铜矿开采
矿石中铜和其他有色金属含量低(平均0.5%至10%),决定需要开采和加工大量的岩体。
例如,冶炼 1 吨铸铁需要平均开采 2-3 吨矿石,而要获得 1 吨铜,采矿和加工厂需要加工 200 多吨矿石。因此,要确保规定的产量,很难想象每年要加工多少矿石。然而,尽管加工大量岩体存在困难,但铜矿开采和生产的速度仍在不断提高,这必然导致新铜矿床勘探和开发的新趋势。
距离地表较近的矿床采用露天开采,位于地下相当深处的矿床采用地下开采。露天矿的深度可达 150-300 米,个别矿井的开采深度可达 600 米左右。地下开采的深度可达 500 米,个别矿井的开采深度可达 800-1500 米。但是,对于是否应进一步加深采石场或竖井以继续开采,有一定的标准。这是因为随着采石场和竖井的加深,采矿作业的条件变得更加复杂,设备的生产率也会降低。
在有色冶金中,露天开采矿石原料的方法得到了优先发展,这种方法的特点是随着矿石开采深度的增加,损失较少。但是,尽管露天开采方法具有诸多优势,但由于需要在作业中涉及位于很深处的矿床,地下矿的绝对产量也在不断增加。
图 2. 基洛夫斯基矿(摩尔曼斯克地区)
由于矿石开采条件不同,主要有三种技术开发体系:
- 使用自行式设备;
- 具有连续工作流程(使用连续作用振动机制综合体);
- 对采空区进行硬化回填。
自行式设备技术已在杰兹卡兹甘、阿奇赛和诺里尔斯克工厂的矿井中各种版本的房柱式开采系统中得到广泛应用。
为了开采强力和中等强力矿体,开发了一种采矿技术,该技术允许使用振动设备综合体和强制地板和地板下崩落系统连续释放块中的矿石。该系统为从块中释放矿石提供了最佳指标(Zyryanovsky、Tekelisky 和其他工厂)。
硬化和液压回填系统可确保持续开采强力矿床,同时将损失降至最低。使用此类系统可将损失和稀释度降低 3-4 倍,从而补偿回填作业的成本。
为了更充分地利用地下资源,俄罗斯、美国、加拿大、澳大利亚和南非都采用了高效的水平分层开采方法。在用硬化混合物填充采空区(地下矿井)时,使用橡胶衬里或玄武岩衬里的管道,其使用寿命比普通钢管长 50-100 倍。
在现代生产中,为了提高深层采石场的劳动生产率,必须转向循环流采矿作业技术,包括在采矿台阶上选择性开采矿石。通过考虑矿体出现的地层特征、炸药中气体形成成分的最佳含量、炮眼的适当位置以及炸药的消耗,可以实现最佳结果。矿山或采石场是综合体统一的矿石质量管理系统的组成部分:采矿车间-加工厂。