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首页>矿业技术>起底中国16座深井!深部开采技术决定中国未来金属矿的命运!

起底中国16座深井!深部开采技术决定中国未来金属矿的命运!

发表于: 2017-04-13 09:07:36.0|    浏览次数: 572

一、我国深井开采现状

当前全球采深1000米以上的金属矿山128座。排名前三的是加拿大、南非和中国!具体分布如下:

国外有112座矿山深度超过1000米,在深井矿山中,采深超过3000米的有16座,其中12座位于南非。最深的是Mpaneng姆波尼格金矿达4530m。

我国已经超过澳大亚,居世界第3位。如果按照现在的发展速度,我国在较短时间内深井矿山数量就会居世界第一。

我国目前开采深度超过1000米的矿山:

我国在三山岛金矿西岭矿区1600米~2600米深度,探明了一个金属储量400吨的大型金矿床,为我国在胶东半岛深部等类似矿集区找到更大规模金矿床指明了方向。随着“三深一土”战略的实施及勘探技术和装备的进步,我国在3000米~5000米深部找到一批大型金矿床是完全有可能的。据统计,未来10年内,我国将有1/3以上金属矿山开采深度达到或超过1000米。

有学者研究认为,如果我国固体矿产勘查深度达到2000米,探明的资源量可以在现有的基础上翻一番!

从理论上讲,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下1万米,目前世界先进水平勘探开采深度已达2500米至4000米,而我国大多小于500米。

我国城市地下空间开发严重不足,与号称“地上地下两个日本”相比,开发利用水平相差巨大!

二、深井开采面临问题

1、深部高应力问题

深部高应力可能导致破坏性的地压活动,包括岩爆、塌方、冒顶、突水等由采矿开挖引起的动力灾害。

2、岩性恶化问题

浅部的硬岩到深部变成软岩,弹性体变成潜塑性体,这给支护和采矿安全造成很大负担,严重影响采矿效率和效益。

3、深井高温环境问题

岩层温度随深部以1.7℃/100米~3.0℃/100米的梯度增加。深井的高温环境条件严重影响工人的劳动生产效率。而为了进行有效降温,又必将大大增加采矿成本。

4、提升难度和提升成本和安全

随着开采深度的增加,矿石和各种物料的提升高度显著增加,提升难度和提升成本大大增加,并对生产安全构成威胁。

三、深井开采未来发展方向

1、无废开采模式

无废开采的目标是最大限度地减少废料的产出、排放,提高资源综合利用率,减轻或杜绝矿产资源开发对生态和环境的破坏。

为了实现无废开采,应大力提高采选技术水平,大力降低矿石贫化率等,实现废料产出最小化,从源头上控制废石产出率。同时,尽可能提高选矿回收率,减少尾矿排放量,将矿石资源中由于选冶水平低而不能利用的成分减到最少。

2、原地溶浸采矿模式

这是一种集采选一体化的技术,通过钻孔或爆破在矿体中形成注液通道,直接将溶浸液体注入矿体中。溶浸液浸出的富矿液回收后经集液通道送到地表进行处理。该方法省去了采矿作业,由浸矿液直接回收金属,可大大减少采矿作业和提升的工作量,是较理想和较能实现大规模现场应用的无废采矿方法,对深部矿床开采具有较强的适应性。

但目前该工艺可回收的大宗金属品种太少,只有铀、铜和金三种,需要大力研究采用该工艺回收更多金属矿种的技术。

3、地下采选一体化模式

在矿石提升地面之前,在井下进行预选和预富集,抛去大部分废石,可以明显降低矿石提升量。另外,西方国家正试验采用水力提升方式替代箕斗、罐笼等传统提升方式,矿石在地下预选后进行破碎和磨矿,然后用泵扬送到地面选矿场。由于不需要开挖竖井,可大大减少井巷工程投资,使采矿工程的安全性得到极大提高。

将选矿平台建在井下,地下选矿后直接向地面输送精矿,可大量减少废石的提升量,是解决提升难题的一个重要途径。同时,废石与尾矿留在井下用于采空区充填,实现原地利用,并减少排出地面后对生态环境的污染、破坏。而且,地面无选矿厂和尾矿库,省去了征地建尾矿库和管理尾矿库的费用,可谓一举多得。

4、遥控智能化无人采矿模式

无人采矿模式是最好的应对不断恶化的深部开采条件和环境条件,最大限度提高采矿效率、保证开采安全的最根本、最有效、最可靠的方法。目前,国内外仍处于建设“无人矿山”的初级阶段。在此阶段,无人采矿的核心技术仍然是采矿工艺和生产组织管理的自动化与智能化。新一代高级无人采矿技术必将涉及采矿工艺及生产过程自身的变革。

西方国家上世纪80年代就开始实施井下工作面的无人采矿,而目前我国不少矿山就连全盘机械化作业还做不到。但从总体上看,我国的采矿技术在许多方面已接近或达到国际先进水平。矿山整体差距主要体现在大量矿山的采矿设备比较落后,先进采矿设备主要从国外进口,价格昂贵,这是制约我国采矿进步的关键问题。(来源:矿业汇)



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