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    國外礦山采礦技術發展趨勢
    文章來源:采礦臺車網  瀏覽人數:50  發布日期:2022-04-24

    礦產資源屬于不可再生資源,在當今工業快速發展中,對礦產資源的需求不斷增加,發達國家和發展中國家都以資源占有、發展資源為重要戰略措施,在這種情況下,出現了大量高效、安全、低成本的采礦技術和方法,需要跟上技術的步伐,發展良好的資源。

    一、地下礦山智能化

    目前,世界上地下礦山都在追求高效、安全,因此機械化和自動化水平不斷提高。

    以瑞典基律納鐵礦石為例;杉{鐵礦石以生產高檔鐵礦石(含鐵率超過70%)而聞名,是世界上最大的鐵礦石之一。它的鐵礦石已經開采了70多年,現在已經從露天開采轉變為地下開采。

    基律納鐵礦的智能化主要得益于大型機械設備、智能遙控系統和現代管理系統的投入使用。高度自動化和智能化的礦山系統和設備是確保安全高效開采的關鍵。

    1)開發:基律納鐵礦采用豎井 坡道聯合開發。礦山有三個豎井,用于改善通風、礦石和廢石。人員、設備和材料主要由無軌設備從坡道運輸。主提升豎井位于礦體下盤。到目前為止,開挖面和主運輸系統已下降6次,主運輸水平為1045m水平。

    2)鉆孔裝藥及爆破:巷道掘進采用鑿巖臺車,臺車配備三維電子測定儀,可實現鉆孔精確定位。

    3)礦石遠程裝載和運輸

    基律納鐵礦采場的鑿巖、裝運和升級都實現了智能化和自動化,鑿巖臺車和鏟運機都實現了無人駕駛。

    地下運輸系統有膠帶運輸和軌道自動運輸兩種類型。軌道自動運輸一般由8列礦車組成。礦車是連續裝卸的自動底部卸載。帶式輸送機自動將礦石從破碎站運輸到測量裝置,并與豎井斗完成裝卸。整個過程由遠程控制。

    4)遙控混凝土噴加固技術

    巷道支護采用噴錨網聯合支護,由遙控混凝土噴射機完成,錨桿臺車安裝在錨桿和鋼筋網上。

                                                                                                                                                                                                                               

    二、溶浸技術的應用越來越廣泛

    目前,溶浸技術已廣泛應用于低品位銅、金礦石、鈾礦的回收。在溶浸技術中,有三類:原地浸出、堆放和破碎浸出。

    處理美國、加拿大、澳大利亞等國家0.15%-0.45低品位銅礦石,2%以上的銅氧化礦石和0.02%-0.1鈾礦基本采用堆浸和原地爆破浸出回收。

    以美國為例,美國有20多個礦山在原地爆破浸出銅。例如,內華達州的邁克礦和亞利桑那州的佐尼亞銅礦都是日產銅2.2t以上,蒙大那州巴特礦和銅皇后分礦日產銅金屬10.9-14.97t,美國溶浸銅產量占總產量的20%以上,黃金產量超過30%,鈾產量大多來自溶浸礦。

    三、深度開采技術

    隨著資源的不斷減少,采礦深度越來越深,采礦深度越來越深1000m以下.淺采礦帶來了地壓增加、巖溫增加、礦山改善、排水、支護、通風等諸多困難和問題。

    我國現階段的非煤礦山的開采深度一般都不超過700-800m,但近年來,一些埋藏深度已達到1000m左右礦床正在開發中,屬于冬瓜山銅礦床和金川二礦區。

    四、礦山環保工作及綜合治理

    在國外,特別是發達國家,礦山環境采取了綜合治理措施。礦山排放的廢水、廢氣、廢渣、粉塵、噪聲有嚴格的技術標準。由于環境保護成本高,許多低品位礦山無法建設和生產。

    目前,國外還強調建立無廢礦山和清潔礦山。德國魯爾工業區的瓦爾斯姆煤礦就是一個成功的例子。將洗煤廠的煤泥和煤發電燃燒的煤灰和破碎的地下廢石加入水泥,激活攪拌PM泵進入地下填空區,礦山不排放任何固體廢物。

