深井金属矿床高效开采及地压监控技术研究
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煤矿开采技术研究摘要:煤矿开采方法及技术对煤矿的安全生产、生产设备能力的发挥、生产成本、经济效益有着十分重要的作用。
一个煤矿的生产经营状况,除了自然地质条件和管理水平外,主要取决于开采方法的先进性和适应性。
因此,本文仅围绕实现煤矿的“安全、高效和低成本”的发展目标,对煤矿开采技术做了一些简单的探讨。
关键词:地下采煤开采枝术1 采煤技术目前,我国采煤技术已经成熟,放顶煤开采技术的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法的研究有很大空间,主要方向是改善作业条件,提高单产水平。
(1)煤矿高效集约化生产技术、提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。
(2)开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题:硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小条件下的硬厚顶板的控制技术,主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板处理技术,使直接顶能随采随冒,基本顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证了工作面的安全生产。
硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小,硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤随采随落,提高其回收率。
顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术研究,既有利于顶煤破碎和顶板控制,又有利于放顶煤的新型液压支架选型,合理确定后部输送机能力。
(3)缓倾斜薄煤层长壁开采,主要研究开发体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。
地下金属矿山采矿技术发展及研究方向摘要:随着我国社会经济的不断发展,我国的地下采矿技术在不断的发展,出现了更多的新技术和新工艺。
在我国的地下金属矿山采矿技术的发展历程中,各种采矿方法和回采工艺技术有着很明显的变化,采矿作业的效率和回采率逐渐的升高,正在朝着机械化和半自动化的方向发展。
笔者结合工作经验,对地下金属矿山采矿技术发展及研究方向进行探究。
关键词:地下金属矿山;采矿技术;研究方向近年来,金属矿山采矿技术得到了业内的广泛关注。
而我国有很多金属矿产资源分布在较深的地层之下,采用的主要是地下开采技术,所以研究相关课题就具有重要意义。
1地下金属矿采矿技术发展1.1 空场采矿法(1)VCR技术。
VCR 技术,也就是所谓的大直径深孔球状崩落采矿方法,在上世纪中后期,我国的凡口铅锌矿最先试验成功。
试验成功后,安庆铜矿、金川金属有限公司、金厂峪金矿等都开始纷纷采用这种高效率的采矿技术。
(2)连续化的地下金属采矿。
地下金属矿山的连续开采指的是:连续开采矿体(床)、连续回采矿房、连续运送矿石以及连续的全工艺过程。
换而言之,就是实现一步到位的开采;回采的过程中,应确保实现出矿、落矿、搬运矿石工艺的连续性作业;保持井下矿石的运输、转载、提升等环节的连续化;落矿、掘进、运搬、出矿、运输等工艺过程应实现连续化,由此便基本可以实现整体一条龙开采,不留残角,提升了开采效率。
从当前情况看,我国已经加大了对人力、物力、财力的投入,在诸多地下金属矿山中开始采用连续开采技术,并取得了一些成果。
1.2 崩落采矿法(1)无底柱的分段崩落方法。
目前,我国的无底柱分段崩落采矿技术所面临的主要问题是如何加大和优化结构参数。
结构参数优化的主要方向为不断增大进路间距,通过增大进路间距可以大幅度减少采掘工程量。
另外,还能增大一次崩矿量,增加采矿的强度,并降低矿石的成本,实现矿山经济和社会效益的提升。
由于增大进路间距的可操作性较强,所以更容易得到应用和推广。
