深部开采的国内外现状.doc

深部开采的国内外现状1 基本概念 金属矿床深部开采的定义各国不尽相同我国采矿手册规定开采深度 600～900m 为深部开采深度大于 2000m 为超深开采而美国则认为所谓深部开采通常解释为 5000 英尺以上 即相当于 1524m 南非深部金矿开采 是指平均作业深度 1600m。2 国内深部开采现状及技术2.1 国内深部开采现状 我国除 1969 年闭矿的石嘴子铜矿外近年已有一批金属矿山进入深部开采即垂直开采深度超过 600m 以上。例如红透山铜矿目前开采已进入 900～1100m 深度冬瓜山铜矿矿体埋深达 1000m 现建成 2 条超 1000m 竖井正进行深部开采弓长岭铁矿设计开拓深度- 750m 距地表达 1000m夹皮沟金矿已有 2 个坑口工作深度超过 600m 其中二道沟坑口工业矿体延深至 1050m 湘西金矿开拓 38 个中段垂深超过 850m。此外还有寿王坟铜矿、凡口铅锌矿、金川镍矿、乳山金矿等许多矿山已经或将进行深部开采。2.2 国内深部开采技术 石嘴子铜矿是国内深部开采矿山之一共 22 个阶段最深达 950m。曾使用各种不同结构的浅孔留矿法回采厚度 1～35m 平均 613m 平均倾角 82°的矽卡岩型铜矿床后期由于地压大上下盘岩石收敛顶板管理复杂以大量矿石损失与贫化而结束回采作业。可以说是一座不成功的深部开采矿山。 红透山铜矿使用胶结与尾砂充填采矿法垂直矿体走向连续分Ⅰ、Ⅱ两期矿房回采第一步采Ⅰ期矿房浅孔留矿法嗣后尾砂、废石、水泥胶结充填第一步采Ⅱ期矿房小分段中深孔留矿法嗣后尾砂充填。二步矿房用分段回采嗣后尾砂充填，效果较好。夹皮沟与湘西金矿用干式充填或削壁充填法。3 国外深部开采现状及技术3.1 国外深部开采现状 据不完全统计国外开采超千米深的矿山有 80 多座其中最多为南非。南非绝大多数含金、铀变质砾岩矿床埋藏深度大都在 1000m 以下。其中西部深水平金矿 采矿深度达3582m WestDriefovten 金矿矿体赋存于地下 600m 并一直延伸至 4000mWitwatesrand金矿开采深度已达 4000m 矿体延伸 6000m 以下。印度德干高原南端班加罗尔市附近的科拉尔金矿区已有钱皮恩里夫、农迪德鲁格、迈索尔三座金矿采深超 2400m 其中钱皮恩里夫金矿共开拓 112 个阶段总深 3260m。俄罗斯的克里沃罗格铁矿区已有捷尔任斯基、基洛夫、共产国际等 8 座矿山回采深度超 750m 采准深度达 910 开拓深度到 1570m将来要达到2000～2500m。3.2 国外深部开采技术 俄罗斯克里沃罗格铁矿区克里卜克内西矿采用下盘巷道放矿的垂直分条分段崩落法美国加利纳银铅矿采用充填法南非西部深水平金矿采用长壁法但每隔 2400m 需留下 44m宽连续矿柱采场用高浓度尾砂充填印度科拉尔金矿采用下向分层胶结充填法。 从矿岩开采条件并结合深部开采情况看国外绝大多数矿山均使用充填法。现简要介绍南非 West Driefoven 金矿采矿法。该矿开采三层矿脉中间为主矿脉。顶板是火山沉积岩底板为白云岩含水量大。矿体埋藏于地下 600m 并以倾角 27°延伸至 4000m。三段竖井开拓: 第一段 1800m 第二段 1200m第三段 1000m。生产规模 31 万 t/ 月其中矿石 24 万 t/月。每月开采面积 5 万 m2 掘进 2000m 产金 21688t 。使用南非典型的壁式充填法采场长 30m 阶梯状回采分层高 1.2m 矿脉厚 6m 自上而下分层回采。巷道式采矿间隔回采胶结充填后再采相邻巷道。采场顶板用 4.6m 长锚索支护间距 2m ×2m。尾砂胶结充填浓度达 70～80 不需脱水接顶时用高压充填。 南非金矿深部开采的机械化采矿方法因矿体赋存条件不同而多种多样:连续巷道式充填法、间隔巷道式充填法、梯段式充填法、上向分层充填法等。采矿方法存在的主要问题:因矿体薄、倾角缓及矿岩硬与磨蚀性难以大量使用机械化开采由于作业深度大与气温高要求采场每月平均推进速度达 20m 以上才能减少工作面长度及热流量电动机械比柴油机械更适合矿山减少通风与降温费用的要求机械化开采采矿贫化率大增等。 加拿大的安西尔铜矿、基德克里克铜铅锌矿澳大利亚的芒特———艾萨铜矿在采深1076～ 1460m 条件下应用分段充填法取代了上向分层充填法。其特点是方法灵活当矿体条件受到限制时可恢复使用分层充填法同时该法提高了生产效率和设备利用率改善了作业安全条件降低了采矿成本。乌克兰的扎波罗热铁矿和俄罗斯的加伊铜矿采用分段和分段回采的二步开采法。前者的突出特点是矿房几何形状呈棱形上下棱面与水平成 60°夹角一步矿房采后胶结充填充填体强度为 4～ 6 MPa 满足二步矿房回采能自立与地表不塌陷的要求。后者在组合阶段3～ 5 个阶段内采用上行开采