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1、赴厦门参加采矿前沿技术与装备大会考察报告随着我国采矿技术持续进步及采矿设备的日益更新，为进一步完善我矿的采矿技术及采矿设备，推动我矿发展，加强同行之间的交流和沟通，在公司领导安排下，生产技术部张科长带领下，于 2012年 12 月 19 日前去厦门参加 2012 年全国采矿前沿技术与装备大会，此次会议主体内容为采矿技术探讨和采矿、测量等设备推广及合理利用。一、 矿山发展趋势根据国家环保局资料，目前我国各类工业固体废料累计存量近l00 亿 t。其中金属矿山存贮的尾矿就超过 40 亿 t， 这些尾矿对水体、大气造成严重污染，对生态也造成不同程度的破坏。我国的尾矿每年新增废石场要占用土地 20030
2、0km ，大面积植被被破坏，大量有毒有害物质通过地表水及风力作用，大范围污染水体,正常生态环境受到巨大的破坏。由于矿山开采范围大，一个矿山能对周围数十平方公里的水体造成污染，如一个铀矿开采对水体、大气的污染可影响直径达 100 多 km。即使矿山闭坑，对水体的污染还可延续数百年。人类只有一个地球，因此绝不能加剧生态环境的破坏。目前，开始采用无废率来评价矿山企业的好坏，所谓无废率是指商品产量与包括顺采脉石在内的全部采下矿岩量之比。此比值越大，矿床开采的经济效益越高，将采下矿岩制成商品所用的费用就小，产品生产中的废料也少，因而给周围环境造成的损害也减小。在完全无废生产时，此值等于 l，一般小于 l
3、。这是因为在采出的矿岩中通常含多种有用成份，但在大多数情况下却只生产一种商品。因此，综合利用可使无废率指标近似等于 1。无废采矿是采矿发展的必然趋势。在目前条件下，应用露天采矿工艺无法实现无（低）废采矿，其原因是靠近地表的矿床越来越少，露天矿开采深度逐步增加，剥离范围逐步增大。相对来说，地下采矿法产生的废石较少。如果采用充填采矿法，空区可以容纳选矿厂尾矿，地面不需要构筑大面积的尾矿库。因此，地下采矿具有更大的发展前途。通常认为，地下开采的效率不如露天开采高。然而，考虑到生态环境对社会的综合影响，充填采矿法应该成为优先发展的地下采矿方法。二、 矿山设备发展趋势 地下采矿无轨装备向着大型化、微型化
4、、自动化的方向发展，目前最大的电动铲运机载重量达 25t，最大的井下载重汽车载重量达80t。在设备自动化方面，遥控铲运机已应用于采矿生产，为处理小空间和危险部位开采而研制的微型铲运机最小斗容仅 0.38 m3 。今后井下设备将向着无人驾驶、机器人作业的方向发展。近年来，在凿岩和爆破领域最主要的进步是提高了凿岩速度和凿岩的精确度。实现全液压化是凿岩设备的发展趋势。凿岩设备还将持续向自动化和遥控方向发展。使用自动化遥控设备除可以提高凿岩效率外，由于炮孔凿岩精确度的提高，爆破破碎质量也大为提高，同时也显著地提高了凿岩作业的安全。装备配套，机械化程度高；地下采矿装备从凿岩、装药到装运全程实现机械化配套
5、作业，各种类型的液压钻车、液压凿岩机、柴油或电动及遥控铲运机将得到普遍运用。随着智能化采矿技术的突破和兴起，遥控采矿设备将是今后采矿设备的发展趋势和技术研究方向。三、 会议演讲主体内容此次会议先后有 19 位企业领导及教授进行了学术演讲和交流，从采矿方法技术到采矿设备，从无废绿色矿山到数字信息化矿山，涉猎范围比较广阔。现将对我矿有用或有参考价值的学术演讲经行简单总结介绍。1、 充填技术与装备运用和研究现状及未来发展趋势 湖南中大设计院 张钦礼 副院长 教授采矿方法可分为三大类：空场法、崩落法、充填法，而空场法留有大量永久矿柱，对资源量损失大。崩落法造成地表塌陷，对环境破坏极大。充填采矿法由于在