深部金属矿开采关键理论技术进展与展望摘要:由于我国金属矿产资源大部分分布在较深的地下,因此需要采用深部开采的方式进行开采。
为确保深部开采技术水平得到提高,需要加大对地下深部开采的支护技术与掘进技术创新的研究力度,为我国金属矿产开采行业的可持续发展提供保障。
基于此,文章主要分析了深部金属矿开采关键理论技术进展与展望。
关键词:深部金属矿;开采;技术;进展;展望1深部金属矿的概念深部金属矿是指位于地下较深处的金属矿床,一般深度超过1千米。
由于地表资源日益减少,深部金属矿成为未来金属矿产资源的重要来源之一。
深部金属矿的开采需要采用深部开采技术,这种技术需要克服地下水位高、地压大、温度高等困难条件,因此对开采技术和设备要求较高。
深部金属矿的开采对于提高国家矿产资源的开采水平、保障国家经济建设和可持续发展具有重要意义。
2金属矿深部开采关键理论与技术2.1深部岩体力学理论与浅部力学特征相比,深部岩体处于“三高一扰动”的环境,这种复杂的力学环境制约了深部开采的发展。
因此,为适应深部的复杂力学环境,保证安全、高效开采,亟需对传统的浅部岩体力学理论进行变革,以新思路、新方法来研究深部岩体力学理论。
深部岩体赋存于“三高一扰动”的复杂环境中,表现出强流变性、强湿热环境和强动力灾害的响应特征。
(1)强流变性。
在深部高应力的作用下,岩体结构与力学特性相比于浅部会发生重大变化,即使质地非常坚硬的岩体,在深部的特殊环境下也会变成软岩,表现出明显的流变特性,这就导致现有浅部的岩体力学特性不再适用于深部的特殊环境,深部岩体力学的流变性则成为深部岩体力学研究的一大难题。
(2)强湿热环境。
由于深部具有高地温、高岩溶水压力的特点,在深部环境中表现出高温高湿,导致工作条件恶化,严重影响工人健康、工作效率,设备的安全运行、生产效率等。
因此,深井降温与热害治理成为深部开采所面临的一大难题。
(3)强动力灾害。
深部开采的动力灾害主要包括岩爆、塌方、冒顶和突水等,深部开采最大的特点即为岩爆发生频率相比于浅部具有明显的增加,且一旦发生岩爆将会造成巨大的损失,严重威胁工人的安全。
金属矿山深部智能开采现状及其发展思路探索摘要:深部安全高效开采属于当前我国金属矿产资源开发所面临的重要问题,而“三高”也就是高温、高压、高地应力导致传统采矿方法困难。
世界各国都在开展深部智能开采研究。
本文系统分析了国内外智能采矿的发展现状,从多个矿山智能化建设案例总结出我国矿山在开采环境智能感知、提升运输自动运行、采掘遥控作业、辅助系统无人值守、生产计划和调度智能决策等方面的进展,剖析了我国金属矿深部智能开采存在的问题,并对我国金属矿深部智能开采发展策略提出了建议。
关键词:金属矿山;深部智能开采;现状;思路探析目前我国对于有色金属资源量的需求将大幅度增长,在资源的消耗度上也达到前所未有的高峰期。
以为有色金属的需求过大,浅部资源提供的原材料供给远远不能满足社会建设需求,深部矿产资源的开采利用势在必行。
相较于浅部而言,地质采矿条件发生了质的变化,深部资源开发面临着更为严重的安全生产挑战。
现阶段对于深部开采尚无明确定义及划分标准,但由于开采需求,各国专家学者也都给出了“深部”的定义。
一、目前深部开采上存在的问题在进行深部开采过程中,复杂地质力学条件使矿山采准工程受“三高一扰动”的影响,对于深部资源的开发利用有严重的限制。
以岩爆为主的深井地压灾害问题严重威胁着矿山高效生产及人员财产安全,严重恶化了矿山生产条件,降低了生产效率,高井深则使得矿山提升、通风、排水难度不断加大,增加了矿山的投入成本,采矿扰动则导致巷道所承受的围岩压力远远大于原岩应力,从而引起岩体错位和破坏,进一步增加了资源深部开发利用的难度。
因此,深部开采面临着地压不断增大,岩爆频繁发生,岩石不断软化,巷道越来越不稳定,巷道支护困难,地温逐渐升高,矿山提升、通风、排水难度不断加大等一系列问题[1]。
在这一系列问题中,解决高应力所带来的安全问题是深部资源开发利用的重要前提保证,对深部开采技术的发展尤为重要。
近些年来,国内外越来越多的专家学者加入了对深部高应力问题研究的行列,并且取得了一些重要研究成果,但是由于深部岩体工程环境的复杂性,高应力问题仍然是困扰深部资源开发利用的重大科学难题。
管理及其他M anagement and other RTK技术在金属矿山测量中的应用研究李 鹏摘要:随着我国经济的快速发展和工业化进程的加速,提高了我国金属矿产资源的利用效率。
