露天金矿的合理开采工艺

【摘要】本文主要围绕着露天金矿的开采问题展开了分析，讨论了露天金矿合理开采的具体的工艺流程，分析了露天金矿开采的一些合理有效的工艺，以期可以提高露天金矿的开采水平。

【关键词】露天金矿；合理开采；工艺

中图分类号：TD8文献标识码： A

一、前言

对于露天金矿而言，如何开采关乎开采的质量和效果，所以，做好开采工作非常重要。开采工作的效果和工艺流程有关系，所以，首先要确保开采工艺的合理性。

二、我国金矿资源分布及特点

国内金矿资源分布广泛，除却个别的省(区、市)，各省均有金矿资源产出。我国金矿资源地区分布不均衡，基本呈现东部金矿储存面积广、种类多样。我国大陆三个巨型深断裂体系决定了岩金矿的分布形势，其中，伴(共)生金主要产于长江中下游有色金属区域。大致分布形势表现为，东部金矿储量／资源量占到31.6%，中部金矿储量／资源量大致是3O.7%，西部金矿储量／资源量为37.7%。

1、资源分布广泛

除上海外，各省(区、市)均探明存在金矿，储量一般都比较集中。我国有1000多个县(旗)已经探明有金矿资源，且我国的东部和中部地区金矿储量较多，其中山东、河南、陕西、河北四省的储量就占到了岩金储量的46%以上。

2、以岩金矿为主，伴生金较多

岩金(占到探明金矿的63.2％)，山东储量／资源量最多，储量达593.61t，接近岩金总储量的1／4，居全国第1位，接着依次是甘肃、河南、云南、陕西、贵州、河北、江西；砂金(占探明金矿的11.8％)，黑龙江最为丰富，占27.7%，紧接的就是四川、陕西、甘肃。伴生在铜、铅、锌等有色金属矿山中的伴生金所占比重约为25％。

许多伴生金矿床规模相当大，例如江西德兴239t，城门山70t，银山59t，甘肃金川75t，黑龙江多宝山73t等等。其中大部分与铜矿床相伴生，占伴生金储量的78％。

3、大规模金矿床少，中小型较多

岩金超大规模矿床只占到总数的2％、大规模矿床占到10％、中型占17％、小型高达71％。就矿床品位来看，富矿比例少，中等品位居多，贫富两极分化严重。以643个岩金矿床数据为例，平均品位为4.95×10-6，60％的小于6×10-6，23.3％为6×10-6到12×10-6之间，只有16.7％大于12×10-6。

4、开采条件差，能露采的矿床少

国内已勘查出可开采的金矿主要是脉状矿床，矿体厚度不大，变化悬殊，品位变化大，只能进行地下开采。跟产金国相比，能露天开采的矿床微乎其微。

5、开发难处理金矿资源

在独立金矿中，微细粒、含砷、碳的较难处理。我国已探明3000多吨金矿储量，难处理储量占到了33.3%，为1000t左右。难处理金矿资源主要集中在西部地区（云南、贵州、广西、四川、甘肃、青海、新疆等省）。目前，被探明的难处理金矿日益增多，单单未提交的较大矿区就有十多个。得益于生物预氧化技术的提高，再加上金价上涨，难处理金矿已在很大程度上得到了开发。

三、露天金矿开采工艺概述

露天金矿的采矿工艺是以连续完成系列工序和工艺过程为先决条件的，最终的目的是从矿藏中达到优质的储量回采率。工业矿块的不均匀性决定对复杂采区开采工作组织的高要求，采区的采准和各种矿石及围岩开采边界的正确(台理的)划定是构成采矿工艺的基础。

金矿采区的采准工作在于完成以下两个基本过程：划定采区的种类特性和矿体的松动。根据成矿性、矿体的埋藏条件和采区矿体的物理技术特征，最后采区采准效率的保障依靠正确选择合理的工艺流程图和所确定的工艺流程图参数。

