现代金属矿采矿技术发展报告

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1、金属矿采矿新技术及发展趋势一、背景与趋势1、市场背景现状：市场供不应求，价格大幅上涨，效益大幅提高，资源开发红火。趋势：根据人口红利理论预测我国国民经济发展黄金期要延续到2023年，未来资源需求仍然旺盛。（2013年）2、开发背景与技术趋势现状：铁矿石产量大幅提高（2002年2亿多吨，2007年7亿吨）；已发现资源不断被开发；矿山开采规模不断扩大；低品位矿、深部矿和难采矿不断被开发。开采品位不断降低：铁、铜品位持续下降，其中铜品位1950年是2003年的5倍。溶浸采矿技术快速发展。深部勘探技术的发展，找到更富更深的新矿体，将促进深部采矿技术的发展。陆地矿产资源大规模、高强

2、度开发，陆地矿产资源将逐渐枯竭，海洋采矿、太空采矿将成为现实。采矿技术趋势：大型化开采技术、难采矿开采技术、深部矿开采技术、溶浸采矿、海洋采矿、太空采矿。3、政策背景与技术趋势现状：节能减排政策技术趋势：矿山节能技术－节能设备，节能工艺，能源合同管理；生态环境保护和重建技术及与生态环境保护相关的无尾、无废技术、充填采矿技术等仍然是未来金属矿山开采技术研究的重点。二、露天采矿工艺技术发展方向露天采矿产量较地下开采大许多，其产量之比基本稳定在5∶1到6∶1，其中大于80%的矿石为露天开采，而小于20%的矿石为地下开采；随着浅部资源可供开发量减少，深部可开采资源增加，这一比例会

3、逐步减小，但是露天开采的总量仍然会占较大比例。1、露天采矿技术及工艺现代露天采矿工艺技术发展趋势：开采工艺的综合化。对于范围广阔、能力大的矿山，针对不同开采深度、不同地段和不同开采对象特点，采用不同的开采工艺，并组成综合工艺，以实现优化开采效果，已成为现代露天矿采矿技术的发展趋势。陡帮开采技术、高台阶开采技术、分期开采技术等都成为综合工艺的常用技术。今后要在研究各单项工艺的基础上，研究综合工艺的优化开采理论与设计方法。2、露天采矿设备■开采设备大型化：优势资源集中化开采；简化剥采工程，降低开采成本；提高矿山产量和经济效益。例如，单斗电铲与卡车的标志性配套规格，每隔15到2

4、0年就要更新换代一次。太重集团自主研制的WK-55型电铲，斗容56立方，有效载荷101t，小时工作量2003立方；该电铲是目前世界上斗容最大的电铲，与之相匹配的卡车载重量已达360t。■液压设备将获得更广的应用。在设备大型化的同时，钻孔和铲装设备向着液压化方向发展，国外液压电铲使用率已达48%，德国O&K公司RH400液压挖掘机的斗容达42立方。液压钻机、液压电铲和液压破岩设备的使用比例逐步提高。3、露天矿深部开采运输工艺露天矿深部开采，采用连续或半连续开采工艺是国际发展趋势。全汽车运输矿山进入深部后，采用破碎－胶带连续或半连续开采工艺是发展方向；汽车－铁路联合运输，采用

5、陡坡铁路（50‰）技术可使铁路下降深度进一步延伸，可将运输效率提高20%，成本下降25%；开发大粘重牵引机组等配套设备，研制更陡坡度（60‰）铁路运输技术是陡坡铁路技术的研究方向。大倾角运输机、电动轮汽车、矿用汽车整车提升运输系统是下一步深部运输的发展方向。露天矿矿用汽车整车提升系统按提升方式分两类：一类是借助于外部驱动力的“整车卷扬提升系统”；另一类是以自卸汽车自身驱动力为主外部驱动力为辅的“汽车自驱动+卷扬提升系统”。4、露天采矿工序节能技术露天矿工序节能途径之一是采用大型生产设备和连续运输工艺，另一途径是将爆破、铲装、工作面与路面条件、运输、初碎整个工序综合考查，通

6、过控制爆破作业参数，实现整个流程能量消耗最低、成本最优是当前露天矿开采工艺研究和发展的一个方向。提高爆破效果可使各工序提高效率和降低成本：■更易电铲挖掘，减少电铲能耗和提高电铲效率；■根底减少，减少工作面和路面平整工作量和成本；■平整的工作面和路面降低汽车轮胎消耗，提高汽车效率；■大块率的减少有效降低二次爆破作业，降低对破碎机的堵塞，提高破碎机效率。露天采矿工序节能技术的关键是要研究确定整个工序能量消耗最低、成本最优的爆破参数，要进行不同爆破参数下整个工序流程的定量化考查。江西铜业公司德兴铜矿已经在开展该项试验，表现出良好的前景。三、地下开采工艺发展方向全球地下开采虽产量

7、比例小，但矿山数量多，西方国家有地下矿365座（2002年数据），多为小型高效矿山。但国外一些地下矿山规模巨大，装备精良，具有较高的自动化水平。我国地下金属矿山在有色、黄金系统在数量上占90%；黑色金属矿山地下大型矿山正逐步增多，典型大型地下矿山有梅山铁矿、程潮铁矿、镜铁山铁矿、小官庄铁矿、北铭河铁矿、大红山铁矿等。1、地下开采工艺■对传统主要采矿方法的不断改进是地下开采工艺的发展趋势。（1）提高矿石回采率和保护生态环境，充填采矿技术的应用将会增加；深孔阶段充填和分段充填将进一步完善和应用；高浓度全尾砂胶结充填、泵送膏体胶结充