分享好友 技术首页 技术分类 切换频道

未来采矿,不可不看的六大技术趋势

2020-01-29 11:13147880
 随着工业的发展,对矿物资源的需求不断增加,目前不管是发达国家还是发展中国家都把占有资源、开发资源做为战略性措施来考虑,因此在开采上涌现了大量的高效、安全、低成本的采矿技术和方法,需紧跟先进技术的步伐,开发好资源。

地下矿山的智能化

目前,世界上地下矿山都在追求高效、安全,机械化水平、自动化水平不断提高。

以瑞典基律纳铁矿为例。基律纳铁矿以产高品位(含铁率超过70%)铁矿石著名,是目前世界上最大的铁矿山之一。其铁矿开采已有70多年的历史,现已由露天开采转为地下开采。基律纳铁矿智能化主要得益于大型机械设备、智能遥控系统的投入使用,以及现代化的管理体系,高度自动化和智能化的矿山系统和设备是确保安全高效开采的关键。

1)开拓:基律纳铁矿采用竖井+斜坡道联合开拓,矿山有3条竖井,用于通风、矿石和废石的提升,人员、设备和材料主要用无轨设备从斜坡道运送。主提升竖井位于矿体的下盘,到目前为止,采掘面和主运输系统已下移了6次,目前主要运输水平在1045米水平。

2)钻孔装药及爆破:巷道掘进采用凿岩台车,台车装有三维电子测定仪,可实现钻孔精确定位。采场凿岩采用瑞典阿特拉斯公司生产的SimbaW469型遥控凿岩台车,孔径150毫米,最大孔深55米。该车采用激光系统进行准确定位,无人驾驶,可24小时连续循环作业,年崩矿量可达300万吨。

3)矿石远程装载和运输与提升:基律纳铁矿采场凿岩、装运和提升都已实现智能化和自动化作业,凿岩台车和铲运机都已实现无人驾驶。

矿石装载采用Toro2500E型遥控铲运机,单台效率为500吨/小时。井下运输系统有胶带运输和有轨自动运输两种类型。有轨自动运输一般由8列矿车组成,矿车为连续装、卸载的自动化底卸车,胶带输送机自动将矿石从破碎站运送到计量装置中,与竖井箕斗完成装载和卸矿,整个过程均为远程控制。

4)遥控砼喷射技术支护加固技术:巷道支护采用喷锚网联合支护,由遥控混凝土喷射机完成,锚杆和钢筋网安装使用锚杆台车。

溶浸技术应用日益广泛

目前在回收低品位铜、金矿石、铀矿等已广泛采用溶浸技术,在溶浸技术中有原地浸出、堆浸和原地破碎浸出三大类。

美国、加拿大、澳大利亚等国家处理0.15%~0.45%低品位铜矿石,2%以上的铜氧化矿石和0.02%~0.1%的铀矿石基本上都采用堆浸和原地爆破浸出回收。

以美国为例,美国采用原地爆破浸出铜的矿山就有20多个。如内华达州的迈克矿,亚利桑那州的佐尼亚铜矿日产铜均在2.2吨以上,蒙大那州的巴特矿和铜皇后分矿日产铜金属为10.9~14.97吨,美国溶浸铜产量占总产量的20%以上,黄金产量超过30%,铀产量绝大部分也来自溶浸采矿。

深部开采技术

随着资源量不断的减少,目前采矿的深度越来越深,采深到1000米以下,带来了许多在浅部采矿没遇到的困难和问题,如地压增大,岩温增高,矿山的提升、排水、支护、通风等方面的困难也随着增大。

我国现阶段的非煤矿山的开采深度一般都不超过700~800米,但近年已有一些埋藏深度达1000米左右的矿床正在开发,铜陵有色金属公司所属的冬瓜山铜矿床、金川二矿区就属于其中。

矿山环保工作与综合治理

在国外尤其是发达国家,对矿山环境都采用综合治理的措施。对矿山排出的废水、废气、废渣及粉尘、噪音等均有严格的技术标准,许多低品位的矿山,因环保治理费用太大,而无法建设和投产。

