问的已经成为了实现金属矿山进行设计优化的最为关键的一个环节。
(2)经济指标
矿山开采的经济指标主要有:采场的实际生产能力,金属矿石的贫化率与损失率,采矿工人及矿区机械设备的劳动生产率,材料的消耗以及矿石的具体成本。经济指标的差异将决定矿体开采方法与工艺的差异。
总结:
在矿山开采业技术不断进步的过程中,国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展,不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展,在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升,贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小。本文介绍了四种我国金属矿山常用的地下采矿方法:空场采矿法、崩落采矿法、留矿采矿法、充填采矿法,并重点从金属矿体的整体规模、价值、赋存的具体条件与状况等几个方面来进行分析,希望对大家有所帮助。
参考文献:
[1] 韦业东;;环江新发矿区Ⅲ号矿带采矿方法的探讨与研究[J];大众科技;2008年01期
[2] 张成良;侯克鹏;李克钢;;硐室爆破法处理采空区的应用实践[J];工程爆破;2008年04期
我国有色金属矿山贫矿多,富矿少;小矿多,大型、特大型矿少,矿产资源缺口严重,金属矿开采技术的高低直接影响到我国国防安全和全面小康社会的建设[1]。现阶段我国部分矿山采掘设备实现了大型化、自动化和智能化,采矿工艺实现连续或半连续化,矿山生产与管理广泛应用了计算机技术[2],有力地促进了金属矿开采工业的发展。
1 我国有色金属矿山状况
1.1我国有色金属矿藏总况
我国的矿产资源丰富,在华夏大地上均能找到世界上已发现的矿产资源种类,已探明的矿种就有148种,大大小小共计一万六千多处矿产地,是世界第三大矿产大国。相对于其他国家而言,我国的铅、锌、锑、镍、锡、镁、汞以及稀土等有色金属在质量、产量上有相对优势;部分有色金属矿藏则处于劣势,如铜铝资源量不足、质不好,开采出的有色金属不能满足冶炼的需要,因此我国每年的有色金属产品生产有四分之一需要依靠原材料的进口。
我国有色金属矿山的分布不均衡,中小型居多、大型矿少;贫矿多、富矿少;边远山区多、沿海地区少;矿产资源共生矿多、单一矿产少,这些资源的分布特征使得我国的矿业开采难度大。
1.2我国有色金属矿产资源储备现状
我国的采矿业主要发展在上世纪五六十年代,由于当时技术水平有限,我国大部分有色金属矿山在经过长达几十年的开采之后,资源大幅度减少甚至枯竭。现存的有色金属矿山中,有大部分矿藏开采进入中、晚期成为末期矿山。近年来,我国有色金属矿产品进口量逐年加大,而我国的工业化仍然处于迅速发展状态,现代化经济的发展伴随着工业化的进一步发展,我国经济对有色金属的消费量仍然会大量的增加,本土矿产资源不足以维持经济的发展。
其次,有色金属矿山开采的品位下降,有些矿山经过几十年的开采,资源品位下降迅速,加上上世纪五六十年代经济体制的制约以及科技发展水平的限制,造成了以往矿山开采的资源浪费、规模小等问题。
1.3有色金属矿山资源开采利用水平
国家在上世纪中后期对矿产资源消耗使用量大,由于我国矿产资源分布不均等情况,有的矿山因有色金属采矿条件的恶化或受技术制约,开采者会采易弃难、采富弃贫,只采品质高的矿种而将其他矿产丢弃,加上矿区采矿准入要求不高,有些小企业或者集体,未经合理设计甚至没有高水平的设备就进入矿区采矿,造成矿区管理失控、资源浪费以及有色金属的采矿行业发展受限。
有色金属的矿藏是不可再生资源,原来开采中造成的浪费以及开采之后深加工的利用率低等因素,不仅危害周边的环境,带来一系列的环境污染与破坏,也使得矿产开发利用水平未能提高。在已经开发的矿区中,由于技术水平受限,以及设备管理与工艺缺乏系统高效地研究,使得老矿区二次回采、多次回采水平亦较低。而有些有色金属矿产需要在特定的环境或特定的工艺下才会分离开采出来,因而现有的科技水平下无法深度利用,对资源也是一种浪费。
1.4经济效益低和污染破坏严重
由于矿山的投资周期长,矿山开采有时需要几年甚至十几年的时间,投资成本高,有色金属开采的难度大,加上道路运输成本费用的增加以及机器设备和人工成本,经济效益低下。
