浅析安标非煤矿山露天开采技术周波

浅析安标非煤矿山露天开采技术周波

周波

中国非金属材料南京矿山工程有限公司江苏南京271100

摘要：矿产资源开发是推动经济社会发展的基础性产业，随着资源开采强度的不断加大，安全生产事故随之增多。露天开采的安全生产水平直接影响到矿山生产效益以及作业人员的安全和社会稳定。安标体系的创建是非煤露天矿山安全生产的基础，探索非煤露天矿山安全标准化体系建设的理论与模式，构建安全标准化建设等级的评价体系是当务之急。本文分析了安标非煤矿山露天开采技术。

关键词：安标；非煤矿山；露天开采技术

根据专业调查统计，我国能源供给的90%以上和工业原料供给的80%以上均来自各类矿产资源，其中非煤矿山资源，即金属矿山资源所占的比重极大。特别是改革开放以来，随着我国国民经济的全面复苏，非煤矿山资源的开采强度与开采技术不断进步，到目前为止部分非煤矿山的生产设备已实现自动化、大型化及智能化，先进的计算机技术也全面应用到矿山生产的方方面面。在可见的未来，伴随现代科技的进一步发展，非煤矿山技术必将向着科学、完善、安全、绿色的方向不断进步。

一、意义

我国针对非煤露天矿山的特征，制定了安全标准化的相关规范、标准和实施指南，积极推动开展安全标准化的创建工作，己经取得了初步的成果。但是，就我国前非煤露天矿山安全标准化体系的创建工作而言，目前仍然处于实践探索的阶段，不管是其理论体系的研究，还是在实践应用方面都处于相对较为滞后的阶段。因此，非煤矿山安全标准化体系创建模式的研究显得尤为必要，同时对其运行效果进行科学合理的评价，这些研究都有助于非煤露天矿山安全标准化体系建设的改进与提高。对非煤露天矿山安全标准化的运行情况进行综合评价是研究和衡量安全标准化创建等级和运行情况的一种有效方法。通过评价得到非煤露天矿山安全生产标准化建设的等级，为矿山安全生产标准化建设提供参考，使非煤露天矿山安全标准化体系建设更加成熟和完善。

二、安标非煤矿山露天开采技术

1.复杂难采矿床的开采。

随着多年的高强度开采，我国非煤矿山资源易采且品味高的矿床多已日益枯竭，未来矿产资源的开采必将面临越发复杂多变的赋藏环境，因此如何对复杂难采矿床进行有效地开采也就成为了未来非煤矿山开采技术发展的关键所在，这也是满足未来我国社会发展资源需求的必要措施。松散破碎矿体综合开采工艺。此类矿床在成型过程中遭遇了强烈的地质构造，致使矿床及周边岩体或其他矿体结构呈现严重的松散破碎状态。因此，针对此类矿体开展详实的地质勘测与研究工作，探究矿体破碎状态及其在采动影响下的进一步破坏形态及可能造成的影响；分析此类矿床开采巷道布设优化方案；探寻巷道及采场最佳支护加固形式；设计合理、配套的生产工艺与设备；研究矿床开采经济效益，寻找最优开采方案等均是未来非煤矿山技术发展的重要方向。富含水层矿体或大水层覆盖的矿体综合开采工艺。此类矿体在开采前应先对含水层状况及水系同矿体间的联系，特别是两者在采动影响下的动态关联调查清除。此外，还应增强对矿体能力聚集及消散规律的研究；增强对水压作用下岩层变形破坏规律的探究；设计适用的采场涌水监测及预警设备；分析对比不同开采工艺、开采顺序、采区布设方式等对采区稳定性的影响；设计合理的采场围岩控制技术；增强对尾矿充填脱水技术的研究；探寻价格低、效率高的尾矿浆料制作、运输、充填方式。残留矿体综合开采工艺。此类资源的开采使用应进一步完善针对残留矿体开采工艺及采场布设方式的优化升级；增强针对残留矿体的勘测方法的研究；强化残留矿体开采损失优化控制工艺；强化残留矿体开采围岩控制措施；分析境界外矿体开采对采场稳定性的影响；增强对露天矿残留矿体开采时岩层破坏变形的监测；分析露天开采残留矿体的安全性等。

