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中國錳礦開拓方法有:露天開采、露天水力開采和地下開采三種。
(一)露天開采 目前,風(fēng)化堆積型氧化錳礦大部分是露天開采,其開采量占全國開采量的60%以上。主要礦山有湖南瑪瑙山錳礦;廣西下雷(淺部)、木圭、土湖錳礦;云南建水、斗南(淺部)錳礦;福建連城錳礦;廣東小帶、新榕錳礦等等。這些礦山生產(chǎn)流程基本相同,但裝備水平相差甚大,重點(diǎn)礦山裝備水平較高,如下雷錳礦采、裝、運(yùn)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn),打眼采用潛孔鉆穿孔,柴油鏟鏟裝,汽車運(yùn)輸?shù)V巖。但大多數(shù)地方中小礦山采、裝、運(yùn)還處于半機(jī)械化或土法生產(chǎn),手工操作。
(二)露天水力開采 露天水力開采雖屬露天開采范疇,但差別較大。該方法始于1963年投產(chǎn)的廣西八一錳礦。隨后在廣西平樂、荔浦錳礦和湖南東湘橋、半邊月等錳礦推廣應(yīng)用。當(dāng)前露天水力開采量約占全國錳礦開采量的10%左右。 露天水力開采的基本特征是:利用水頭壓力和同一水流依次完成沖采、運(yùn)輸、洗選和尾礦排放等連續(xù)性生產(chǎn)工藝。因此,它適用于水源充足的風(fēng)化型錳礦床。 據(jù)1995年《中國錳礦志》記載,湖南東湘橋、半邊月和廣西平樂二塘、荔浦太平等錳礦或采區(qū),在其下部有一種粘性大、塑性很強(qiáng)的膠質(zhì)粘土層,無論用水槍還是其他機(jī)械都難以回采。由長沙黑色冶金礦山設(shè)計院和東湘橋錳礦共同試驗(yàn)采用“爆破風(fēng)化預(yù)先松動水采法”獲得成功。經(jīng)多年的生產(chǎn)實(shí)踐,取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。該法包括穿孔、爆破、風(fēng)化、水化和沖采5個步驟:首先采用沖擊鉆穿孔,孔深一般1.5~2.5m,炮孔呈梅花形布置,然后裝藥爆破,爆堆隆起,再自然風(fēng)化即風(fēng)吹、日曬3~6d后,在爆堆上均勻噴灑適量水,礦土便開始分離,再過1~2d即可沖采。 東湘橋錳礦松動與未經(jīng)松動的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比表明,其經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)有明顯的改善(表3.3.10)。 露天水力開采具有工藝簡單、采礦效率高,勞動條件好,基建投資省等優(yōu)點(diǎn),適合于具有一定坡度和水源充足的礦山采用。其缺點(diǎn)是剝離和水采洗礦,造成大量的尾泥漿,需占用面積大的尾泥庫,同時水、電消耗多,只能因地制宜。
(三)地下開采 目前,錳礦地下開采的采礦量約占全國采礦量的30%左右。地下開采的礦山主要有湖南湘潭、響濤園、棠甘山;貴州遵義、松桃;陜西黎家營;廣西龍頭;遼寧瓦房子等錳礦。
1.礦床開拓方法
目前,多為平硐和斜井開拓。也有采用平硐與斜井聯(lián)合開拓,如遵義、瓦房子和響濤園三期礦區(qū)。
2.采礦方法
目前已采用的采礦方法有空場法、充填法和崩落法3大類。
(1)空場法 我國地下開采的錳礦山應(yīng)用比較廣泛,主要有遵義、龍頭、花垣、屈家山、黎家營、斗南、鶴慶、松桃等礦山。在統(tǒng)計的15個礦山中有9個礦山采用空場法,占60%。應(yīng)用空場法的礦山,根據(jù)礦體賦存條件不同,分別采用全面采礦法、房柱采礦法和留礦采礦法。
(2)崩落法 包括壁式崩落采礦法、分層崩落采礦法和分段崩落采礦法。采用此類采礦方法的礦山主要有湘潭錳礦一期礦區(qū)、團(tuán)溪、漢源錳礦等。
(3)充填法 包括水砂充填采礦法和削壁充填采礦法。采用此類采礦方法的礦山有湘潭錳礦二期礦區(qū)、響濤園、棠甘山、瓦房子等錳礦。
3.地下開采的裝備
我國地下開采錳礦裝備水平是較低的,一般是氣腿支架、輕便鑿巖機(jī)打眼,采場運(yùn)搬以手推車為主,也有一部分地下礦采用電耙。溜井振動放礦有所推廣應(yīng)用,平巷運(yùn)輸多為3~7t架線式電機(jī)車。鑿巖臺車及溜井掘進(jìn)的吊罐等尚未獲得使用,故地下開采錳礦的生產(chǎn)率低。目前鐵礦目前上盤擴(kuò)幫已下降到-39m水平,小境界已延深至-75m水平,下盤69m水平正在剝巖。該礦外擴(kuò)生產(chǎn)仍沿用緩幫開采。其二期境界內(nèi),下盤剝巖量大,且大都集中在上部,即-27m以上水平全部為巖石。而只有當(dāng)下盤降至-27m水平時,才能揭露出主礦體。然而-27m水平以上尚有巖石1797萬t。這么大的巖石量,按正常緩幫作業(yè)生產(chǎn),不但初期剝巖量大,嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,而且見礦年限明顯延后,且剝采比很大。若采用分條帶(斜分條)陡幫開采,可大大降低初期剝采比,減少工程費(fèi)用,達(dá)到降低開采成本的目的。并可提前3~5年揭露出主礦體,為礦山持續(xù)生產(chǎn)創(chuàng)造條件。
(2)分期開采同鞍鋼集團(tuán)公司的其它礦山一樣,目前山鐵礦的剝巖滯后問題,多少年來一直未從根本上得到解決,這是個不爭的事實(shí),而且還將一直延續(xù)下去。那么,如何才能從根本上扭轉(zhuǎn)這一被動局面呢?要解決這個難題,除了降低采剝總量及采用陡幫開采技術(shù)外,還有一個辦法,就是應(yīng)用分期開采技術(shù),把落后的巖石量留到后期剝離,以達(dá)到降低當(dāng)前剝采比,取得降低成本的目標(biāo)。目前山鐵礦采用分期方法,就是把采場下盤西南幫的境界向內(nèi)收縮。采取這種方法,可使下盤-99m水平以上緩剝巖1960萬t。雖然分期后,在-99m水平以上少采礦石320萬t,但與近2000萬t的巖量相比,還是很劃算的。尤其對于處于困境中的目前山礦來說,帶來的效益是不言而喻的。采用分期開采,可使礦山目前節(jié)省大量的工程投資。如每噸剝巖費(fèi)用按10元計,可晚花近2億元的剝離費(fèi)用,這個效益還是很大的。
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