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行业领域

采矿业

需求背景

井下采矿工作具有非常高的危险性，受许多因素的影响，并且任何因素都可能酿成祸患，然而采矿技术的合理性和事故的发生密切相关。所以，采矿企业必须依据矿区实际状况选择最优技术，不仅提高了采矿的效率，还能减少对安全事故产生影响的因素，让采矿工作安全进行。

需解决的主要技术难题

"千家坪钒矿地处陕西省商洛市商南县，是国内最大规模石煤型钒矿生产企业，年处理钒矿石量60万吨。因为矿体及围岩松软、破碎，存在矿山开采难度大、安全风险高、损失率高、贫化率高等问题。

我矿面临的主要问题有：

1.采矿回收率低

①千家坪钒矿是典型的软破泥质难采矿体，由于矿石不稳固，留设了大量的间柱、顶底柱和护顶层；②矿石含泥量高，流动性差，且遇水易板结，导致采场内崩落的大部分矿石无法铲出；③上盘垮落的废石呈碎粒状且流动性很好，一旦覆盖至崩落矿石之上就会使下方矿石无法回采；④出矿机械采用扒渣机，铲装作业面限制了铲矿作业范围，导致矿房靠上盘崩落矿石因够不着而损失，部分矿段损失率达到60%；

2.采矿贫化率高

千家坪钒矿矿体上盘炭硅质板岩和部分白云岩不稳固，开始放矿后该部分废石就会快速流动至放矿口，覆盖至矿石上方，为了降低矿石损失，只能选择回收部分废石，废石大量混入时要先排渣再出矿。由于上述原因，矿石贫化率在日常生产统计中部分矿段达到30%左右，导致后期选矿成本增高。

（3）施工难度大、成本和安全风险高。

千家坪钒矿围岩和矿体软破、含泥质丰富，导致采切工程施工过程中垮冒片帮现象十分严重，使得施工难度增加，支护成本增加，施工过程中安全风险极高。同时在软弱破碎泥质岩层中施工的上向扇形中深孔，存在部分孔变形、堵孔现象。

通过现场技术调查、开采技术条件分析研究，试验研究，确定一种与矿山现有开拓系统，生产情况相互匹配的采矿方法，降低矿石损失率和贫化率，避免地表塌陷，提高采矿经济效益，延长尾矿库服务年限。

1.将我矿回采率提高至85%以上，降低贫化率于10%以下。

2.延长尾矿库服务年限至50年以上。

3.将采矿成本控制在120元/吨以下。

"

期望实现的主要技术目标

提高采矿的回收率，减低采矿贫化率、施工难度大、成本和安全风险，完成产业的升级

需求解析

解析单位：陕西省西咸新区 解析时间：2023-10-16

李卫斌

西安电子科技大学

教授

综合评价

阶段凿岩空场嗣后充填法采场生产能力大,采矿成本低,更加适用于端部矿体稳固性好的区域规模化安全高效开采;上向分段碎石胶结充填法采场顶板和两帮暴露面积小,回采作业安全性好,更加适用于稳固性较差的低品位含矿断层开采。

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