地下金属矿山采矿技术进展及研究方向

1、2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）1 地下金属矿山采矿技术进展及研究方向地下金属矿山采矿技术进展及研究方向 一、地下金属矿山在矿业中的地位一、地下金属矿山在矿业中的地位 二、地下金属矿山采矿工艺技术和设二、地下金属矿山采矿工艺技术和设 备的发展备的发展 三、地下金属矿山采矿技术研究方向三、地下金属矿山采矿技术研究方向 2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）2 一、地下金属矿山在矿业中的地位一、地下金属矿山在矿业中的地位 全世界开采有用矿物总量约计全世界开采有用矿物总量约计200亿亿t，年递增率为，年递增率为45 ，其中硬岩约，其中硬岩约50亿亿t。由地下开采的矿量为。由地下

2、开采的矿量为l0多亿多亿t。 我国有色金属地下矿山约占矿山总数的我国有色金属地下矿山约占矿山总数的89左右；黄金左右；黄金 主要矿山约有主要矿山约有95%为地下开采；我国地下铁矿产量虽然只占为地下开采；我国地下铁矿产量虽然只占 全国总产量的全国总产量的18左右，但从布局上看，有的矿山公司和左右，但从布局上看，有的矿山公司和 钢铁联合企业的矿山钢铁联合企业的矿山几乎全是几乎全是地下开采。地下开采。 总之，金属矿山地下开采在近期的矿山开采中仍将发挥重总之，金属矿山地下开采在近期的矿山开采中仍将发挥重 要的作用要的作用 。 2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）3 二、地下金属矿山采矿工艺技

3、术和设备的发展二、地下金属矿山采矿工艺技术和设备的发展 1、在采用各种采矿方法的比重有了很大的变化。、在采用各种采矿方法的比重有了很大的变化。 185个地下开采的矿山统计，国内地下金属矿山采矿方法个地下开采的矿山统计，国内地下金属矿山采矿方法 比例：充填采矿法为比例：充填采矿法为15.14%，空场采矿法为，空场采矿法为53.51%，崩落，崩落 采矿法为采矿法为31.35%。 18个重点铁矿山中，崩落采矿法占个重点铁矿山中，崩落采矿法占94.1，空场采矿法占空场采矿法占 5.9。 黄金矿山中，充填采矿占黄金矿山中，充填采矿占3l ，空场采矿法占，空场采矿法占65 ，其，其 它占它占4。 有色金矿

4、山中，空场采矿法占有色金矿山中，空场采矿法占46.1 ，充填采矿法占，充填采矿法占 19.6 ，崩落采矿法占，崩落采矿法占34.3。 2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）4 2、回采工艺技术装备有了很大的变化，均沿着高效率、回采工艺技术装备有了很大的变化，均沿着高效率、 高回采率和机械化、半自动化的方向发展。高回采率和机械化、半自动化的方向发展。 世界先进国家地下矿山的采、装、运等设备，基本上实现世界先进国家地下矿山的采、装、运等设备，基本上实现 了无轨化，即采用胶轮设备，并向大型化发展。了无轨化，即采用胶轮设备，并向大型化发展。 我国金属矿山向无轨化、大型化、液压化和自动化方面迈我

5、国金属矿山向无轨化、大型化、液压化和自动化方面迈 进，有了较大的进展，先后研制成进，有了较大的进展，先后研制成10多种多种规格的铲运机，规格的铲运机， 10多种多种液压钻车，地下牙轮钻机，各种凿岩台车和胶轮辅液压钻车，地下牙轮钻机，各种凿岩台车和胶轮辅 助车辆等。助车辆等。 2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）5 3、采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高。、采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高。 美国霍姆斯特克金矿采用美国霍姆斯特克金矿采用VCR法回采，实现井下年产矿法回采，实现井下年产矿 石石164万万t的高效开采，采矿工效达的高效开采，采矿工效达35t。 凡口铅锌矿采场综合生

6、产能力可达凡口铅锌矿采场综合生产能力可达300td，出矿能力，出矿能力 达达l 000td。 秦岭金矿采场生产能力可达秦岭金矿采场生产能力可达84td。 湘西金矿沃溪矿区采场生产能力湘西金矿沃溪矿区采场生产能力60td。 金厂峪金矿采场生产能力可达金厂峪金矿采场生产能力可达200300td。 2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）6 4、损失、贫化指标大幅度降低。、损失、贫化指标大幅度降低。 二道沟金矿贫化、损失指标降到了二道沟金矿贫化、损失指标降到了7.5 和和17.4 ； 五龙金矿贫化率五龙金矿贫化率25 左右，损失率左右，损失率6.6 ； 湘西金矿沃溪矿区贫化率湘西金矿沃溪矿区贫