在此背景下,与现代科技相结合,对金属矿的探测与开采进行优化,从而迅速地查明其储量,提高矿山的开发利用效率。
目前国内常用的方法是RTK法和GPS法,RTK法具有较高的自动化和较好的数据处理和分析能力,该方法具有操作简便、适用范围广等特点。
因此,在金属矿山的测量中得到了广泛的应用,但由于卫星信号会对RTK技术的测量精度产生一定的影响,从而制约了RTK技术的推广。
本文对RTK技术在金属矿山的测量中的应用进行了深入的研究,以提高金属矿山的检测效率,提高矿山的检测能力。
基于以上分析,本论文重点对RTK技术在金属矿山的应用和优缺点进行了深入的探讨。
关键词:RTK技术;金属矿山;测量;优势;应用随着我国经济的快速发展和工业化的加速,对金属的需求与日俱增。
冶金工业必须要采取有效的方法来提高采矿的效率,在采矿之前要对矿石进行精确的测量,以便能够迅速地找到矿石的存放地点。
要使矿山资源得到合理的开发,就必须对已有的矿产资源进行全面的调查、分类,以利于今后的统一开发。
在此过程中,必须提高金属矿山的测量精度,以保证测量结果与实际情况一致,为今后的金属矿山开发提供便利。
金属矿山的测量工作是一个系统而复杂的工作,它的工作周期很长,需要在野外进行长时间的艰苦工作。
采用先进的卫星定位技术,对矿床的实际位置进行了精确地测量和定位,从而得到了精确的金属矿山分布。
在进行金属矿物测量时,由于测量程序比较复杂,其影响因素很多,如操作人员、仪器、技术以及周围环境等,都会对测量结果产生一定的影响,从而提高测量的准确性;提高金属矿物计量技术,推动我国冶金工业发展。
1 RTK技术简述随着国家经济的快速发展,国内对金属矿山的需求不断增加,对冶金工业的发展也日益迫切。
在金属矿山测量中,主要采用测绘技术,对金属矿山的地形、地貌进行测绘,方便以后的采矿计划,从而形成一个整体的采矿计划;提高采矿的利用率,使采矿技术成为矿业开发中的一项关键技术。
深井采矿技术在有色金属矿山中的应用摘要:在我国社会建设和发展水平不断提高的背景下,有色金属在社会中的使用也开始逐步增加,这为矿业企业创造了更多的发展空间,帮助实现了更多的交易量,帮助矿业企业实现了稳定高效的发展。
在传统采矿技术中,有色金属通常通过浅层矿床开采。
然而,随着开采量的不断增加,一些浅层有色金属已被开采,因此有必要开发深部矿床。
现阶段,有必要应用深井开采技术,通过该技术实现有色金属矿山的开发和开采。
因此,我们需要充分重视深井开采技术在有色金属矿山中的应用,重视提高深井开采技术水平,确保开采过程中的安全和效率,从而确保有色金属开采的有序发展。
关键词:深井采矿技术;有色金属矿山;应用1研究深井采矿技术的必要性深井开采的应用是由于有色金属浅层矿床已逐步开采,经济快速发展,高新技术创新得到加强。
在技术发展中,有色金属是非常重要的材料,面临着日益增长的需求问题。
目前,浅层有色金属基本采空,为了实现有色金属的进一步开采,需要深井开采。
在深井开采中,高温和高地应力问题给深井开采带来了许多问题,如深井开采中的岩爆,将对人类生命和机械设备构成严重威胁,降低深井开采效率。
现阶段,我们需要找到解决深井开采问题的对策,否则将严重影响深井开采的顺利发展,限制国内深井开采的技术创新,也将严重影响有色金属开采的可持续发展。
为了促进高新技术的不断发展,提高深井开采的效率和技术水平。
为确保深井开采中人员和设备的安全,应加强深井开采的技术创新。
2有色金属矿山采矿技术的种类2.1连续采矿技术。
其中,涉及振动装置和原矿框架带式输送机的集约开采。
作为深井开采的主体,无煤柱深井开采技术。
2.2胶结充填采矿技术、充填技术和采矿技术都在不断更新。
胶结充填可用于充填采矿,并且该技术可以持续应用,因为矿山条件不同,包括不同的技术分类,如面板高分层、高阶大直径和分段充填。
2.3固体废料充填技术。
在深井开采的实际开发中,会产生废石、尾矿等固体废物,也可用于实现废物的回收利用,减少废物的排放。
有色金属矿山深井采矿技术研究李挺发表时间:2019-12-16T09:41:45.237Z 来源:《防护工程》2019年16期作者:李挺[导读] 实现技术上的提升。
本文就有色金属矿山深井采矿技术展开探讨。
陕西太白黄金矿业有限责任公司陕西省 721000摘要:近年来,经济的发展,促进我国科技水平的提升。