    五、填充采礦技術的應用越來越廣泛

    根據不同的情況,使用不同的填料。

    目前充填要考慮的問題:

    ①集中力量形成一個實用可靠的系統。研究開發有效的填充技術,有效地結合填充作業和采礦作業循環。注意填充系統的管理。

    ②研究可以使現有系統實現優化設計的技術,研究構成高質量填料的粒度分布,研究改進水力旋流器和破碎的填料制備工藝,優化壓力損失、磨損、腐蝕等輸送技術,優化填料系統的整體設計。

    ③加強對填料制備、輸送、充放、載荷變形過程的定量了解,為安全、穩定、高效的采礦奠定基礎。目前,國際上使用的填充過程包括:水砂填充、干填充、高水固體填充、膠結填充。膠結填充分為:分段尾砂水力填充(高濃度自滑輸送)、其他填充水力填充(高濃度自滑輸送)、全尾砂漿自滑填充和全尾砂漿泵送填充。目前,國際上推薦的是全尾砂漿泵送填充。

    目前,加拿大已有12座礦山采用高濃度石膏填充,南非和澳大利亞也有新的石膏填充系統。新的填充過程將更好地滿足資源保護、環境保護、提高效率和礦山發展的要求。21世紀的礦業發展將有更廣闊的前景。

    六、大洋多金屬核采礦

    賦存多金屬結核3000-5000m左右深海底.要開采,必須有可行的采礦方法。因此,世界各國優先發展可靠的采礦方法,并進行了大量的試驗研究,有些甚至進行了深海中間的采礦試驗。自20世紀60年代末以來,國際開發和測試的海洋采礦方法主要分為連續鏈斗(CLB)采礦方法、海底遙控車采礦方法、流體提升采礦方法:

    (1)連續鏈斗(CLB)采礦方法:該方法于1967年由日本人提出。這種方法相對簡單。主要由采礦船、拖纜、索斗和牽引船組成。根據一定的間隔,將索斗系在拖纜上,放置在海底。在牽引船的搬運下,拖纜用索斗下行、鏟、上行。這種無級繩循環運行構成了一個連續的收集循環。

    CLB其主要特點是能適應水深的變化,保持正常運行。CLB法的產量只能達到100t/d.遠遠不能滿足工業開采的要求。CLB70年代末放棄采礦法。

    (2)海底遙控車采礦方法:該方法主要由法國人提出。海底遙控車是一種無人駕駛的潛水采礦車,主要由四個系統組成:采礦機構、自我推廣、浮力控制和壓載。在海上母船的監控下,采礦車按照指示潛入海底采集結核,填滿結核后浮出水面,到母船接受倉庫卸載結核。海上母船通?梢酝瑫r控制幾輛采礦車。

    該方法采礦系統投資大,產品價值低。在幾十年沒有經濟效益的情況下,法國海洋結核研發協會于1983年停止了研究,但該采礦車輛的采礦和運輸原理被視為一種有前途的采集技術。

    (3)流體提升采礦方法:目前國際公認的是流體提升采礦方法,具有最大的工業應用前景。該方法是在采礦船到達采礦區后,將采礦機和提升管連接起來,逐步將海船采礦機用于采集海底沉積物中的結核,并進行初步處理,使管道中的水以足夠的速度向上移動,并將結核輸送到海上采礦船上。

    隨著21世紀人類開發利用海洋的到來,海洋采礦技術尤為重要,F代高科技的發展為海洋資源的發展鋪平了橋梁,其形成和發展將對世界海洋經濟、文化和人類海洋意識產生積極而深遠的影響。

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