实际上，金矿矿床的开采运用两种松动方法：爆破法(居优势)和机械法。爆破准备取决于矿体的埋藏条件和生产要求，它要求运用各种特殊的崩矿方法，提高开采的质量指标。采区的松动方法(机械的或爆破的)根据其经济合理性而定。只是在个别情况下，对于机械松动表现出明显优势时．借助于凿岩爆破工作在矿体进行总的采准时偏重于后者。

确定选择采区采准方法(工艺流程图)的因素是：矿体形态、矿体的埋藏参数、工业矿体的分布特点、所运用凿岩和开采设备的技术性能、所开采矿石的价值。

确定采区采准工艺原理图的矿体基本形式可分为两种：

1、工作水平范围内夹杂着废石或非标准矿石的块状矿体。

2、不掺杂或掺杂很少(夹层)废石或非标准矿石的中等厚度和厚度很小的急倾斜或倾斜矿体(脉状矿体)。

矿体的埋藏参数(厚度、接触倾角)、采矿台阶高度和所运用凿岩设备的规格种类决定着采区采准工艺流程囝的选择。

工业矿体分布的特点，决定采区的分类特征，对选择这样或那样的采区采准工艺流程图产生影响。运用更为复杂的工艺流程图保证储量全部回采的可能性决定着矿石的开采价值。

四、露天矿山设计

和矿山工程三十年来,在露天矿山设计理论,提高综合生产能力的措施,改进设计方法和管理制度方面也有很大进展。

对露天开采合理境界问题,我国进行过两次大讨论。第一次是从1957年到1960年。第二次是1975年到1979年。两次讨论都是围绕确定经济上合理开采深度展开的。经过讨论对下列问题取得了比较一致的看法:

1.应该按经济规律办事,以综合经济效果最优为主要目标;

2.确定经济合理剥采比的方法应该与确定经济合理境界原则统一考虑;

3.当露天与地下开采经济效果相同的条件下,应该优先采用露天开采。

在提高露天综合生产能力,实现强化开采方面,由于我国机械制造工业基础比较薄弱,不能把希望全部寄托在设备更新上,而应把很大的注意力放在合理部署矿山工程发展程序、改善露天矿采剥制度、正确处理采剥关系方面。

在用铁路运输的露天矿,成功地使用了移动干线开拓,以选择合理的开段沟位置。很多露天矿对加速开拓准备新水平进行过系统地研究,提出了一整套快速掘沟、掘沟与扩帮平行作业缩短新水平准备周期的经验,对提高露天矿生产能力起了重要作用。

在用汽车运输的露天矿,应广泛地采用横向短段沟延深新水平、陡工作边坡和多方向推进工作线的方式。这种方式对减少初期剥岩量有显著效果。对分期开采做了很多研究。生产实践证明,分期开采在经济上是有利的,在技术上也是可行的。

我国从六十年代开始研究电子计算机在露天矿的应用问题。到七十年代初期,一些设计、研究单位和高等院校开始了金属露天矿系统工程的研究工作。目前,已经制订出关于矿量计算、圈定露天矿境界、编制进度计划,以及很多单体设计计算的数学模型和计算程序,并对露天矿装运过程编制了随机模拟数学模型和计算程序。

五、露天开采技术

1、露天陡帮开采及穿爆技术

陡帮开采理论是由前苏联的学者所提出，我国在上世纪的７０年代开始陡帮开采技术的试验，后被列入了我国科技攻关的项目，在南芬露天矿实施了大规模试验，给我国大中型的露天矿开采技术改造、新建及扩建带来了丰富实践应验，这种技术具有初期剥离量小，建设周期短及工程量少等特点，目前在我国的紫金山、金堆城及眼前山等有关露天金属矿中得到了应用及推广。我国很多露天矿采用的是潜孔钻与牙轮钻的钻凿炮孔来爆破的，其应用技术主要有微差爆破、挤压爆破、大爆区及孔内的位差为爆破技术，有效解决难爆矿岩的爆破减振及破碎块度问题，这种穿爆技术在我国目前的露天开采中，应用是非常广泛的。