在采矿生产中,固体废弃物堆放不仅占用了大量的农田与耕地,也造成地表植被破坏,进而引发水土流失等后果。且空气粉尘污染和酸性污水在有色金属开采的整个过程中,会造成水资源与空气的污染。以上因素危害到了当地居民的生产生活和农牧业的可持续发展。
2 有色金属资源的开采方法
2.1 露天采矿
在我国的矿产资源开发过程中,露天采矿适用于有色金属矿产资源地表埋藏浅的情形,也可以用于低品位的有色金属矿产矿床和已经开采过的地下残矿,依赖于矿床的基本赋存条件,通过物理爆破等方法来剥离地表岩土。露天采矿要求地质工作者做好地质勘探工作,设计最佳优化方案,结合道路运输体系,综合考虑地表状况进行开采工作。其中,最主要的应用技术是穿孔爆破,在露天矿区内,根据最佳设计方案选取对应深度与直径的定点进行定向爆破,再使用炸药将附近岩壁破碎来达到剥离大量岩土的目的。
但是露天开采有色金属矿产资源仍然存在着一系列的问题,更明显的是表现在技术与管理的问题上,比如露天采矿境界的判定、边坡结构稳定性、露天开采工艺、道路运输系统管理以及资源的重复利用率和矿山区域土地复用问题。道路运输系统的合理设计不仅能减少成本的投入,也可以提高采矿工作效率,缩短工期。综合考虑矿区的地形地貌、开采时的气候条件以及露天开采技术能力和围岩的物理力学性质选择经济、合理的运输方式。多通过铁路、公路、输送机将矿区的矿石及岩土分别运输至不同的地方,并将设备及原材料运输至矿区,在特殊的地形中也可能会用到水力或索道运输。
露天开采会造成废弃物堆放,因此排土工作显得尤为重要。排土工作要将从矿床上剥离的表土与岩石配送到不同的场地,对矿石进行深加工,对废土进行排弃工作。露天开采中尽量充分利用土地资源,提高资源的重复利用率,做好植被恢复工作,尽可能地还原生态平衡,减少因矿业开采带来的环境破坏与污染,提高社会效益。
2.2地下开采
地下开采是我国有色金属矿山开采的重要方法,占据较大的比重。这种方法是通过地下矿床的切割与回采工作采出矿石,但是地下开采工作量大,工作方法繁多,以下几种方法使用较多。
2.2.1 采用自然支护的矿产采集方法
这种方法主要依赖于围岩自身的稳固性和矿区矿柱的作用,通过支架作为临时支护辅助来支撑在回采工作中造成的采空区。现阶段在我国有色金属开采行业中使用普遍,但是要求矿区的围岩与矿石相对稳固。这是一种结构比较单一的采矿方法,简单的回采工艺,机械化程度较高,采矿过程中各项成本低,适用于稳定性较好的矿体。如果要开采较厚大的矿体时,需要留大量的矿柱,回采率较低,所以在此种情况下应用较少。以敞空方式存在的回采矿房,必须依靠矿柱与围岩的强度来维护支撑,矿房作业完成后要及时处理好后续工作,将矿房填满再回到采矿柱的区域。
2.2.2 物理崩落采矿法
崩落采矿法是通过物理作用来管理地压的采矿方法,通过崩落的矿石来填充控制采矿区域,这种方法多用在围岩易崩落、地表允许塌陷的矿山矿体。通常,有色金属开采过程中,物理崩落这一采矿方法可以按回采方式划分为:壁式崩落法、无底柱分段式崩落法、分层分区崩落法、有底柱分段式崩落法以及阶段崩落法。
2.2.3 矿区开采人工支护法
人工支护法是将需要充填的原材料或其他可以支撑的物体用来维护采空区的稳定。这种方法以充填为主,在矿区采矿作业中根据回采面的推进,将碎石水泥等填充原材料运输至采空区用于充填,从而控制地表移动,预防围岩崩落,实现地压管理。
支护法按照充填方式的不同,有不同的分类。较为单一的单层次采矿充填法,按充填方向划分的上向与下向的分层充填法,以及分采充填法。按照不同的充填料以及输出的方式,又可分划成干式充填法、水力充填法和胶结充填法。该方法可控制矿区围岩的崩落和矿房地表下沉,为矿区回采工作提供了安全保障,同时也可用于自燃矿石的火灾预防。因其开采适应性强,矿区矿石的回采率高,矿区作业比较安全,能高效利用矿产资源以及保护地表植被等优势而被重视,但工艺要求高、成本投入大使得使用率不是很高。
3 结语
随着科学技术的不断进步以及经济发展的深入,对有色金属的需求量只增不减,因此,要进一步提高矿产资源的利用率,克服因采矿技术有限造成的矿体开采浪费现象。同时,要在采矿系统完善、采矿作业安全、采矿效益提高的基础上,注重对环境的保护,不能以环境为代价片面发展经济,从而打造生态和谐的矿山资源开采系统。
参考文献:
[1]刘荣,李事捷,卢才武.我国全属矿山采矿技术进展及趋势综述[J].金属矿山.2007(10):14-17,46.
