露天开采的优化设计

2014-06-18庄正

中国科技纵横 2014年5期

关键词：矿产矿产资源境界

庄正

(云南黄金矿业集团股份有限公司,云南昆明 650000)

露天开采的优化设计

庄正

(云南黄金矿业集团股份有限公司,云南昆明 650000)

本文将结合某矿产企业开采生产实例,在对于该企业生产开采现状分析基础基础上,结合露天开采优化设计的目标,对其露天开采的具体优化设计进行分析论述,以提高矿产企业露天开采的生产效率,促进企业开采生产利益提升。

矿产开采露天现状开采方式生产规模优化设计分析

进行矿产企业露天开采的优化设计，有利于提高露天开采与生产的效率，提升矿产企业开采生产效益，促进企业开采生产的发展。在矿产资源的开采生产中，进行开采生产的优化设计，是矿产企业开采生产规模不断扩大与发展基础上，为实现矿产资源生产开采的合理化与标准化，促进矿产开采生产的可持续发展而提出一个新概念，对于促进矿产企业开采生产效益的综合提升有着积极作用和意义。对于矿产企业的生产开采来讲，露天开采的优化设计主要是进行开采生产境界，包括开采方法与应用技术，以及开采生产规模的优化设计。某矿产企业作为一个露天开采与生产模式刚刚发展起步的企业，在进行矿产资源的露天开采与生产中，由于开采浪费比较严重，效益不高，严重制约着企业的生产发展，迫切需要对其开采生产进行优化设计。

1 某矿产企业开采生产现状分析

1.1 某矿产企业矿产资源开采概况

某矿产企业进行开采生产的矿区，属于一个矿产资源呈西北向分布的矿产地带，矿产开采区域主要以角砾岩、隐爆角砾岩、英安玢岩、碎裂花岗岩集中分布的岩层构造地带，在该岩层构造带的潜水面以上分布着比较丰富的矿产资源，资源赋存高度在600至1000米之间，整个矿区地带的矿体分布倾角平均为50度，以东北倾向为主，长度达200至500米，整体呈现大脉状以及大透镜状，因此，在进行该矿区资源的生产开采中，其开采模式属于典型的露天开采。

1.2 某矿产企业资源露天开采方法与现状分析

矿产企业在进行矿产资源的露天开采与生产中，主要应用的是横向开采与纵向开采相结合的露天开采方式，以进行资源的开采生产。其中，在应用横向开采法进行矿产资源开采中，开采工作线与矿体分布呈现横向交合的分布设置，并从矿区矿体分布的西侧往东南方向进行纵向的开采实施；而在使用纵向开采法进行矿产资源开采中，主要将开采生产工作线与矿区矿体走向呈现一致性的分布设置，然后从矿体的下部方向处向上部分布处进行横向的开采生产实施。

在进行该区域矿产资源的开采生产中，对于开采生产工作台阶的高度设置为12米，工作台阶的坡面夹角设置为75度，而矿体的厚度倾角平均约为50度。此外，在进行矿产资源开采中，开采炮孔的倾角和开采生产工作台阶的坡面角均为75度。进行矿产资源开采生产过程中，为了保证开采生产的安全与顺利实施，首先根据开采区域的地质结构与开采生产设计，对于开采生产的炮孔布置以及具体施工情况进行确定，在此基础上，结合炮孔岩石结构进行二次圈定矿体，最后根据圈定范围进行矿产的开采生产。

2 露天开采的优化设计

在矿产资源开采中，进行露天采矿的设计主要就是对于开采境界的圈定以及对于开采生产规模的优化。其中，在进行露天开采的开采境界圈定中，其基本原则就是保证露天开采圈定境界的开采生产比率要在矿产资源合理生产开采的比例范围内，也就是要求在保证资源开采生产科学合理的情况下，实现矿产资源开采生产效益的最大化。通常情况下，在实际开采生产中，由于露天矿区的地质结构以及矿产分布比较复杂，因此对于露天开采具有较为突出的作用影响，为了提高露天开采的效益，需要进行露天开采优化设计。

2.1 露天开采境界范围的优化设计

首先，在对于露天开采的境界进行圈定设置中，实际上就是对于露天开采的比例进行控制，以避免随着露天开采范围的加深，在矿产资源开采存储量增大的同时，由于对于岩层地质的较大开采破坏，导致对于生态结构产生不合理影响，造成露天开采问题的产生。通常情况下，在进行露天开采与生产中，对于露天开采境界的圈定与优化设计需要遵循以下设计原则。即在保证露天开采生产中圈定境界的开采比要在经济合理的开采范围内，同时露天开采境界内的平均开采生产比例也要保证在经济合理的开采范围以内，最后还要保证整个矿产区域的资源开采生产比例控制在经济合理的开采比例范围之内，以提高矿产资源的露天开采与生产效益，促进矿产开采的可持续发展。通常情况下，在进行露天开采境界圈定的优化设计中，进行露天开采生产的境界范围圈定是进行设计实施的第一步，然后通过对于圈定境界的露天开采与生产平均比例和生产开采比例等进行计算，并控制在经济合理的生产开采比例范围以内。

2.2 露天开采与生产规模的优化设计

其次，进行开采生产规模的优化设计，是露天开采优化设计的另一重要内容。通常情况下，进行露天开采生产规模设计中，首先需要对于露天开采与生产中所应用技术方法的可行性进行确定，然后需要对于该种技术方式下露天开采生产的经济效益进行合理性的规划设计。比如，在上文中某矿产企业采用横向开采与纵向开采相结合的方式进行露天开采与生产实施。为了对于该开采技术的生产效益进行分析，以实现开采生产技术上的改进和完善，在进行该矿区矿产资源的开采生产中又提出了自上向下推进的纵向开采生产技术。

为了实现对于上述矿产企业露天开采的优化设计，对于三种开采技术方式下的开采生产效益进行了综合对比，最终发现自上向下的纵向开采与横向开采、自下向上的纵向开采技术相比，在矿产资源的最小可开采厚度以及开采境界圈定损失、实际开采生产损失方面都具有比较突出的优势，因此为实现露天开采的优化设计，最终采用了自上向下的纵向开采技术进行开采生产应用。