强化开采

冶金工程术语

强化开采是根据矿山开采技术条件，采用“强掘、强采、强出”的办法法和技术以及组织措施。加快生产节奏，提高开采强度。强化开采的原则是以速度为中心，以掘进为基础，以提高开采效率和强度为目的在生产工艺和技术上，要采用先进上艺和设备选用快速掘进二艺和高效采矿方法，提高装备水平，强化各个上艺环节。在生产组织上，要统一调度，合理集中，采用平行、交叉和连续作业。

简介

多年来我国有色金属矿业开发有了很大的发展，随着机械化程度的提高，采矿方法不断改进。但地下矿山全员劳动生产率提高幅度却仍在200t/〔人·a〕左右。随岩石力学研究的深入，岩体加固技术的进步、采掘机械化程度的提高以及采矿工艺技术的改进，国内外厚大矿体的采矿技术普遍向大直径、深孔、高阶段、大跨度方向发展，使采矿作业和管理集中，大幅度提高矿山生产能力和经济效益。安庆铜矿作了有益的探索，采用了高效强化开采工艺。

强化开采技术含义

强化开采与开采强度有很大区别，开采强度在地下矿山表示为单位可采面积上的年采出矿石量和年下降速度，它不能完全反映矿山企业的经营效果，而强化开采则不同。下面六个方面基本概括了强化开采的技术含义:

①生产线短;

②采场综合生产能力大;

③同时使用采、装、运设备少，设备利用率高，台班效率高;

④采矿成本低;

⑤矿石损失和贫化率低;

⑥作业条件好，保证安全作业。

若按上述条件来衡量各矿山，绝大多数矿山没有实现强化开采。例如生产线短，要求一个中段回采，一个中段采准，一个中段开拓，很少矿山能达到这一要求，大部分矿山是多中段作业。多中段作业必然会产生下列缺点:

①井巷维护工作量大，维护费用高;

②井下通风线路长，网路复杂，通风管理困难，通风效果差，通风费用高;

③占用设备多，设备利用率低;

④矿柱长期不能回采，积压矿石和资金，而且隐藏地压灾害的危险和资源的浪费;

⑤生产管理机构〔如工区)多，成本中管理费所占比重加大;

⑥生产线太长，分散管理和工程技术人员的精力。

再如采场的综合生产能力低，必然导致结束一个采场所需时间长，流动资金周转慢，采场维护困难，因而使回采工艺难于按计划实现，矿石损失与贫化以及矿石崩落质量、放矿等指标难于达到设计要求。因此实现强化开采是改善矿山企业经济效益的重要技术措施。

强化开采技术

拉底、切割工作，在方案设计时，采用简化底部结构，不设二次破碎水平;凿岩洞室可以向上、向下打深孔，增加崩矿层高度会降低采切比;另外，拉底、切割巷道采用中深孔和深孔，机械化清理岩石效率比用浅眼和人工装运高。优化凿岩爆破参数和合理布置炮孔，使总孔深小，采用先进凿岩设备，以最佳工况进行工作，使台班效率高，因而凿岩所需时间也少。爆破由分层的小量爆破，改为整个回采单元的一次爆破，采用机械化装药，爆破工作所需时间也就缩短。出矿控制矿石块度，将二次破碎工作移到采场外进行，减少大块阻塞出矿巷道的机率，实现连续出矿与连续运输，准确实现计划放矿，不仅放矿效率高，而且矿石损失与贫化也低。充填采用采后一次充填，充填工作机械化，会缩短充填作业时间。

由上分析可知强化开采是一系统工程，要从采矿方法开始、凿岩、爆破、出矿、充填和矿柱回采等进行选择和控制。

安庆铜矿强化开采方案及工艺

1.强化开采方案

由于高阶段大直径深孔采矿法具有采场生产能力大，采矿效率高，作业成本低，矿石损失贫化小等优点，为适应安庆铜矿新模式开矿的要求，对安庆铜矿的开采条件，及采矿方案进行了充分论证，在此基础上提出三种可行的强化开采方案:①矿房双阶段连续回采，矿柱双阶段间隔回采;②矿房、矿柱均双阶段连续回采;③矿房、矿柱均采用单阶段回采。

经分析比较，虽然方案①在矿房回采期间，矿房暴露高度大，局部围岩不稳固易冒落，但可以通过加强采场支护和控制爆破而得到改善。矿柱回采过程中采用控制爆破技术措施可以减轻对充填体的爆破效应，缩短充填体暴露时间，从而减少影响尾砂胶结充填体稳定性的不利因素。因此，选择矿房双阶段连续回采，矿柱双阶段间隔回采是比较可靠的强化。

2.强化开采工艺

强化开采工艺主要体现在以下几个方面:

①采用120m的高阶段，使采场的矿量通常在20万t以上，大大提高了采场的综合生产能力。

②采用Simba-261和T-150等先进的采场凿岩设备，分段钻凿大直径深孔，台班效率在30m以上。

③采场采用平底或堑沟底部结构，采用ST-SC铲运机和振动放矿等先进的出矿工艺，台班效率在300t以上。

④采用采后一次充填，充填系统实现了机械化和自动化，大大缩短充填作业时间。

⑤采用平行交叉作业，缩短采场的循环周期。

应用结果与技术分析

1.应用结果。

安庆铜矿高阶段大直径深孔强化开采工艺的应用，使采场的综合生产能力达到1 039t/d，崩矿量达到26.88t，年创效益1 000万元以上。

2.技术分析。

安庆铜矿采用的高阶段大直径深孔强化开采工艺技术，与其他铜矿山坑下采场主要平均技术指标相比较，得出以下结论: