我國鐵礦礦產開采技術的應用研究

摘要：隨著我國鋼鐵行業的發展，對鐵礦石原料需求不斷增加，為了促進我國鋼鐵行業的快速發展，我們必須深入探討研究礦產開采技術，這對提高采掘的進度和經濟效益的發展有著重要的意義。文章首先分析了我國鐵礦礦產資源的現狀，然后對國內的鐵礦開采技術進行了研究。

關鍵詞：鐵礦；開采技術；環境保護；鋼鐵行業；礦產類型；露天開采；地下開采

中圖分類號：TF521 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）27-0118-03

1 概述

我國的鐵礦資源十分豐富，但是鐵礦石市場卻呈現出供不應求的現象，對外依賴程度較高，嚴重危及了我國鋼鐵行業的安全。而且，有些礦產由于開采技術的限制，不能進行開采利用。為了保障礦產資源的國內供給需求，我們必須大力發展鐵礦的開采技術，用我國有限的鐵礦產資源來彌補鐵鋼工業的資源空缺。

2 我國鐵礦礦產資源現狀

2.1 我國鐵礦的主要礦產類型

我國的鐵礦礦床基本可以分為沉積變質型礦床、巖漿型礦床、接觸交代熱液型礦床等，每個礦床都有著不同的分布特點，需要根據具體的礦床類型采用不同的開采技術。沉積變質型鐵礦，以鞍山式鐵礦為主，主要分布于華北地區。接觸交代熱液型鐵礦，主要分布在我國的東部地區，其主要礦物以磁鐵礦為主。在我國已經查明的鐵礦儲量中，以接觸交代熱液型最多，其次就是沉積變質型。沉積變質型和巖漿型的礦產品位較低，多屬于貧礦，這也

是我國礦產資源儲量雖然豐富但是原料缺乏的原因。

2.2 我國鐵礦的主要礦石類型

通常情況下，根據鐵礦石中含鐵礦物的不同，可以將鐵礦石分為不同的類型，如磁鐵礦石、凌鐵礦石、褐鐵礦石等。在不同的鐵礦礦石中全鐵品位是不同的，磁鐵礦的品位較低。磁鐵礦是我國鐵礦石的主要類型，這就決定了我國鐵礦的總體資源較為貧乏。

3 鐵礦礦產開采技術

我國鐵礦開采的方式分為露天和地下兩大類別，在1957年以前我國的鐵礦開采以地下開采為主，但是隨著我國采礦事業的發展和勘探技術的提高，到20世紀90年代的時候鐵礦的開采方式就轉變為以露天開采為主。

3.1 露天開采

露天開采是指從敞露地表的采礦場開采出鐵礦物的開采方式，其具體步驟主要包括穿孔爆破、采裝、運輸和排土四個環節。這四項工作的具體操作程度以及它們之間的相互配合，是露天開采鐵礦的關鍵。

3.1.1 露天開采主要的四種開采方式。在遇到露天鐵礦的開采剝離量不大的時候，尤其是在露天礦初期開采的時候，通常采用一次剝離的方式，稱作不分期的開采方式。海南鐵礦就是采用的這種開采方式。

在處理開采面積較大，礦物儲量多，剝離量大的鐵礦礦產的時候，我們通常會采用陡幫分離的開采方式，進行分期剝離和集中擴幫來分期開采。尤其是在初期開采時候遇到剝離量較大的鐵礦，要采取該種方式。大冶鐵礦東露天礦就是采取的這種開采方式。

如果露天鐵礦礦產的初期開采剝離量較大，我們通常會采用陡剝離幫，不斷的擴幫和離幫，逐漸的達到最終境界的開采方式。這種方式跟分期開采的最大區別就在于其連續擴幫，無法劃分出分期。不同開采方式根據具體礦產分布情況相組合，而形成的綜合開采方式。

我國露天開采的采礦工藝，曾經長期采用全境推進、寬臺階的緩幫開采方式。但是現在的露天開采方式中最主要的就是陡幫開采方式，該方式有其自身的優點和科技先進性。

3.1.2 陡幫開采方式。由于長期以來的緩幫開采方式鐵礦礦石成本高，鐵礦礦產開采初期的投資高，所以必須要把幫的破角加大，采用陡幫開采方式。陡幫開采方式是指露天開采形成陡剝巖幫的開采方式，其中幫的跛角的構成因素是該項技術的關鍵，陡幫開采中一般坡角度數控制在15°～25°。陡幫開采方式實際上是加大角度的采剝工藝，是為了降低成本、節省投資和平衡生產采剝的比例而得到的開采方式。

陡幫開采的技術條件主要有以下幾個：在擁有一定采礦技術和采礦設備的情況下，盡量減小工作平盤的寬度；在正常生產采礦的條件下，減小平盤的數量；在采礦成產工藝正常、不能減少平盤數量的情況下，提高不工作平盤的數量，減小其平盤的寬度；在鐵礦礦產規模正常的情況下，擴大生產作業線的長度，降低水平推進的速度，提高采礦的進展速度；通過提高采礦設備的生產能力或者使用大型的生產設備，也可以進行陡幫開采。陡幫開采的具體進行方式有很多種，主要的就是組合臺階、橫采橫擴采剝法和尾隨式開采方法。陡幫開采主要的使用條件如下：埋藏較深、儲量大、開采時間長的礦產；露天礦產中，上部資源少，下部儲量大的礦床；臺階多、境界較大、礦體厚的露天礦；前期投資少、需要剝巖較少的礦山。

3.2 地下開采

地下開采是指從地下鐵礦礦產的礦塊中采出礦石的工藝，地下開采主要包括礦床開拓、采準、切割、回采四個具體步驟。

3.2.1 地下開采主要的三種開采方式。鐵礦礦產的地下開采法的分類也很多，通?？梢苑譃橐韵氯悾鹤匀恢ёo采礦法。主要是依賴周圍巖石本身的穩固性和礦柱的支撐能力來支撐回采過程中形成的采礦空區，這種回采方式較為簡單，便于機械操作，采礦的成本也較低。但是由于這種方式需要保留大量的礦柱，造成鐵礦石的回采率較低。人工支護采礦法。該方法主要依賴充填的方式來維護采空區域，適用于周圍巖體不穩定的鐵礦礦產。人工支護采礦法的優點是適應性強，回采率高，作業安全，但是工藝較為復雜，成本高。崩落采礦法。這種開采技術采用的是隨著開采工作面的不斷進行，有順序的崩落周圍巖體來填充采空區的方式。適用于地表允許坍塌的鐵礦礦產。無底柱的分段崩落法，是我國現在鐵礦地下開采中最主要的方法。

3.2.2 無底柱分段崩落法。對于鐵礦產地下礦的開采，具體采用什么方式要根據礦產的情況而定，每個采礦技術都有其最佳使用條件。無底柱分段崩落法的使用條件為：地表和圍巖允許崩落；鐵礦石中等以上穩固；鐵礦石礦體急傾斜厚；鐵礦石中需要剔除夾石。

每個開采技術其本身都有完善和不完善的一面，無底柱分段崩落采礦法，跟其他的方法相比，也同樣如此。無底柱分段崩落法的優點：安全性好；結構簡單，回采工藝簡單；適用高效無軌設備、機械化程度高；可以實現鐵礦石的分級出礦。無底柱分段崩落法的缺點：回采通道的通風困難；鐵礦石的損失貧化大；開采強度沒有柱高。

任何一個技術都是需要不斷改進和不斷的完善的，對于無底柱分段崩落法的缺點，我認為應該做以下的完善。在具體的采礦實踐中主要應該做好以下幾個方面：要加強通道的支護。保持通道的穩定安全是該法運用的重要前提，而且在開采礦產的時候還要根據鐵礦的具體巖層特征，決定使用光面爆破、縮短通道存續時間長等多種方式來維護通道的穩定性。要擴大炮孔的直徑。炮孔的變形問題也是無底柱分段崩落法的一個重要技術難題，金山店鐵礦、大冶鐵礦的尖林山采區原來所用的都是直徑50～60mm的中孔，結果出現了很嚴重的錯孔現象，無法進行正常的爆破。炮孔的擴大，大大減少了炮孔的錯堵現象，提高了爆破效果。

4 結語

我們在選用鐵礦礦產的采礦方法時應綜合分析礦床的地質條件、技術條件和經濟條件，以達到安全、經濟、高效和優質的兼顧。根據不同鐵礦礦產的條件，提出幾種備選方案，然后進行綜合評價，選出最優方案，再進行正式使用。無論是露天開采還是地下開采都有其本身的優越性，每個開采技術都各有千秋，只有符合礦產自身條件的技術才能發揮重大的作用，實現預期效果。

參考文獻

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[2] 陳敏，鄭偉強.無底柱分段崩落采礦法的損失、貧化問題探討[J].南方金屬，2007，（11）.

作者簡介：楊旭（1967-），男，中冶京城（秦皇島）工程技術有限公司工程項目部項目經理，高級工程師，國家注冊造價師，研究方向：礦山開采，選礦技術及工程造價。

（責任編輯：葉小堅）