強化開採

強化開採是根據礦山開採技術條件，採用“強掘、強采、強出”的辦法法和技術以及組織措施。加快生產節奏，提高開採強度。強化開採的原則是以速度為中心，以掘進為基礎，以提高開採效率和強度為目的在生產工藝和技術上，要採用先進上藝和設備選用快速掘進二藝和高效採礦方法，提高裝備水平，強化各個上藝環節。在生產組織上，要統一調度，合理集中，採用平行、交叉和連續作業。

基本介紹

• 中文名：強化開採
• 外文名：Enhanced recovery
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 釋義：強掘、強采、強出
• 原則：速度

簡介

多年來我國有色金屬礦業開發有了很大的發展，隨著機械化程度的提高，採礦方法不斷改進。但地下礦山全員勞動生產率提高幅度卻仍在200t/〔人·a〕左右。隨岩石力學研究的深入，岩體加固技術的進步、採掘機械化程度的提高以及採礦工藝技術的改進，國內外厚大礦體的採礦技術普遍向大直徑、深孔、高階段、大跨度方向發展，使採礦作業和管理集中，大幅度提高礦山生產能力和經濟效益。安慶銅礦作了有益的探索，採用了高效強化開採工藝。

強化開採技術含義

強化開採與開採強度有很大區別，開採強度在地下礦山表示為單位可采面積上的年采出礦石量和年下降速度，它不能完全反映礦山企業的經營效果，而強化開採則不同。下面六個方面基本概括了強化開採的技術含義:

①生產線短;

②采場綜合生產能力大;

③同時使用采、裝、運設備少，設備利用率高，台班效率高;

④採礦成本低;

⑤礦石損失和貧化率低;

⑥作業條件好，保證安全作業。

若按上述條件來衡量各礦山，絕大多數礦山沒有實現強化開採。例如生產線短，要求一個中段回採，一個中段采準，一個中段開拓，很少礦山能達到這一要求，大部分礦山是多中段作業。多中段作業必然會產生下列缺點:

①井巷維護工作量大，維護費用高;

②井下通風線路長，網路複雜，通風管理困難，通風效果差，通風費用高;

③占用設備多，設備利用率低;

④礦柱長期不能回採，積壓礦石和資金，而且隱藏地壓災害的危險和資源的浪費;

⑤生產管理機構〔如工區)多，成本中管理費所占比重加大;

⑥生產線太長，分散管理和工程技術人員的精力。

再如采場的綜合生產能力低，必然導致結束一個采場所需時間長，流動資金周轉慢，采場維護困難，因而使回採工藝難於按計畫實現，礦石損失與貧化以及礦石崩落質量、放礦等指標難於達到設計要求。因此實現強化開採是改善礦山企業經濟效益的重要技術措施。

強化開採技術

拉底、切割工作，在方案設計時，採用簡化底部結構，不設二次破碎水平;鑿岩洞室可以向上、向下打深孔，增加崩礦層高度會降低采切比;另外，拉底、切割巷道採用中深孔和深孔，機械化清理岩石效率比用淺眼和人工裝運高。最佳化鑿岩爆破參數和合理布置炮孔，使總孔深小，採用先進鑿岩設備，以最佳工況進行工作，使台班效率高，因而鑿岩所需時間也少。爆破由分層的小量爆破，改為整個回採單元的一次爆破，採用機械化裝藥，爆破工作所需時間也就縮短。出礦控制礦石塊度，將二次破碎工作移到采場外進行，減少大塊阻塞出礦巷道的機率，實現連續出礦與連續運輸，準確實現計畫放礦，不僅放礦效率高，而且礦石損失與貧化也低。充填採用采後一次充填，充填工作機械化，會縮短充填作業時間。

由上分析可知強化開採是一系統工程，要從採礦方法開始、鑿岩、爆破、出礦、充填和礦柱回採等進行選擇和控制。

安慶銅礦強化開採方案及工藝

1.強化開採方案

由於高階段大直徑深孔採礦法具有采場生產能力大，採礦效率高，作業成本低，礦石損失貧化小等優點，為適應安慶銅礦新模式開礦的要求，對安慶銅礦的開採條件，及採礦方案進行了充分論證，在此基礎上提出三種可行的強化開採方案:①礦房雙階段連續回採，礦柱雙階段間隔回採;②礦房、礦柱均雙階段連續回採;③礦房、礦柱均採用單階段回採。

經分析比較，雖然方案①在礦房回採期間，礦房暴露高度大，局部圍岩不穩固易冒落，但可以通過加強采場支護和控制爆破而得到改善。礦柱回採過程中採用控制爆破技術措施可以減輕對充填體的爆破效應，縮短充填體暴露時間，從而減少影響尾砂膠結充填體穩定性的不利因素。因此，選擇礦房雙階段連續回採，礦柱雙階段間隔回採是比較可靠的強化。

2.強化開採工藝

強化開採工藝主要體現在以下幾個方面:

①採用120m的高階段，使采場的礦量通常在20萬t以上，大大提高了采場的綜合生產能力。

②採用Simba-261和T-150等先進的采場鑿岩設備，分段鑽鑿大直徑深孔，台班效率在30m以上。

③采場採用平底或塹溝底部結構，採用ST-SC鏟運機和振動放礦等先進的出礦工藝，台班效率在300t以上。

④採用采後一次充填，充填系統實現了機械化和自動化，大大縮短充填作業時間。

⑤採用平行交叉作業，縮短采場的循環周期。

套用結果與技術分析

1.套用結果。

安慶銅礦高階段大直徑深孔強化開採工藝的套用，使采場的綜合生產能力達到1 039t/d，崩礦量達到26.88t，年創效益1 000萬元以上。

2.技術分析。

安慶銅礦採用的高階段大直徑深孔強化開採工藝技術，與其他銅礦山坑下采場主要平均技術指標相比較，得出以下結論:

①采場生產能力與普通回採工藝采場比，提高近3倍;

②採掘比減少數倍;

③採礦損失和貧化率低;

④作業安全性好，作業效率高;

⑤採礦綜合能耗明顯降低;

⑥該工藝為安慶銅礦實現穩產、高產提供了可靠保證。

總結

強化開採工藝技術已在安慶銅礦套用，近幾年來全員勞動生產率位居全國同行業的前列。安慶銅礦高階段強化開採新工藝的成功套用，填補了國內採礦領域多項空白，為地下礦山大規模安全、高效、低成本開採提供了途徑，同時也標誌著我國高階段大直徑深孔採礦技術進入了世界先進行列。

強化開採工藝既是技術問題，又是管理問題，安慶銅礦制定了一系列措施，建立了責、權、利相結合的工作質量考核機制，執行標準化作業，統一計畫，周密布署，統一實施。有一套精幹、高效的管理決策機構，從而保證了該強化開採工藝的實施效果。