怎樣降低井下采礦損失與貧化

張鵬 陳東 王鋒

摘要:隨著經濟的發展,我國能源的利用量也在逐步提升,作為能源的重要組成部分,煤炭資源的開采和利用越來越得到了人們的重視。而在煤炭的開采中存在著眾多的問題，其中井下采礦的損失和貧化是最為嚴重的。本文主要闡述了降低采礦中礦石損失與貧化勢在必行的原因, 并且根據自己的實踐介紹了降低井下采礦損失與貧化的幾項措施。

關鍵詞: 采礦損失; 礦石貧化; 井下開采

Abstract: with the development of economy, China's energy LiYongLiang also gradually to ascend, as an important part of the energy, coal resources exploitation and use more and get people's attention. And in coal mining there exist in many questions, and the underground mining loss and dilution is the most serious. This article mainly expounds the reduce the mining in the mineral loss and dilution am the reason it is imperative, and according to his own practice in the lower underground mining loss and dilution of several measures.

Keywords: mining loss; Ore dilution; Underground mining

中圖分類號：O741+.2文獻標識碼：A 文章編號：

眾所周知，作為現在可利用的能源的最主要的組成部分，煤炭一直是人們關注的重點所在，而煤礦資源又是一次性的不可再生的一種能源，所以它的產量和使用一直都是人們研究的重點問題。所以說，煤炭資源一直是一個國家最寶貴的財富，同時也是每個國家進行建設的必不可少的物質基礎，但是在開采過程中，卻因為種種問題會造成開采的損失，并且使得礦區貧化，從而造成煤炭資源的極大浪費。但是其中有些煤炭的損失與貧化在開采過程中加以注意是可以避免和控制的。

1 降低井下采礦中礦石損失與貧化的重大意義

通過上文的敘述我們已經知道了煤炭資源在我們的生活生產中的重大意義，而作為煤炭資源浪費的重大問題的井下采礦種礦石的損失和貧化就急需要我們去整改和完善。并且在這方面，我們和國外的差距也是比較大的，我國在這方面的損失率和貧化率都比較高，從另一方面說，在這方面我國還有很大的空間值得我們去研究和探索。下面我們用具體數據來說明下這一情況，在國外采用空場采礦法的礦石損失率一般為15%-20%、貧化率一般為10%, 而采用尾砂膠結充填法的礦石損失率為3.5%-5%、貧化率為僅有5%-10%,最大的是崩落采礦法，它的的礦石損失率為10%左右、貧化率一般為10%-20%; 相比我國空場采礦法的礦石損失率大都超過了20%、貧化率都約為10% , 充填采礦法的礦石損失率也過半超過了15%-20%、貧化率為5% -10% , 崩落采礦法的礦石損失率絕大多數大于20% - 30%、貧化率也很大, 一般多在25%。可見我國井下采礦有關減少礦石損失與貧化的問題亟待解決。盡管我國礦產資源豐富, 品種齊全, 但是我國人口基數大, 人均占有量卻很低, 再加上采礦中的損失與貧化, 可利用的礦石量就更少。因此要保持礦產品安全地供應、支撐國民經濟快速發展, 降低井下采礦中礦石的損失與貧化是十分重要的。