2.爆破技术。

爆破作业是矿山生产的重要组成部分。控制爆破技术在其中得到了广泛应用。挤压、微差爆破、孔内微差爆破、大爆区微差爆破等先进爆破技术，解决了高难度矿岩爆破的破碎块度和爆破减振问题。新型炸药与爆破器材不断对其性能改进、完善：铵油炸药及各种衍生含水炸药、防水浆状炸药、爆药雷管、电子雷管、塑料导爆系统、气爆系统等新型爆破器材的运用对提高爆破精度、改善爆破质量等都有重大的影响。一是微差爆破。露天矿现在多采用塑料导爆管而不是传统的电起爆系统大区微差爆破技术，大区微差爆破一般一星期只需爆破一次，满足了采矿和剥离的需要，但因受现场作业条件及安全生产的限制，平时只可搞小规模爆破，满足少量电铲进行一定天数的采剥量即可。二是二次爆破。采用工程机械带液压破碎锤对爆破产生的超大块进行二破碎，跟传统的凿岩机打眼，岩石炸药爆破相比跟更符合安全标准化要求。三是预裂爆破。为降低减少爆破震动对边坡的影响，并确保每个台阶坡面平整与结构完好，在对靠近边坡采用预裂爆破时。用钻机在每个平盘的境界线的坡底打垂直孔，其孔深为台阶高度，空气间隔不偶合袋装乳化炸药，导爆索捆扎药卷同段微差导爆管起爆。

3.连续开采工艺。

连续开采工艺就其本质而言是指将整个矿床作为大型的采场，通过对开采时间及空间的安排，实现整个矿床的连续开采。早在上世纪六十年代，人们已经开始了针对连续采矿技术的研发，先后在硬岩连续切割、振动放矿、带式运输等方面取得一定成绩，并应用到工程实际生产中。现阶段，非煤矿山连续开采技术研究的要点在于硬岩的连续切割采煤设备，此类设备过去因为所选用的刀盘制作成本高昂且使用周期短暂等缺陷，导致生产成本高昂，无法获得普及使用。加之设备体型偏大，限制了其在复杂矿床或薄矿床开采中的使用。除此之外，连续开采的应用普及还有待加强对相关配套提升、运输等辅助系统的研发。

4.排土技术。

排土技术是露天采矿过程中不可或缺的工序，它关系到生产规模的扩大，而且制约着运输和排土的技术经济效益。排土方式通常会采取开拓运输方式，而排土场的稳定性及病害威胁的治理则是排土场使用周期长短的关键，采用汽车-推土机排土方式具有较好机动灵活、爬坡能力大等优点，适用于不同地形条件，可堆置各种形状的土场，且排土线路建设快、投资少、容易维护，其排土工艺与土场技术管理也比较简单。在排土过程中，有单台阶排土，高差达60m以上的，也有多台阶分层排土，每层10m-20m不等，露天矿排土技术与排土场治理一是采用高效率的排土工艺，提高排土强度；二是增加单位面积的排土容量，提高堆置高度，减少排土场占地；三是排土场复垦或剥离与土地复垦一体化作业，目前露天矿的土地复垦工作，主要是对到界的排土场或对其中到界的某一部分进行一般的复垦绿化，剥离与复垦一体化作业是将复垦作业和采剥作业融为一体，在进行采剥作业的同时，将采场和排土场可用作复垦的表土单独采集和存放，待采场或排土场出现到界区域并可进行复垦时，再将这些表土运至待复垦点排弃和复垦，这样不仅能取得一定的经济效益，而且还能化解一些工农争地矛盾，减少环境污染。

伴随时间的推移，旧有的非煤矿山开采技术必将发生彻底的变革，无人开采、深海开采乃至太空开采都会终将成为现实。作为一名合格的新时代技术人才，我们理应紧跟时代步伐，积极紧跟行业技术发展最新趋势，从而为自身的长久发展添加动力。

参考文献

[1]刘海龙.金属矿山采矿技术与工艺的发展[J].河北企业,2014,07:120.

[2]蔡宣全,潘东,李晨.非煤矿山机械设备大型化与智能化发展趋势研究[J].安全与健康,2015,03:41-42.