[2]李红零,吴仲雄.我国金属矿开采技术发展趋势[J].(矿山部分),2009,61(1):8-10.
随着我国经济的快速发展,矿产资源的需求量也随之增加。然而在采矿的过程中,不仅产生了很多废物,还破坏了自然环境。因此,我国提出要建设矿山,积极寻求安全、低成本、高效的采矿技术,实现经济的可持续发展。
一、国内地下金属矿山采矿技术的现状
(一)国内金属矿产资源严重缺乏
不仅富矿少,贫矿多,而且大型和特大型矿比较少。很多矿山为了获得更多的经济利益,往往采富弃贫,使矿产资源出现严重的浪费现象。
(二)国内的采矿技术发展不平衡
我国幅员辽阔,但是全国各地的经济发展水平具有很大的差别,矿业的发展水平也具有很大的差异。在某些发达的地区,其采矿技术已经达到了国际化的先进水平,然而在经济发展比较落后的地区,其采矿技术也非常落后,采矿设备也不齐全,而且采矿的贫化率比较高,从而导致矿山开采的效率变低。
(三)国内的资源回收率和综合利用率较低
近年来,国际上很多国家都越来越重视对金属矿山资源的回收利用。发达国家对金属的综合利用以及回收利用的技术已经达到很高的水平,而我国对金属的综合利用以及回收利用的技术还比较落后,目前,我国的矿产资源综合利用率还不到20%,矿产资源的回收率仅为30%。
(四)地下开采造成严重的环境问题
地下开采导致地面塌陷,破坏地形与地貌的景观,破坏地下水资源。随着矿产的开发以及矿山地质环境的日趋恶化,环境容量之间有限的压力也在增加。目前,国内矿山环境问题比较严重,还不能很好的适应我国经济社会发展的新要求。
二、国内地下金属矿山采矿技术发展方向
我国金属矿山采矿技术研究已经取得了一定的成绩,但是总体的采矿技术发展水平还比较低。为了提高采矿的技术水平,降低采矿的成本,实现经济效益,今后采矿技术的发展方向被定为:精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、无人化开采技术等。
(一)精细开采技术
随着我国科学技术的不断发展,社会分工也变得越来越精细,金属矿产开采的专业化程度也越来越高,采掘业开始进入精细生产时代。实现边坡开挖量、矿岩运输功、维护工作量、露天采矿环境破坏等方面的最小化,以达到露天矿精细开采的目的。同时不断的改善精细开采的工艺,配合精细额生产管理,获得更好的矿山开采经济效益,社会效益以及环境效益。
(二)大规模采矿技术
大规模采矿技术的核心是大直径深孔崩矿技术。大规模开采的方法主要有分段空场法、VCR法、嗣后填充法、分段崩落法、阶段空场法、阶段崩落法等。我国崩落采矿技术的发展主要表现在无轨出矿的高阶段自然崩落法、高分段大间距的无底柱分段崩落法。随着阶段高度以及分段高度的不断加大,采矿的强度得到提高,采矿的成本也一定程度上降低,让矿山开采企业获得了较好的经济效益。为了更好的实现自动化和机械化开采,今后要广泛的应用大规模采矿技术。
(三)无废开采技术
无废开采指的是最大程度的减少废料的排放和产出,有效提高资源综合利用率,降低矿产资源开发的负面影响的工艺技术。我国在无废开采方面已经取得了一些进展,无废开采技术将在今后的矿产开采中应用得更加广泛。
(四)难采矿床采矿技术