2 降低井下采礦損失與貧化的措施

綜上所述，降低井下采礦中礦石的損失與貧化勢在必行，并且亟待解決，那么如何解決呢，下面我就來探下自己在這方面的一些研究建議和看法，主要有七方面的內容：(1) 加強礦山地質工作。礦山生產地質工作薄弱是造成礦石損失貧化的重要原因。例如有的礦山不進行二次圈定, 采礦設計也沒有可靠的地質資料, 更有的礦山僅據C1 級礦量就進行采礦設計。為此難免在采礦中因礦床賦存條件的變化而浪費采切工程, 同時還可能丟失大量的礦產資源,所以在生產中必須加強礦山地質工作。要探采結合, 根據采礦切割工程所揭露的大致礦體賦存形態, 再采用諸如以鉆探代替坑探之類的生產地質勘探技術手段, 設計布置探礦工程, 以準確控制、二次圈定出礦體形態, 為設計及其施工提供準確的地質資料, 達到減少礦石損失與貧化之目的。(2) 選擇適當的采礦方法。采礦方法的選擇直接影響礦石損失與貧化問題。礦山企業應當綜合考慮礦床地質條件、開采經濟技術條件及要求等因素, 從多種采礦方案中選擇出恰當的采礦方法。(3) 選擇好礦塊的底部結構。礦塊的底部結構包括從運輸水平到拉底水平之間的礦柱和其中的巷道, 其作用是受礦、保證二次破碎和向運輸水平出礦的安全。它的形成在很大程度上影響礦石損失與貧化的指標。例如在覆蓋巖石下放礦的有底柱崩落采礦法中, 除了底柱的部分礦石要損失外, 主要是在下盤的和漏斗之間脊部的采下礦石損失, 其中下盤損失占主要部分。特別是在礦體傾角較緩和礦塊高度較大時損失更為突出。為了減少礦石損失, 底柱中靠下盤的漏斗應盡量移向下盤, 使開挖部分巖石更加合理。而在開采中厚傾斜、緩傾斜礦體時, 其底部結構工程則一般布置在下盤脈外而不留礦柱。可見根據具體的礦山地質條件和采礦技術要求, 選擇適當的礦塊底柱結構形式不僅對減少采礦的損失貧化極為有效, 而且對降低采礦成本, 提高礦山企業經濟效益有著重要的意義。(4) 加強放礦管理。加強放礦管理是減少礦石損失與貧化的又一關鍵性問題, 對覆巖下放礦的崩落采礦法而言尤為如此。因為在崩落礦石和放礦過程中, 隨著礦石的放出, 采空區隨后立即被松散的覆蓋巖石所充填, 并混入礦石而造成礦石的直接貧化, 所以要實行有效的放礦控制, 防止廢石過早和過多地混入礦石, 減少放礦過程中礦石的損失與貧化。要做到這一點就必須弄清礦體的賦存條件、礦層中的夾石情況及礦層與巖層的接觸性質。要認真研究崩落礦石和圍巖的物理力學性質及崩落巖礦在重力作用下的移動規律, 以提高礦石的回收率。要設計好礦塊的主要結構參數, 尤其是階段( 或分段) 高度、電耙巷道之間的距離、漏斗間距及其坡面角等。要研究礦塊的開采順序和合理的放礦方式。只有采用正確合理的放礦管理方式, 才能取得較高的礦石回收率和降低礦石的貧化率。(5) 礦柱回采。采礦過程中遺留礦柱的主要目的是為了控制巖層, 保護采礦巷道等, 以保證礦房回采作業的安全, 減少礦房回采過程中的礦石損失貧化, 提高礦石回采率。但是在實際工作中,有的礦山企業只重視礦房回采, 而對礦柱回采工藝及方法等不太重視。長期拖延不回采礦柱, 從而導致礦柱的變形與破壞, 增加礦柱回采的難度或者使礦柱成為隱形呆礦。與礦房相比, 雖然礦柱的礦石儲量要小得多, 但是其一旦成為呆礦或因為難以回采而丟棄, 礦石的損失率就會急劇上升, 礦產資源則直接遭受損失, 所以隨著礦房回采的進行, 礦柱也應及時地按比例進行回采。(6) 改善礦山的質量管理。改善礦山質量管理主要是指改善采場礦石的質量和采礦工程的設計和施工質量等方面的管理。礦石的質量管理,其實質就是礦石的品位管理。在落礦過程中, 由于夾石未充分剔除, 或者礦體邊界控制不準確等而使廢石混入礦石中而造成礦石的貧化。礦石一旦貧化, 其使用成本就增加, 所以要在不影響礦石回采率的基礎上努力降低礦石貧化率與提高混勻效果, 做好配礦工作, 盡量保持礦石品位的穩定。在條件允許的基礎上, 應考慮分級開采, 使礦石品位和塊度滿足選礦的要求。此外應堅持合理的開采順序, 協調采掘關系。采礦工程的設計和施工質量方面的管理是指采礦技術管理, 它要求采礦工程的設計更加合理, 在生產中要嚴格地按設計進行施工, 確保施工質量達到設計要求。在礦床開采中, 改善礦山質量管理, 提高采礦工程的設計和施工質量不僅可以減少采礦的損失和貧化, 而且對挖掘現有礦山企業的潛力, 充分利用礦產資源, 延長礦山服務年限, 緩和當前采掘比例緊張的矛盾等方面都具有重要意義。(7) 降低采礦損失貧化的其他途徑。減少采礦損失與貧化, 除了上述六個方面外還有其他途徑。例如可以實行綜合開發來擴大礦山礦產資源, 即綜合找礦、綜合評價、綜合開發與利用, 使一礦變為多礦, 從而擴大礦產資源來源, 保護礦產資源。可以發展溶浸采礦等技術, 它能經濟有效地回收常規采礦方法所不能開發利用的貧礦、表外礦、復雜難選礦及殘留礦柱等中的有用組分, 這是充分開發利用礦產資源的一項有效的新途徑。由于該法適合開采低品位、難選礦石, 它必將作為礦產資源綜合利用和減少采礦損失的新手段, 在生產實踐中將會發展得更快。

參考文獻

[1] 陳尚文, 編著. 礦床開采中礦石的損失與貧化[ M] . 北京: 冶金工業出版社出版, 1988. 7. 第1 版.

[2] 趙鵬大, 等編著. 礦床勘查與評價. 北京: 地質出版社, 1988年10 月, 第1 版.