我国冶金矿山复杂难采矿体开采技术现状与展望VIP免费

我国冶金矿山复杂难采矿体开采技术现状与展望张传信，郭金峰，远洋(中钢集团马鞍山矿山研究院，安徽马鞍山市243004)摘要：详细介绍了金属矿山中复杂难采矿体的类型和特征，指出了不同类型的复杂难采矿体开采中存在的主要问题，并对国内外复杂难采矿体研究的进展和发展趋势进行了总结和概括，指出了未来研究工作的重点和主攻方向。关键词：复杂难采矿体；开采技术；发展趋势；地下水；岩爆1复杂难采矿体的类型和特点我国的矿山开采以地下开采为主。据对1173家国有大中型矿山调查，地下开采矿山数量占68．89％。目前，我国已查明铁矿产地1834处，累计探明铁矿石储量504．78亿t，扣除历年来的开采和损失，尚有保有储量443．47亿t。2003年全国地下铁矿石产量4430万t／a，其中难采铁矿石产量1500万t／a，占总产量的34％。据统计，我国尚有各类地下复杂难采铁矿石储量约85亿t，上述总储量中属形态复杂多变型和矿岩不稳固型的储量占大多数。在16座重点铁矿山中，属难采矿山的占1／3。所谓的复杂难采矿体是随着科学技术的发展而不同。1．11980年代前难采矿体特征20世纪在我国黑色地下难采矿山中，最有名的是“两洼一店一门”即张家洼铁矿、玉石洼铁矿、金山店铁矿和西石门铁矿；其次是湖北程潮铁矿、四川綦江铁矿、山东莱芜铁矿、浙江漓渚铁矿、陕西略阳阁老岭铁矿和南京冶山铁矿等；另外一些铁矿山从总体上不算难采矿山，但局部有一些难采矿体，如酒钢镜铁山的Ⅳ一Ⅶ矿体，弓长岭铁矿(井下)的西矿区等。上述难采铁矿山的主要地质特征是：矿、岩松软破碎，特别是近矿围岩节理裂隙极其发育；矿体形态复杂，多呈似层状、透镜状，矿体内穿插围岩夹层，顶底板起伏变化大。上述难采铁矿山开采多表现出：巷道掘支十分困难，巷道和采场垮冒严重；矿石损失和贫化大，资源回收率低；生产能力及产量低，与设计生产规模相差甚远；作业安全性差等。针对复杂难采矿体存在的技术难题，“七五”期间原冶金部组织了国内著名的大专院校、科研院所开展重点攻关，取得了良好的技术经济效果，为难采矿体开采开辟了新的途径。1．2目前难采矿体的类型与特点20世纪80年代后期以来，国民经济持续稳定的高速增长需要消耗大量的矿产资源，同时我国采矿技术和选矿技术也得到突飞猛进的提高，以前认为不能开采的、开采价值不高的矿体纷纷上马开采，部分20世纪六、七十年代建设的矿山相继进入深部开采，部分露天开采矿山转入地下开采，特别是在一些国有矿山周边民采乱采滥挖留下了大量的不明采空区，成为影响矿山安全生产的最主要的危害源之一；从而带来开采中出现一些新的技术难题，出现新的复杂难采矿体。(1)厚大第四系(含流沙层)下矿床。如安徽霍邱地区的铁矿床、淮北地区的铁矿床、山东莱芜地区的莱芜、固家台等矿床、河南许昌武庄、磨李、翟庄和岗河矿床，等等。其特点是：缓倾斜一极倾斜矿体，矿床上部为巨厚的第三、四系松散沉积物，地表地形平坦，多为大量的耕地、水田，地表不宜塌陷。(2)大水矿床或河床下矿床。在长江流域、淮河流域的铁矿床以及河北北铭河铁矿等矿床，等等。特点是：矿床周围存在富含水层，甚至矿床上方存在地表水体，开采时水大。(3)深井矿床。由于采深加大，地层压力随之增大，由此引发的岩爆(矿震)必然逐渐增多。如红透山铜矿目前开采已进入900～1100m深度，在1999年发生的一次中等程度的岩爆，即导致近100m长的斜坡道一次性崩塌报废和部分采场停产。(4)采空区环境中的残留矿体。其赋存特点是：周围存在大量的采空区(多数是不明采空区)，开采环境恶化，造成矿柱变形破坏，相邻作业区采场和巷道维护困难等地压现象；同时引发大面积冒落和岩移，引起地表塌陷；空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成人员伤亡和设备破坏；采空区老窿的积水，形成突水隐患等，给生产和安全带来严重威胁。(5)矿(岩)松软破碎矿体。特点是：矿体本身松软破碎，围岩不稳固，特别是近矿围岩，节理裂隙极其发育，巷道掘支十分困难；矿体形态复杂，多呈似层状、透镜状，顶底板起伏变化大。(6)露天转地下开采的矿体。露天开采留下的高大边坡以及露天转地下开采衔接时出现的边坡稳定性、巷道地压问题以及暂留底柱的稳定性问...