随着地表资源不断的消耗,采矿逐渐向深部发展,不断的增加低温低压,特别是高应力矿区增高采场突发失稳等风险,加大了其潜在危害。对采矿进行深部充填,可以解决采场的不均衡应力。充填法对深部矿床,构筑物下矿床,水下、建筑物下矿床以及自然倾向矿床的开采具有重要的作用。目前,我国主要是采用充填系统自动化技术、高分层落矿以及无轨设备等技术,降低充填采矿法的采矿成本,大幅度的提高采场生产能力和劳动生产率。
(五)低品位矿床采矿技术
我国的矿产资源富矿少,贫矿多。用传统的方法开采低品位的矿床,不仅经济效益低,而且采矿成本高。溶浸采矿技术是结合选、采、冶等技术,直接从地下采集金属的开采工艺。对于传统常规开采方法不能回收的难选矿石、难采矿体、低品位矿石以及废石中有用的成分,采用溶浸采矿能够很好的进行回收,从而使地下矿产资源的可利用范围变宽,增加矿石储量,满足了我国矿石产品日趋增长的需求。
(六)无人化开采技术
目前,我国的大部分金属矿山开采还处于辅助操作控制和半自动化状态。我国采矿设备不断向智能化、遥控技术化、大型化和自动化技术发展,为无人化开采技术研究奠定了良好的技术保障。今后,无人化开采技术将持续发展下去。
三、结束语
综上所述,我国地下金属矿山采矿技术还存在一些问题,如国内金属矿产资源严重缺乏,国内的采矿技术发展不平衡,国内的资源回收率和综合利用率较低,地下开采导致地面塌陷,破坏地形与地貌的景观,破坏地下水资源等。笔者通过深入研究,总结出了国内地下金属矿山采矿技术发展方向,如精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、难采矿床采矿技术、低品位矿床采矿技术以及无人化开采技术。
参考文献
中图分类号:P547 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)09-0276-01
前言
进一步明确新疆有色金属矿山的开采工作,才能够更好地利用该方面的资源,目前在技术的应用方面,还存在许多不足,所以明确这些不足的地方,采取更好的技术方法,明确它的发展方向,也是极为必要的工作。
1 我国有色金属矿藏总况
我国的矿产资源丰富,在华夏大地上均能找到世界上已发现的矿产资源种类,已探明的矿种就有148种,大大小小共计一万六千多处矿产地,是世界第三大矿产大国。相对于其他国家而言,我国的铅、锌、锑、镍、锡、镁、汞以及稀土等有色金属在质量、产量上有相对优势;部分有色金属矿藏则处于劣势,如铜铝资源量不足、质不好,开采出的有色金属不能满足冶炼的需要,因此我国每年的有色金属产品生产有四分之一需要依靠原材料的进口。
我国有色金属矿山的分布不均衡,中小型居多、大型矿少;贫矿多、富矿少;边远山区多、沿海地区少;矿产资源共生矿多、单一矿产少,这些资源的分布特征使得我国的矿业开采难度大。
2 有色金属矿产资源和勘查开发现状
新疆国土面积166万km2,约占全国陆地总面积的六分之一。与俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙古等八个国家接壤,地跨中亚、特提斯两大成矿域。与周边国家对比分析,在32个成矿区带中有16个延伸到新疆境内,成矿条件较为有利。自20世纪80年代以来,国家加大了对新疆矿产资源的勘查力度,在天山造山带、准噶尔北缘等重点成矿区带开展了成矿预测和找矿勘查工作,获得了一批有重要价值的成矿远景区、矿化点和物化探异常,在铜、镍、金等有色金属矿产找矿方面取得了一系列重大突破,先后发现并评价了喀拉通克铜镍矿、阿舍勒铜锌矿、可可塔勒铅锌矿、铁木尔特铜多金属矿等一批大中型矿床。