科技迅速进步,有色金属的社会需求不断扩大,以往有色金属的采矿技术,多数是对有色金属的浅层矿床实现开采,随着有色金属不断被大量开采,开始有一些浅层矿床已经被开采完,这种情况下就需要加强深井采矿,但是国内的深井采矿还不够成熟,无法满足实际需求,这种情况下要加强对深井采矿的探索和研究,实现技术上的提升。
本文就有色金属矿山深井采矿技术展开探讨。
关键词:深井采矿;金属矿山;应用引言据相关部门调查研究,当下我们国家的有色金属产销量每年已经达到了一千万吨以上,有色金属开采也逐步从表层开采转战到深部。
在这样的严峻背景下对深井开采技术提出了迫切的需求。
1深井采矿技术概述深井采矿技术是指对于深度超过800m的矿山进行开采的技术,相比较浅井和中深井,深井采矿技术面临着一系列的问题,在进行相关采矿的发展过程中,深井采矿技术对于技术以及相关工作人员的组织要求更高,同时对于工作的流程的那个要求更加严格。
在进行相关工作的过程中,深井矿山的开采工作需要注意满足相关的工作需求,同时对于地质条件方面的需求也要进一步注意。
在进行深井采矿的过程中,对于采矿过程中出现地压等问题要进行进一步的研究,因为工作深度较大,地压在采矿过程中的影响十分巨大。
同时在进行深井采矿作业的过程中,地温的问题也是一个需要进行重点考虑的问题。
在进行相关的工作过程中,对于地质条件不同的区域,地温的情况也会有所不同,这需要进行进一步的注意。
同时在深井采矿过程中,瓦斯的影响也比较大,这也需要进行考虑。
2深井采矿机技术在有色金属矿山作业中应用的原因该技术指的是用于矿山深部开采使用的采矿技术,对于有色金属矿山的实际地质地貌、水文等条件有着良好的适应性,矿山作业中依托该技术即可在一个安全的作业环境中保质保量的开采出优质的有色金属资源。
金属矿山开采与地质环境灾害防治对策论文[5篇范文]第一篇:金属矿山开采与地质环境灾害防治对策论文矿产资源作为不可再生资源,对社会经济的发展具有重要意义。
很多矿山其本身结构就不太稳定,经过大量的开采后土层更加脆弱,在受到外界环境的影响后很容易发生塌陷、滑坡等灾害,因此对环境灾害的治理是非常有必要的。
将矿山周围的环境灾害进行有效治理,是目前我国对金属矿山进行改进的重点工作。
1对地质灾害的大致介绍较好的地质环境是人类社会生活的有效保障,具相关数据统计,我国近年来地震发生的次数较为频繁,给人类的生命和财产带来了巨大的损失。
且地质灾害的发生,对城市化进程的发展十分不利,国家需要耗费大量的人力物力对灾害地区进行重建,经济压力进一步增加。
我国也是地质灾害频发的国家之一,因此近年来颁布了一系列的政策对地质环境进行改善和治理[1]。
政府也将地质灾害防治工作作为重点规划对象,现阶段各项治理工作也在如火如荼的进行着。
2对各类地质环境灾害的相关介绍2.1对岩爆灾害的介绍该类灾害是金属矿山常见的灾害类型,岩爆过程的发生通常伴随着地下岩层巨大的弹性形变。
当形变力超过岩层的稳定应力,就会发生爆炸,从而对开采工作面和工作人员产生强烈的冲击,严重威胁开采人员的生命安全。
岩爆的发生具有不确定性,且来势迅猛,会对地表产生较大的伤害。
较深的矿井发生岩爆灾害的可能性最大,在数十米的矿井两侧可能会产生连锁反应,且崩落的石块基本成薄片状,这是岩层的剪应力分布不均造成的。
通常在爆炸发生一周内,会有连续不断的余震,使采场内产生大量粉尘。
2.2滑坡灾害概述通常滑坡发生在金属矿山周围,其土质结构比较松散,在未进行开采时能够勉强维持其原有状态。
若在矿山山脚开始进行开采工作,周围土层原有的稳定性就会发生改变,在雨水的不断冲刷下就可能出现滑坡。
再加上矿渣和废石的不断累积,使得周围土层的自重增加,随着矿井深度的加深,周围土层就会发生严重的滑坡现象。
2.3泥石流灾害概述金属矿山的泥石流现象在陕南地区较为频繁,泥石流的主要组成是废弃的矿渣和矿石。
金属矿山井下开采采矿技术发表时间:2019-04-02T15:45:11.157Z 来源:《基层建设》2019年第1期作者:鞠颜泽[导读] 摘要:伴随我国经济的快速发展,我国社会对于金属矿产的需求量也在不断增加从目前的金属矿山开采实践分析来看,80%以上的金属矿山都属于地下开采,由于地下空间较为封闭,环境的复杂性比较强,所以如果技术应用不到位,不仅开采的效率难以提升,开采过程中的安全也很难得到保证,所以在开采实践中需要利用有效的技术。