2、间断与连续开采

这种露天开采技术是指在工作面上使用电铲来装载矿石，通过汽车运输及破碎机的破碎之后，使用胶带运输机把矿石运出采场，此技术能发挥汽车与胶带机的优点，比较适合深凹露天矿的开采，我国从２０世纪的８０年代开始，在东鞍山及大孤山等铁矿，还有德兴铜矿主要应用了这种间断与连续的开采技术，自齐大山铁矿引进了可移动式的矿岩破碎和胶带运输系统之后，标志着我国的深凹露天矿山开采技术进入了世界先进的水平行列。

3、高台阶开采及露天采矿装备

露天开采设备正向大型化发展，国外有些矿山运用了高台阶的开采技术，我国在高台阶的开采技术方面研究要晚些，这种技术在我国露天矿中应用并不是很多，我国露天金属矿大多数台阶高度最大在１４ｍ－１５ｍ之间，近些年，露天铁矿装备有了较大提高，运用１０ｍ３之上的大型挖掘设备增多，这给高台阶开采技术应用提供了有利保证。我国露天金属矿装备水平可分为三种类型，一是小矿山的装备单一，不配套，有些工序还使用手工体力劳作；二是中大型金属矿的机械化程度比较高，可设备较为陈旧，效率不是很高；三是少部分大型金属矿运用了国内外先进装备，像电动轮汽车、牙轮钻机、大功率推土机及大斗容的挖掘机等，其生产作业线的效率较高。我国露天矿还将卫星定位系统广泛应用在了监控、定位及运营方面，其发展正在向规模及设备大型化、开拓方式的强化及多样化、工艺连续及半连续化、电子控制等方面发展。

六、废石场位置选择

1.废石场位置选择原则

（一）场址的选择必须与采矿设计同步进行，选址时应考虑采掘和剥离物的分布，采掘顺序，剥离量大小，场址宜靠近采场；

（二）废石场的容量应能够容纳矿山服务年限内所有排弃的全部岩土；

（三）废石场宜应充分利用沟谷、洼地、荒坡、劣地，不占良田，少占耕地，避开城镇生活区；

（四）严禁将水源保护区、江河、湖泊作为废石场；严禁侵占名胜古迹、自然保护区；

（五）废石场场址宜选择在水文地质条件相对简单，原地形坡度相对平缓的沟谷；不宜设在工程地质与水文地质不良地带，不宜设在汇水面积大，沟谷纵坡陡，出口又不宜拦截的山谷中；也不宜设在主要工业厂房、居住区及交通干线临近处，当无法避开时，必须采取有效措施，防止泥石流的发生；

（六）废石场不应设在居民区或工业场地的主导风向的上风侧和生活水源的上游，并不应设在废弃物扬散、流失的场所以及饮用水源的近旁；

（七）废石场宜利用山岗、山丘、竹木林地等有利地形地貌作为废石场的卫生防护带，无地形利用时，在场地与居住区之间应按卫生、安全、防灾、环保等要求建设防护绿地；

（八）建于沟谷的废石场，设计时应设排洪设施，避免因废石场的设置而影响山洪的排泄及农田灌溉。

2.废石场位置选择

根据废石场选择原则和矿区的地形地貌、水文地质等条件，结合现场踏勘情况，在采场西面山沟和南面山沟各选了一个废石场进行比较。

经比较，南面山沟下游有一村庄和河流，汇水面积较大，运距较长，且安全措施和防护带技术得不到保证；西面山沟汇水面积小，下游无村庄，无农田，运距较短，容量能满足矿山要求，安全措施和防护带技术得到保证，不会成为危险源，废石场道路的施工和废石排放方式简单，同建设单位共同确定，西面山沟作为本矿山的废石场。

七、结束语

总而言之，露天开采的过程中，必须要使用更加合理有效的开采工艺，提高开采的效果，避免开采过程中出现各种不必要的问题，尽量确保开采的过程顺利进行。

【参考文献】

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