到2000年底,全区已发现有色金属矿产13种,其中探明储量的有铜、铅、锌、铝、镍、钴、铋、钼、锡等,探明有储量的矿产地80处。铜、镍是新疆有色金属矿产中的优势矿产,其次是铅、锌、锑等。自20世纪80年代阿舍勒铜矿、喀拉通克及黄山铜镍矿床发现后,新疆铜矿产地大大增加,已发现铜矿床、矿点和矿化点271处,包括大中型矿产地8处、小型矿床30处,探明铜储量近500万t,是我国北方铜保有储量超过百万吨的三个省区之一,阿舍勒铜矿是国内罕见的大型富铜矿。正在进行勘查的东天山土屋、延东等地铜矿床控制资源量在700万t以上,预计全疆铜矿潜在资源量接近6000万t,居全国第一。新疆已探明镍矿储量120万t,仅次于甘肃,居全国第二位,已发现矿床8处,包括超大型矿床1处,大中型矿床4处。预计全疆镍矿潜在资源量达1750ft。新疆铅锌矿自80年代中期相继发现可可塔勒铅锌矿、阿舍勒铜锌矿等一批大中型矿床后,目前已控制储量600多万t,主要集中分布在阿尔泰南缘、西南天山、西昆仑北缘3个成矿带上。由于新疆铅锌矿地质工作程度低,资源潜力尚未查清,从已有资料分析,铅锌矿成矿条件好,有大的找矿远景。新疆的铜、镍、铅、锌等有色金属矿产具有矿点多、分布广、成矿条件好,成矿类型齐全的特点,已圈出了部分成矿带和成矿远景区,但目前探明储量只要潜在资源量极少的一部分。矿产勘查和开发利用前景较为广阔。
3 我国有色金属矿产资源开采技术可持续发展对策和建议
3.1 提升装备水平,加快信息化建设步伐
加大技术装备研发投入,研发适合我国国情及资源赋存条件的采矿装备、采矿过程控制设备、安全监控检测装备及信息化管理系统,淘汰一批落后的采矿装备,使采矿装备机械化、自动化和大型化,矿山规划管理动态化、信息化、专业化,矿山安全监测监控智能化、日常化,进而提高矿山旷工劳动生产率。
3.2 实行分级分层次管理
针对我国有色矿山大型矿山少,小型矿山多的现状,建议实行分层次管理,提出不同要求及政策。对大型矿山要尽快实行信息化、自动化建设,保障资源供给;对资源禀赋较好的中型矿山,要鼓励其向信息化、自动化方向发展;对其他中小型矿山,要进一步推进整合重组步伐,实现集中化管理,同时鼓励科研单位、矿业装备研发机构,为这些矿山量身定制切实可行、投入较少的信息化、自动化整体解决方案。
3.3 建立完备的评价管控体系
为实现资源的有效利用,应制定相应的指标门槛。目前“三率”指标、能耗指标等标准体系正在建立,该工作非常重要,有必要进一步补充使其更加完善(如可补充贫化率、劳动生产率等指标),根据矿山规模、资源禀赋进行分级分层次管理,提出不同要求,同时应与环保、安全等其他指标相结合,进行综合评判,融入到项目审批、建设、年审、后评价等全过程,实现对资源利用全过程、矿山寿命全周期的全程管控,同时建立与指标配套的奖惩机制。
3.4 进一步推动科研攻关工作
应进一步推动难采资源、特殊环境资源开采的技术装备研究工作,鼓励科研院所对残矿资源、低品位资源、深井资源及高海拔高寒地区资源等进行深入研究,开发复杂环境下的高效安全开采技术与装备,开发绿色、清洁的无废害采矿工艺技术,提升技术装备水平,扩大可利用资源量。
4 结束语
综上所述,在明确了新疆有色金属矿产开采的技术状况之后,我们要进一步研究更好的技术方法,并对技术的研究状况进行分析,才能够为今后更好地发展有色金属矿山的开采工作带来参考和借鉴。
参考文献