7、化率5 10 ，损失率，损失率15。 5、在采矿方法选择上，运用专家系统法、模糊数学法和、在采矿方法选择上，运用专家系统法、模糊数学法和 多目标决策法等技术优选采矿方法方案。多目标决策法等技术优选采矿方法方案。 2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）7 三、地下金属矿山采矿技术研究方向三、地下金属矿山采矿技术研究方向 1、金属矿山尾砂综合利用和综合治理技术。、金属矿山尾砂综合利用和综合治理技术。目前，矿产目前，矿产 资源开采过程中和开采后，都存在一系列的环境破坏问题，资源开采过程中和开采后，都存在一系列的环境破坏问题， 如选矿尾砂的排放对地表的污染；矿床开采后，由于地下如选矿尾砂的排放

8、对地表的污染；矿床开采后，由于地下 空区的存在而造成的地表塌陷和位移；此外，采空区的存空区的存在而造成的地表塌陷和位移；此外，采空区的存 在还会对开采中的矿山带来地压危害。在还会对开采中的矿山带来地压危害。 2、开展高强度，低贫损采矿工艺研究。、开展高强度，低贫损采矿工艺研究。重点研究改进充重点研究改进充 填采矿法中的深孔阶段充填采矿法、分段充填采矿法；空填采矿法中的深孔阶段充填采矿法、分段充填采矿法；空 场采矿法中的大直径深孔阶段矿房采矿法和崩落采矿法中场采矿法中的大直径深孔阶段矿房采矿法和崩落采矿法中 阶段自然崩落采矿法与强制崩落采矿法，使之成为高效率、阶段自然崩落采矿法与强制崩落采矿法，

9、使之成为高效率、 低成本、低贫化、损失的采矿方法。低成本、低贫化、损失的采矿方法。 2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）8 3、研制大型、高效和无轨化矿山设备。、研制大型、高效和无轨化矿山设备。研制高效率大孔研制高效率大孔 穿爆设备，中深孔全液压凿岩机具，铲运机为主体的装运穿爆设备，中深孔全液压凿岩机具，铲运机为主体的装运 设备，振动出矿和连续采矿及与之配套的辅助机械等系列设备，振动出矿和连续采矿及与之配套的辅助机械等系列 设备，要求尽可能实现无轨化、高效化和半自动化、自动设备，要求尽可能实现无轨化、高效化和半自动化、自动 化。化。 4、重视索取资源范围的研究。、重视索取资源范围的研

10、究。加强复杂地质条件和难采加强复杂地质条件和难采 矿床开采技术研究，以扩大资源回收。如深井开采，矿岩矿床开采技术研究，以扩大资源回收。如深井开采，矿岩 松软矿床开采，老矿山二次资源回采，高硫高温自然发火松软矿床开采，老矿山二次资源回采，高硫高温自然发火 和大涌水量矿床开采等。和大涌水量矿床开采等。 2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）9 5、充填工艺的研究。、充填工艺的研究。英国最早提出把充填水封闭在充填英国最早提出把充填水封闭在充填 体内，以取消水的观点，并研制成功了煤矿整体浇注的快体内，以取消水的观点，并研制成功了煤矿整体浇注的快 速凝固和快速硬化的砂浆系统。国内共有十余家单位进

11、行速凝固和快速硬化的砂浆系统。国内共有十余家单位进行 了高水速凝固化材料的研究。在新城金矿研究成功的高压了高水速凝固化材料的研究。在新城金矿研究成功的高压 风流化造浆充填工艺将会得到迅速推广。块石胶结充填自风流化造浆充填工艺将会得到迅速推广。块石胶结充填自 研究成功，在北美得到了迅速的推广后，近年来也在国内研究成功，在北美得到了迅速的推广后，近年来也在国内 得到迅速发展。得到迅速发展。 2021-7-22现代矿床开采理论与实践（一）10 6、矿山现代化和管理科学化水平的提高。、矿山现代化和管理科学化水平的提高。如无线电通讯，如无线电通讯， 矿山设备远距离遥控和监控技术，以及电子计算机在储量、矿山设备远距离遥控和监控技术，以及电子计算机在储量、 品位和边界圈定，出矿品位监