国内缓倾斜铝土矿开采技术研究

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1、国内缓倾斜铝土矿开采技术研究MiningTechnicalResearchoftheGently-InclinedBauxiteinChina高士友1，王智强2，张荣亮1GaoShiyou1,WangZhiqiang2,ZhangRongliang1（1国家电投国际矿业投资有限公司，北京1000442国家电投山西铝业有限公司，山西原平034100）(1SPICinternationalmineral&investmentCO.,LTD,Beijing,1000442SPICShanxiAluminiumCO.,L

2、TD.ShanxiYuanping,034100)摘要：针对我国缓倾斜铝土矿地下开采，本文对采矿技术进行研究，提出单体液压支柱护顶壁式崩落法和长壁综合机械化开采采矿方法，能有效保障作业安全，提高矿石回收率，提高机械化程度，降低采矿成本。Abstract:Accordingtounder-groundminingofgently-inclinedbauxite,miningtechnologyisresearchedinthisarticle,whichsingleminingpillarwithhydraulic

3、roofproppinginlong-wallcavingmethodandfull-mechanizedtechnologyinlongwellminingmethodarereferred.Thesecanprotectthesecurityofworkingspace,enhancetherecoveryrateofores,increasethelevelofmechanization,anddecreasethecostofmining.关键词：缓倾斜铝土矿；地下开采；壁式崩落；综合机械化Keyword

4、s:gently-inclinedbauxite,under-groundmining,long-wallcarving,mechanizedmining.8前言铝土矿是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上[1]。我国属于铝土矿资源匮乏的国家，目前中国的铝土矿占全球储量不到3%[2]，2014年中国铝土矿产量为4700万吨，占同期全球总产量的20.1%。2001年以来，国内的铝产量年增速为28%，高于全球同行业10个百分点，国内铝行业可能在未来面临严峻的资源压力。巨大的

5、需求缺口推升了铝土矿的价格，也造成了铝土矿的开发热潮，目前可露采资源基本消耗殆尽，铝土矿地下开采逐渐成为我国铝土业的发展趋势和必然选择。由于铝土矿地采技术还不成熟，采矿方法根据赋存条件呈多样性特点，如山东采用的小空场崩落法、山西采用的房柱法、贵州采用的分层崩落法和浅孔留矿法，一般采取浅孔落矿、电耙出矿的模式。由于铝土矿直接顶底板围岩多为粘土岩、铝土岩、铝土页岩、铁质页岩，一般不稳固，而铝土矿则相对稳固，造成回采时除留设必要的保安矿柱外，为避免顶板塌方造成矿石贫化，还需要在顶板留一层30-50cm不等的矿层维护顶板

6、，进一步加剧了矿石的损失。上述地下采矿方法的主要有以下几方面缺点：回收率仅有30%-50%[1]，资源损失浪费严重；围岩破碎不稳固，地压管理困难，作业人员安全保障程度不高；劳动生产率低，采矿成本高；单矿块生产能力低，要想获得较大的生产能力，需要几十个矿块同时生产，采切工程量大，巷道、采场维护工作量大。8近年来，由于技术进步，有色大型矿山致力于工作面采用无轨设备，有效降低了劳动强度，提高了劳动生产率，但损失贫化问题、地压管理问题没有得到有效解决，特便是民采矿山在高额利润的驱使下，为了获得较高的产能，以掘代采，独头作

7、业，造成了极大地安全风险和资源浪费。因此，加强铝土矿地采方法的研究势在必行。铝土矿常与与煤层伴生，多属于缓倾斜沉积型矿床，因此，对铝土矿地采方法的研究也基本以缓倾斜矿体为主。根据铝土矿赋存的不同层位，可以将缓倾斜铝土矿地下开采划分为两类：（1）二叠纪铝土矿开采此类矿床矿岩赋存稳定，节理较发育，顶板为铝土岩、泥岩、炭页岩等，结构松弛，f系数3～5，底板为铝土岩，倾角15°～20°左右，如贵州务川瓦厂坪铝土矿。（2）石炭纪铝土矿开采此类矿床矿层呈层状、似层状、扁豆状，矿体赋存形态受基底灰岩侵蚀面控制，形态变化复杂，顶

8、板主要为粘土岩、硬质耐火粘土矿等，f系数6以上，底板主要为粘土岩、铁质粘土岩，倾角10～25°左右，如山西兴县贺家圪台铝土矿。1.采矿方法选择原则保证开采安全可靠；尽量降低开采成本；尽量提高回采率，降低贫化率，提高矿石出矿品位；采矿工艺简单、技术成熟可靠；矿块生产能力大，劳动生产率高。1.2.2采矿方法选择[3]根据不同矿体赋存条件，适应缓倾斜铝土矿地采的传统有色采矿方法