四平昊融银业有限公司吉林四平 136001摘要:伴随我国经济的快速发展,我国社会对于金属矿产的需求量也在不断增加从目前的金属矿山开采实践分析来看,80%以上的金属矿山都属于地下开采,由于地下空间较为封闭,环境的复杂性比较强,所以如果技术应用不到位,不仅开采的效率难以提升,开采过程中的安全也很难得到保证,所以在开采实践中需要利用有效的技术。
鉴于此,文章对金属矿山井下开采采矿技术进行了研究,以供参考。
关键词:金属矿山;井下开采;技术分析1金属矿山开采工作的问题1.1优质矿源稀少就目前我国金属矿山开采的具体情况而言,我国资源比较丰富的金属矿产相对而言是比较少的,并且中型金属矿在我国矿产资源中所占据的比例也是比较大的,小型金属矿产的数量也是相对比较多的,而较为大型的金属矿的数量是比较少的,多数矿产开发单位通常情况下都只关注自身在进行矿产开采的过程中所能够得到的利润,而这一情况的发生,比较容易造成我国金属矿山资源的浪费,并且也使得资源能源的耗损情况较为突出。
1.2采矿技术较为落后我国地域相对比较广阔,各个地区的经济发展情况也是不相同的,并且在经济发展的过程中,其发展的外部条件也存在比较大的差异,在矿业发展的过程中,其也存在着比较大的差异。
矿产资源比较丰富的区域中,采矿技术也较成熟。
但是在这一过程中也需要能够明确,在我国偏远地区采矿技术落后,而这些地区采矿工作的时候,成本是相对比较多的,并且工作的效率也相对比较低,而企业在这一过程中所能够得到的利润是相对比较少的。
探讨远程地压监控技术在地下矿山中的应用摘要:随着地下开采程度不断增加,对地压控制也越来越严格。
根据矿山的地压活动的特点,地下采矿工程地压监控技术的应用越来越重要。
分析在受限空间环境下,地下采矿远程地压监控系统的结构组成,并且对硬件系统、软件系统、网络系统进行研究与设计。
结合采矿工程的特点,分析应力、位移、压力等传感器的布置要求。
通过对地压的监测,得出该矿山的地压活动特点与矿柱目前的稳定性情况。
实践结果表明,采矿地压远程监控自动化系统运行稳定,数据准确,能解决人工所不能解决的问题,如:测试人员人身安全、实时监测、己破坏岩体的监测等问题,是采矿地压监控新的发展方向,同时,也是矿山数字化的重要组成部分。
关键词:地压监控地下矿山远程自动化系统随着地下开采深度的不断增加,地压活动将越来越严重,地压控制也越来越重要。
由于采矿环境下的复杂的地质条件,目前的岩体力学理论还不能完全解决采矿所带来的地压问题,所分析的结果也通常与现场实际情况有差异。
矿山地压活动在地下开采矿物过程中,不断出现采场冒顶、巷道变形破坏、采场结构破坏、深部岩爆、地下透水、地下水系的破坏以及地表塌陷和建筑物破坏等现象,严重威胁工作人员的人身安全。
因此,地压活动的现场监测显得尤为重要[1]。
本文结合地下矿山开采的特点,研究了远程地压监控自动化系统的组成,结合本公司地下矿山的地压应用,远程监控技术在地下地压监控中得到了成功的应用。
1 远程地压监控系统的组成远程地压监控自动化系统由两部分组成:传感器和自动化系统。
地压监控的主要对象为采场的应力变化与矿岩变形。
1.1 传感器(1)应力传感器:在采矿过程中,矿柱中的压力可能出现降低或增高的可能,使用应力传感器主要监测围岩或矿柱中应力的变化。
(2)位移传感器:由感应体、锚固头、位移传递杆等组成,用于监测锚固头与感应体之间所产生的相对位移。
(3)压力盒:在开采情况下,压力盒监测充填体中水平与垂直的压力变化量,可间接地监测间柱的稳定情况。
2023年 5月下 世界有色金属97地质勘探G eological prospecting金属矿产地质勘查技术的应用研究王进涛,尹 杰,罗 鑫,霍世新,陈学朝,陈文婷(甘肃省核地质二一二大队,甘肃 武威 733000)摘 要:随着经济的快速发展和资源的日益匮乏,金属矿产地质勘查技术的应用变得越来越重要。
本文通过对现有技术的总结和分析,探讨了金属矿产地质勘查技术在找矿过程中的作用和价值。
重点讨论了遥感技术、地球物理勘查技术和地球化学勘查技术等方法在金属矿产勘探中的应用,并对未来可能的发展方向进行了展望。
遥感技术是一种通过获取和解释地球表面物体的高分辨率影像数据以及非电波形式的能量信息来研究地球表面特征和动态变化的方法。
在金属矿产勘探中,遥感技术可以帮助识别地表构造特征和地质异常,推断矿床的分布规律。
地球物理勘查技术利用重力场、磁场、电磁场等物理场参数的测量,以获取潜在矿产资源的信息。