目前,国外还强调建立无废料矿山和洁净矿山,德国鲁尔工业区瓦尔斯姆煤矿就是成功的例子,用洗煤厂的煤泥和煤发电燃烧后的煤灰和破碎后的井下废石加入水泥经活化搅拌,用PM泵打到井下充填空区,矿山不向外排任何固体废料。

充填采矿技术应用日趋广泛

根据情况不同,采用不同的充填料。

目前充填要考虑的问题——

一是要集中力量形成实用而可靠的系统。要研究和开发有效的充填技术,使充填作业和采矿作业循环有效的结合。要重视充填系统的管理工作。

二是研究可使现有系统达到优化设计的技术,研究构成优质充填料的粒级分布,研究在水力旋流器和破碎方面已有所改进的充填料制备工艺流程,研究用于优化充填料的输送技术如压力损失、磨损、腐蚀以优化充填系统总体设计。

三是加强对充填料的制备、输送、充放和受载变形过程的定量认识,为安全、稳定、高效的采矿奠定基础。目前国际上用的充填工艺有:水砂充填、干式充填、高水固体充填、胶结充填。胶结充填又分为:分段尾砂水力充填(高浓度自溜输送)、其他充填料水力充填(高浓度自溜输送)、全尾砂膏体自溜充填及全尾砂膏体泵送充填。目前国际上推荐的是全尾砂膏体泵送充填。

目前,加拿大已有12座矿山应用高浓度膏体充填,南非和澳大利亚也有新建的膏体充填系统投产。新的充填工艺将可以更好地满足保护资源、保护环境、提高效益、保证矿山发展的要求。充填采矿在21世纪的矿业发展中将有更加广泛的前景。

大洋多金属结核采矿

多金属结核赋存于3000~5000米左右深的海底.要开采就必须要有可行的采矿方法。因此世界各国均把发展可靠的采矿方法放在优先位置,并对此进行了大量试验研究,有的甚至还进行了深海中间采矿试验。从上世纪60年代末至今,国际上已开发和试验了的大洋采矿方法主要分为连续链斗(CLB)采矿方法、海底遥控车采矿方法及流体提升采矿方法三类。

连续链斗(CLB)采矿方法。该方法是日本人1967年提出的。CLB的主要特点是能适应水深的变化保持正常作业。但CLB法的产量只能达100t/d,远达不到工业开采的要求。因此,CLB采矿法于上世纪70年代末被放弃。

海底遥控车采矿方法。该方法主要是由法国人提出的。海底遥控车为无人驾驶潜水采矿车,主要由集矿机构、自行推进、浮力控制和压载四大系统组成。在海面母船的监控下,采矿车按照指令潜入海底采集结核,装满结核后浮出水面并到母船接受仓卸下结核,海面母船通常可控制数台采矿车同时作业。该方法采矿系统投资大,产品价值不高,法国大洋结核研究开发协会已于1983年停止研究,但这种采矿车的采运原理被视为有前途的采集技术。

流体提升采矿方法。目前国际上较为认可的是流体提升式采矿方法,且最具有工业应用前景。该方法是当采矿船到达采区后,将集矿机和提升管接好并逐步放人海船集矿机用于采集海底沉积物中的结核并进行初步处理,以水力或气力提升方式使管内的水以足够的速度向上运动,将结核输送到海面采矿船上。

随着21世纪人类开发利用海洋的到来,大洋采矿技术显得尤为重要。现代高新技术的发展为大洋资源开发铺设了桥梁,它的形成和发展将对世界海洋经济、文化及人类海洋意识产生积极深远的影响。

关于国外矿山的采矿技术发展趋势除了前述的六个方面以外,还有自然崩落采矿技术日趋完善,应用也不断扩大,另外在凿岩爆破也有大量的新技术涌现,矿山岩石力学与工程已经作为一个独立的学科,在矿山的建设和生产中发挥越来越大的作用。

