永平铜矿露转坑联合开采规划与优化

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1、还没有成型的理论做支撑，对于露转坑联合开采的矿山，开采方案的确定一般还是独立的露天开采和独立的地下开采，而没有将其作为一个整体来考虑，本文将对矿山露转坑联合开采过渡时期的矿山开采方案进行较深入的理论与实践的研究，规划出适合矿山露转坑联合开采方案，为矿山的平稳过渡和合理开采提供一定的理论依据，也为正在或者准备进行[9-13]露转坑联合开采的矿山提供一定的参考模型。1.2国内外研究现状及存在问题随着社会经济的飞速发展，各种行业都发展迅速，矿业产业链作为国民经济的主要产业，发展也尤为迅速,矿业行业的迅速发展导致了矿山矿石的大量开采，许多矿山露天矿的开采已基本结束，正在

2、或已经转入地下开采。露转坑联合开采在不久的将来将会成为矿业行业新的发展趋势。矿山露转坑联合开采不仅仅是一种简单的露天采矿技术和地下采矿技术的结合，而是一项极其复杂的系统工程，目前还处于不断探索和发展阶段。这就需要采矿专业人才在这方面进行深入的理论研究，使其能够尽早形成完整的理论体系，为矿山现实生产带来理论[14-15]指导，取得更好的经济价值，造福于民。1.2.1国外研究现状国外的许多矿山随着多年的开采逐渐开始由露天开采转入地下开采，煤矿、金属矿等涉及较为广泛，矿山的生产规模一般均较大，国外许多矿山的开采也由起初的露采转入地下开采最终实现露坑联合开采，这些矿山主

3、要包括：瑞典的基鲁纳鉄矿山、芬兰皮哈萨米尔矿、刚果Kamoto矿、南非Koffiefotein石矿、加拿大Froodstobie矿、前苏联阿拜岗斯基矿等等，这些国外不同类型的矿山依据各自矿山的特殊情况，对开采工艺衔接，露转坑联合开采的生产规模、地下采矿方法、露采边坡残柱回收方案的选择、坑内通风问题与排水[16-17]等问题进行了较为系统的研究，取得了良好的实际效果.创造了较好的经济价值。瑞典的基鲁纳鉄矿山是从上个世纪50年代初期开始进行露转坑联合开采，60年代初期完成了过渡进入地下开采，瑞典的基鲁纳鉄矿建矿时是一座大型的露天矿山，在进行了露转坑联合开采改造之后，

4、矿山的开采方式随着露转坑改造的进行也发生了较大的变化：深部开采的露天矿石是用矿山的溜井通过其地下矿山的巷道运出，这样就极大的减少了露天矿山的剥离量并在很大程度上缩短了其运输距离。芬兰皮哈萨米尔矿在经过多年的露天开采也进行了露转坑联合开采的改造阶段，该矿山的特点是过渡期产量衔接平稳，露天矿后期矿山通过地下运输系统运出，减少露天剥离，[18-21]节约运输成本。国外露转坑联合开采的矿山生产情况见表1.1。2表1.1国外露转坑开采矿山-1矿山名称生产规模/万t·a地下开拓方式地下采矿方法过渡期年限/a刚果Kamoto矿300场外竖井充填法、分段空场法1970～1976

5、前苏联高山铁矿440场外竖井阶段强制崩落法15南非Koffiefotein石矿＞300竖井、斜坡道8瑞典Kiruna铁矿1200～2400竖井、斜坡道留矿事后充填法1952～1962加拿大Froodstobie矿＞300竖井、斜坡道阶段强制崩落法分区过渡前苏联阿拜岗斯基矿150～200竖井、溜井1960～1969加拿大Steblok矿150皮带斜井阶段强制崩落法1946～1950加拿大Kiddcreek矿400～700竖井、斜坡道分段空场事后充填法1969～1976澳大利亚KingIsland矿30～40斜坡道点柱充填法1～2澳大利亚MountLycll矿170

6、～250竖井、斜坡道矿房空场、矿柱崩落法1.2.2国内研究现状国内的一些矿山也已经进行或完成了露转坑联合开采的改造，例如：红旗岭镍矿、海城滑石矿、江西永平铜矿、板石沟铁矿等国内许多矿山。这些矿山通过理论研究和实践应用，取得了许多实践经验与理论上的成果，为进一步解决相关问题提供了理论依据和技术指导。国内的矿山开采在上世纪50年代进入了一个开采发展比较迅速的时代，近些年来国内的有些矿山都在进行露转坑联合开采，专家学者和矿山的工作人员通过深入的研究和实验也都积累了很多宝贵的经验和成果。例如刘炜（2004）通过2D-模拟红透山铜矿上行式[22]和下行式两种阶段开采顺序

7、。彭康（2010）等利用ANSYS动态模拟三山岛金矿四种阶[23]段中的矿块的回采顺序。李学峰（2004）等利用数值模拟确定凡口铅锌矿深部矿体合理[24-25]的开采顺序。甘德清利用ANSYS对程家沟铁矿露转坑联合开采的采场结构参数进行优化，并最终得出合理的回采顺序，韩现民等采用有限元法，通过数值模拟得出在确保边[26-27]坡稳定的条件下矿房的合理结构参数并进行了敏感度分析。徐长佑围绕露转坑联合开采的内容，通过理论分析、公式计算，得到各种方案的应用评价，并提出了过渡期关键技术问题论述，近二十年以来，随着国内矿山进行露转坑联合开采的规模不断扩大，相关的关键技术问

8、题及开采工艺的研究得到了