这种技术可以帮助勘查人员了解地下矿体的特征和分布情况,为找矿提供重要的线索。
地球化学勘查技术通过对大地、岩石、土壤和水等样品进行化学成分的分析,寻找其中的矿产元素或化合物。
这种技术可以帮助确认矿体的存在和性质,为后续的资源开发提供参考。
关键词:金属矿产地质勘查;应用研究;遥感技术;地球物理勘查;地球化学勘查;发展方向中图分类号:P618.2 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)10-0097-3Research on the Application of Geological Exploration Technology for Metal Mineral ResourcesWANG Jin-tao, YIN Jie, LUO Xin, HUO Shi-xin, CHEN Xue-chao, CHEN Wen-ting(Gansu Nuclear Geology 212 Brigade,Wuwei 733000,China)Abstract: With the rapid development of the economy and the increasing scarcity of resources, the application of metal mineral geological exploration technology has become increasingly important. This article explores the role and value of metal mineral geological exploration technology in the process of mineral exploration by summarizing and analyzing existing technologies. The application of remote sensing technology, geophysical exploration technology and geochemical exploration technology in metal mineral exploration is discussed in detail, and the possible development direction in the future is prospected. Remote sensing technology is a method of studying the characteristics and dynamic changes of the Earth's surface by obtaining and interpreting high-resolution image data of objects on the Earth's surface, as well as non radio energy information. In the exploration of metal minerals, remote sensing technology can help identify surface structural features and geological anomalies, and infer the distribution patterns of mineral deposits. Geophysical exploration technology utilizes the measurement of physical field parameters such as gravity field, magnetic field, and electromagnetic field to obtain information on potential mineral resources. This technology can help exploration personnel understand the characteristics and distribution of underground ore bodies, providing