6、确保安全的情况下兼具环境保护和提高矿石回收率双重功效，在有色、黄金等矿山得到越来越广泛的应用。随着科学技术的发展和浅部资源的逐渐消耗，开采深度逐年增大，世界最深矿井已达 5000m。深部矿床开发固有的高应力、高地压、高地温特点，使充填采矿法成为首选方法。由于充填采矿法成本高等因素，并不适合我矿使用。充填采矿法主要优点是：采准切割工程量小，灵活性大；矿石损失和贫化小；能够较有效地维护围岩，减少围岩的移动和防止其大量冒落；对于薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采；可防止矿床开采的内因火灾；可利用废石、尾矿用作充填料；控制地表塌陷；改善地下采矿环境。充填法的主要缺点是：回采工艺和充填工艺比较复杂，采矿
7、和充填相互影响，如果回采作业机械化问题不能妥善解决，则生产效率和能力均较低，加之充填料开采、加工、输送及其他一系列耗费，故原矿成本较高。从充填工艺的发展历程可以看出其技术不断完善和成熟，以满足矿山开采工艺的需求，提高开采经济效益，确保作业安全。未来充填工艺技术的发展趋势是：1、全尾砂充填。传统的水泥胶结充填采用分级尾砂，泥质及细粒级尾砂被排放到尾砂库，不仅增加了库坝的维护费用，而且造成环境污染。现代充填技术不仅要考虑采矿工艺的需要，还要考虑矿山开采废弃物的综合利用与处理、环境保护和减少污染的社会要求，实现无废开采。因此，应完全、彻底地将全部尾砂用于井下回填。2、高浓度输送充填。高浓度充填可以减
8、少胶凝剂的用量，降低充填成本，减少采场的脱水量，增大充填料浆的有效利用率，提高实际充填能力，明显改善充填体的物理力学性质，提高充填体强度，有效控制地压，提高充填作用效果，同时减少井下环境污染。3、研制新型胶结材料。新型胶结材料既要满足使用全尾砂充填要求，又要达到采矿工艺所需的强度，同时材料来源要广泛，生产成本要低。因此，新型胶结剂的开发与研制将是未来充填技术进步中地位最重要、发展潜力最大、前景最广阔的研究内容，是充填技术发展水平的重要标志。目前已开始应用有一定活性的工业废弃物如炉渣、粉煤灰等为胶结剂的主要组分，既满足了充填技术要求，又综合利用了工业废弃物，走上了良性循环的发展道路。2、 3DM
9、INE 软件-矿山信息化的基础平台 北京三地曼矿业软件科技有限公司 胡建明 总经理3DMine 三维矿业工程软件是一款完全本地化的创新设计、为国内用户量身打造的三维矿业软件平台。其主要功能有三维可视化核心、CAD 辅助设计与原始资料处理、勘探和炮孔数据库、矿山地质建模、地质储量估算、露天采矿设计、地下采矿设计、采掘计划编排、测量仪器接口与数据应用等，同时具有更加开放的数据兼容性、易学易用、客户定制和价格优势等特点。3Dmine 软件是由多个模块构成的，分别是：测量模块、地址模块、露天采矿模块、地下采矿模块，其中的露天采矿模块对于我矿没有利用价值以外，其他的几大模块对于我矿还是有一定的作用。1、
10、测量模块3Dmine 可导入全站仪、GPS 等设备或南方 CASS 格式的测量数据，可按各点属性自动连线。3Dmine 软件独创性的实现了与Excel、AutoCAD 软件之间的直接多向数据共享，用户可在不同的软件的数据区或图形区直接复制与粘贴，智能的实现数据与图形双向转换，极大地提高了数据处理效率。实现了传统测量方法的数据导入与处理，同时提供全站仪断面法、顶底板法和腰线法等测量数据处理手段，兼容 CMS 硐室扫描扫描测量数据，提供方便灵活的编辑工具，快速建立巷道，采场及采空区模型，及时完成不同掘进工程或不同阶段的验收和报告。与地质模型配合，准确计算掘进工程回采的矿石量和品位。通过控制点测量，