免责声明:矿库网文章内容来源于网络,为了传递信息,我们转载部分内容,尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的,并非商业用途。如有侵权,请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。

举报
收藏 0
评论 0
怎么办理采矿权手续,收藏这张图就够了!
日前,自然资源部发布关于进一步完善矿产资源勘查开采登记管理的通知(自然资规〔2023〕4号),此《通知》进一步精简优化了矿业权申请登记要件,在申请资料清单中,取消了采矿权申请资料中的环境影响评价报告及环保部门批复文件、项目核准文件等资料要求。

0评论2023-07-04642

我国多种矿产勘查开发实现新突破
央视网消息(新闻联播):今年以来,我国多种矿产勘查开发取得多项新突破,有力保障了国家能源资源安全,为经济发展注入新活力。

0评论2023-07-04501

甘肃张掖平山湖煤田一号矿井开发项目核准获批
近日,记者从张掖市相关部门获悉,甘肃张掖平山湖煤田一号矿井开发项目成功取得国家能源局核准批复,即将全面开工建设。

0评论2023-06-29658

甘肃50余年地质找矿成果丰硕:将推进“探边摸底、攻深找盲”
24日从甘肃省有色金属地质勘查局获悉,该局建立50余年来,发现和探明了甘肃省第一大型铅锌矿床(厂坝)、第一大型钨钼矿(小柳沟)、第一大型独立银矿(石硐沟)、第一大型钼矿(武山温泉)、第一大型钨矿(小独山),以及礼县李坝金矿、金山金矿等超大型和大型金矿床多处,为该省经济社会发展做出了重大贡献。

0评论2023-06-29657

矿产资源综合利用支撑新一轮找矿突破
全面启动新一轮找矿突破战略行动,是深入贯彻党的二十大精神、进一步落实习近平总书记关于保障国家能源资源安全重要指示批示精神的重要战略行动。我国石油、天然气等关系国计民生的重要能源矿产对外依存度居高不下,稀土、铜、锂、钴、镍、钒、钛等矿产的需求持续增长。面对当前复杂多变的国际形势,国家提出,强化能源资源安全保障,增强国内生产供应能力,加强重要能源、矿产资源国内勘探开发和增储上产,不断增强国家能源和战略性矿产资源保障能力。

0评论2023-06-29554

山东省自然资源厅关于进一步规范矿业权出让管理工作的通知
各市自然资源主管部门,各县(市、区)自然资源主管部门:   为落实《山东省矿产资源总体规划(2021-2025年)》,扎实推进自然资源督察反馈问题整改,切实加快矿业权出让进度,提升矿产资源服务保障经济社会高质量发展能力,现就进一步规范矿业权出让管理工作通知如下。

0评论2023-06-28108

河南储量近3亿吨超级大矿成功出让
6月26日,河南省许昌市禹州市马沟建筑石料用灰岩集中开采区采矿权成功出让。该矿资源储量26143.3万吨,开采规模1500万吨/年,拟出让年限17年(基建期1.5年)。竞得人为禹州市宜鑫建材有限公司,成交价70943万元。经计算,该矿吨成本约2.7元。

0评论2023-06-28597

山东省自然资源厅关于进一步规范矿业权出让管理工作的通知
各市自然资源主管部门,各县(市、区)自然资源主管部门:   为落实《山东省矿产资源总体规划(2021-2025年)》,扎实推进自然资源督察反馈问题整改,切实加快矿业权出让进度,提升矿产资源服务保障经济社会高质量发展能力,现就进一步规范矿业权出让管理工作通知如下。

0评论2023-06-28643

盘活存量!一文解读采矿用地新政!
“节约集约用地,严守耕地红线”。今年的6月25日是第33个全国“土地日”。采矿用地,作为土地资源的重要组成部分,在矿业开发利用、土地节约集约利用、矿山生态修复、国土空间开发规划等方面中发挥着重要而独特的作用。矿业作为给经济社会发展提供原材料的基础产业,保障采矿用地需求,同样是关系到国计民生的大事。

0评论2023-06-26473