important clues for mineral exploration. Geochemical exploration technology searches for mineral elements or compounds in samples of earth, rock, soil and water by analyzing their chemical composition. This technology can help confirm the existence and properties of ore bodies, providing reference for subsequent resource development.Keywords: metal mineral geological exploration; Applied research; Remote sensing technology; Geophysical exploration; Geochemical exploration; development direction收稿日期:2023-03作者简介:王进涛,男,生于1991年,汉族,青海乐都人,本科,工程师,研究方向:地质(主)、物探、化探找矿方法的应用与探究。
深井金属矿床高效开采及地压监控技术研究
摘要:本文首先分析了深井开采的概念,接下来详细阐述了深井开采灾害主要
表现形式,最后对深井金属矿床安全高效采矿方法研究做具体论述,希望通过本
文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:金属矿山;深井开采;地压监控
引言
矿产资源是发展国民经济、保障国家安全的物质基础。
21世纪,我国已进入
快速工业化和城镇化的发展阶段,对钢铁、有色金属等原材料资源消费快速增加。
经济学家认为,当人均国民生产总值在1000-2000美元时,国家处于工业化阶段,这是资源消耗强度最大的时期。
我国正处于工业化中期阶段,,我国金属需求量
仍将大幅增长,资源消耗强度将进入高峰期。
由于金属矿产品需求量的快速增长
和资源量的不足,我国金属矿业凸显两大矛盾。
一方面金属矿山消失过快,矿产
品供需矛盾加剧。
矿山发展落后于有色金属工业的整体发展水平。
另一方面采矿
科技相对落后,矿产资源远未充分开发。
采矿规模小,效率低,管理粗放。
由于
长期开采,我国埋藏在浅部的金属矿床资源己接近枯竭。
为满足国民经济和社会
可持续发展的需求,在海洋和极地矿床大规模开采还没成为现实的情况下,必须
加快对深部资源的勘探和开发利用,深井开采己呈必然趋势。
1深井开采的概念
深井开采在不同的国家和地区有不同的定义标准,如在南非对800m~1000m
的矿井深度进行开采称为深井开采;在德国对埋藏深度达到800m~1000m的矿井
进行开采称为深井开采,对埋藏深度达到1200m以上的矿井进行开采称为超深井开采;也有一些国家深井深度标准制定的较低,如日本为600m,英国为750m。
而中国目前所普遍认同的标准根据矿藏不同而不同,煤矿深度为800m~1500m的
为深井开采,金属矿的1000m~1200m为深井开采。
2深井开采灾害主要表现形式
2.1岩爆频率和强度增加
岩爆是深井开采中一个比较突出的问题,目前世界上已有20多个国家和地区有深井开采岩爆记录,以南非和印度的金矿为多。
世界上硬岩矿山第一次岩爆发
生在印度的科拉尔(Kolar)金矿。
在南非深部金矿的开采中,由于地震等事件诱
发的岩爆、岩石冒落,使南非的采矿工业成为最危险的工业之一。
从岩爆统计数
据来看,其它国家也一样,随着开采深度的增加,岩爆发生的次数和强度呈增大
趋势。
我国红透山铜矿自20世纪70年代中期开始就有弱岩爆现象发生,施工进
入深部后,岩爆次数增多,强度增大。
特别是近年来,岩爆的频度和强度明显增大。
虽然没有造成人员伤亡,但对安全生产造成了不同程度的影响,构成了重大
安全隐患。
冬瓜山铜矿在基建期间井巷施工过程中发生了10多起弱岩爆事件。
统计资料表明,岩爆多发生在强度高、厚度大的坚硬岩层中,主要影响因素是岩
层的地质结构和岩石特性,随着开采深度的增加,岩爆的发生次数、强度和规模
也随之上升。
2.2地温升高、作业环境恶化
深井开采条件下,岩层温度将达到摄氏几十度的高温。