11、可快速完成巷道腰线的高程处理和成图。2、地质模块服务于勘查地质、矿山地质、工程地质和水文地质专业。主要通过建立三维地质数据库、利用三角网建模技术，创建矿区地层模型、矿体模型、构造模型或其他类型模型，按照国际矿业领域通用块体模型概念，运用地质统计学估值方法，完成品位模型的创建。通过数据库和模型叠加显示，可对矿体空间展布、储量计算、动态储量报告、品位和不同属性的分布特点进行综合运用，为找矿和生产服务。3、地下采矿设计模块地下采矿设计：地下采矿设计主要是依据巷道、采场、采空区模型，结合地质模型，在三维空间内进行总体设计和单位设计。可按照参数自动完成斜坡道、天井、采准、回采和开拓设计工程，快速形成平面
12、巷道线，按照指定断面形态形成立体模型，实现采矿设计的参数化、智能化与可视化。同时与块体模型相结合，可以快速得出各种工程设计报表、工程量、回采矿量、品位和损失贫化指标。开拓设计：根据巷道中线，快速生成腰线，自动标注交叉口参数，计算流水坡度，生成控制点标注、表格及工程量报表。通过拽动夹点，动态调整设计，不断优化开拓线路，是开拓设计的重要特点。采掘计划编制：根据空间拓扑关系，搜索采掘理论次序，同时可加入人工次序，以时间为轴，用采掘活动来驱动计划安排，通过模拟及调整，优化采掘计划，同时提供动画模拟，Gantt 图和报表。中深孔爆破设计：根据爆破孔底距，自动设计扇形炮孔，并进行容差调整。根据最小抵抗线原
13、理，自动装药，还可布置平行孔和单孔，适应不同采场要求。强大的炮孔编辑功能，动态调整参数，炮孔、钻机、采场边界三者联动，同时将设计成果与报表关联。快速打印成图，极大的节省了设计时间。3、 喷湿技术与矿山巷道支护技术进步 中铁岩峰成都科技有限公司 罗朝廷 董事长喷湿技术在铁路和公路工程中使用成熟，而在矿山行业中近期才开始使用。普通的喷浆支护只能防止顶板、片帮掉落，而不能有效的防止巷道变形，喷湿技术可以有效的防止巷道变形，早期强度高、高抗渗，喷湿技术更高效、更安全、更环保。湿喷机正常使用寿命为 10000m，喷射混凝土综合成本以 600元/m计算，则湿喷机生命周期内总费用为 600 万，TK500
14、型湿喷机至少可以降低回弹 25%，相应带来的效益是 1230 万，远高于湿喷机购置成本 10 万（已足以全额抵消购置成本）;另外，岩锋公司结合自己的技术优势可以为客户提供喷射混凝土配合比优化方案，通过优化每一方混凝土至少可以节约水泥 50-100 公斤，则湿喷机生命周期内可节约水泥 500-1000 吨，按水泥单价 400 元/吨计算，相应可以节约 20-40 万元，可见 TK 系列湿喷机的使用可带来可观的经济效益，具有无可比拟的高性价比。TK 系列湿喷机采用国内外首创的转子活塞凸轮喂料机构原理（专利技术，获国家技术发明奖） ，彻底解决了塑性混凝土对喂料机构的黏结和在喷射管道内真正实现了均匀稀
15、薄流输送形态（可以采用 2喷射管） ，喷嘴料流均匀连续、不跌浆、料束集中，这样使得回弹低、喷层混凝土密实平整。而其它形式湿喷机由于喂料机构的原因，没有在管道内真正实现均匀稀薄流输送形态，必须采用 2.5喷射管，喷嘴料流发散，造成喷嘴跌浆、回弹多（还影响喷层密实性） 。湿喷机并不等于湿喷技术，影响湿喷技术还有支护参数、性能参数和施工参数，而这些参数各有不同，需要在实际生产中慢慢总结，已适应实际情况。四、 考察报告总结通过参加“2012 年全国采矿前沿技术与装备大会” ，切身感受到先进的采矿技术和采矿设备是一个矿山企业发展先决条件，但是每个矿山的实际情况是不一样的，不能完全照搬其他矿山企业的成功运用技术，但是可以借鉴和参考，结合自己矿山的实际情况，加以完善和改进，走适合自己的发展道路。