如南非斯太总统伊residentStyen)金矿井下3000m工作面原岩温度高达63℃以上。
地温升高造成井
下工人注意力分散、劳动生产率降低,甚至无法工作。
日本7个矿井的调查结果
表明:30一37℃工作面较30℃以下工作面的事故率增加115一213倍。
高温热
害已被认为除水、火、瓦斯之外的第四大矿井灾害。
3深井金属矿床安全高效采矿方法研究
3.1初步设计推荐的采矿方法及其存在的技术问题
在开采之前,要根据勘探数据进行采矿方法的设计,结合矿体实际情况进行
研究分析。
根据矿石品位的不同采用不同的方式来有效地促进资本回笼、还贷等。
本文就阶段空场嗣后充填采矿法作为初步设计推荐进行阐述。
该方法是以盘区为
回采单元,不留盘区矿柱,为了让采场有更好的受力环境,选择的是沿着矿体走
向进行布置,也让地压的应力较为集中。
盘区逐步向垂直矿体的方向推进,对较
为厚大的矿体部分进行开采。
同时,采场按隔三采一的方式进行回采,并根据矿
体的厚度不同而爱用不同直径的深孔爆破落矿。
对采空区的回填使用的是全尾砂
胶结或者是全尾砂进行充填。
阶段空场嗣后充填采矿法在技术分析上是可行的,
但也要结合不同的矿床情况。
结合实际,它仍然有一些技术问题和不足。
一是复
杂的回采工艺让生产管理难度增加,在隔三采一的方式下,各个盘区、各个采场
之间都需要进行紧密的衔接,来让开采有序进行。
如果在实际生产过程中,出现
爆破、支护、填充等工序的断裂或衔接不顺利的情况,都会造成矿山整体的运行
受到影响,最终导致生产效率低,收益低。
二是盘区回采顺序不利于产量稳定。
在技术设计中,盘区是沿垂直矿体的走向进行推进的,由矿体厚大的部分着手开采,这样一来前期深孔采场回采,而中深孔凿岩设备在生产过程中并不能真正发
挥作用,后期的回采中,深孔采场的产量难以得到保证,也将造成深孔凿岩设施
设备的闲置。
三是可能出现深孔采场凿岩铜室的分布是在矿脉之外,使得炮孔的
利用率不高,而围岩中掘进量较大,掘进成本增高。
3.2采矿方法优化研究
3.2.1盘区及采场布置方式
初步设计推荐的盘区连续回采方式的主要特点是:矿床按一定大小划分为盘区,盘区间不留隔离矿柱。
盘区垂直走向布置,在盘区内划分采场。
盘区回采充
填结束后进行下一盘区回采。
根据冬瓜山首采地段的矿体分布情况,将矿体划分
为12个盘区,盘区尺寸为150mxl0Om,。
这种盘区及采场布置如前所述,主要
是回采工艺复杂,生产组织管理难度大,必须严格按照“隔3采1”方式回采。
采
场小,矿量少,不能充分发挥大型无轨设备的效率,生产能力难以提高。
3.2.2采准系统布置优化
①将拉底层与出矿层合一,减少工程量,降低施工难度,简化工程布置;
②深孔采场拉底和切割一次形成,采用中深孔爆破,拉底高度为13.sm。
③确定采准工程尽量布置在脉内,提高深孔采场的炮孔利用率,减少矿石贫化损失,增
加副产矿量,有利于达产和提高矿山经济效益。
④为提高出矿设备效率,出矿巷道及出矿进路的坡度控制在10%以内。
在矿体走向上,盘区出矿巷道布置在不同
水平,既可降低矿石的贫损指标,实现各盘区分区通风,改善通风质量;也有利
于降低出矿巷道及出矿进路的坡度,发挥铲运机的效率。
在部分穿脉上(如54
线穿脉、56线穿脉)布置两层出矿穿脉,每一层出矿穿脉负责一个盘区的出矿任务
4采矿巷道地压支护控制
支护是深井开采控制巷地压的一种有效方式,而锚喷支护是运用较为广泛的
一种支护方式,它是一种柔性的支护方式,在支护中对围岩起着主要的加固作用,
使用锚杆,让其在围岩体中承载岩石应力,让加固锚杆和被加固的围岩共同承担
起围岩传递的应力,从而提高围岩的自承能力。
另外,喷射混凝土的方式能够封
闭围岩,预防围岩的风化,限制围岩膨胀,提高其自身的支撑力,进而保障巷道
的稳定,确保人员的安全。
通过锚杆和喷射混凝土的相互配合,可以有效的将围
岩的承载能力和承载结构进行加强,让锚杆和围岩共同承担冲击荷载。
结语
总之,深井金属矿床开采难度较大,影响因素也较多,本位在对深井开采的
特征、技术条件等方面进行了分析,并对实现高效开采的方法进行了探讨,以求
推动我国采矿业高效发展。
参考文献
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[2]章锦荣,杜德岗,蒋玉青.有色金属矿山深井采矿技术研究[J].世界有色金属,2018(22):28-29.。