漫谈浅孔留矿法(Shrinkage Stoping)

1 引言

既然是漫谈,就是没有逻辑没有次序的交流。这个题目的起因是要对一个地下矿建议的采矿方法---浅孔留矿法进行评价,因此写下这个随笔。

漫谈浅孔留矿法(Shrinkage Stoping)的图1


2 浅孔留矿法的英文翻译

在中国学者发表的英文论文中,浅孔留矿法最常见的翻译形式为: short-hole shrinkage stope和shallow-hole shrinkage stope,形象地把"浅孔“翻译出来,其实在标准的采矿工程英文中,使用的是"Shrinkage Stoping", 这就像以前讨论过的自然崩落法翻译成 "natural caving”一样(地下连续墙(Diaphragm Wall)小结),不能说不对,但从自然语言处理的角度来看,当我们检测出这样的词汇,就能判断出论文作者来自国内。


3 地下采矿方法选择

国内的地下采矿方法名称众多,通过组合,你可以命名出至少30种采矿方法。不过核心的采矿方法就那么几种。从岩石力学和采场地压控制的角度我们可以划分为以下几类:

(1) 矿柱支护

这类采矿方法依靠矿柱来进行回采,主要包括: 房柱采矿法(Room-and-Pillar )和分段空场法(Sublevel Open Stoping)以及深孔分段空场法(Long-Hole Sublevel Stoping);

(2) 人工支护

这类采矿方法部分依靠人工支护,主要包括: 充填空场法(Cut-and-Fill Stoping),留矿采矿法(Shrinkage Stoping)和VCR采矿法(Vertical Crater Retreat);

(3) 不需要支护

这类采矿方法不需要人工支护,主要包括:长臂采矿法(Longwall Mining),分段崩落法(Sublevel Caving)和块体崩落法(Block Caving).

留矿采矿法需要满足矿体倾角的要求,矿体倾角至少应该在40°以上,60°以上最佳。


4 经济性能评价

Prithvi (2018) 对各种采矿方法进行了经济评价,结果显示浅孔留矿采矿法每吨的开采费用最高,块体崩落法每吨的开采费用最低,事实上在现代地下采矿方法中,浅孔留矿法逐渐被其它采矿方法代替。浅孔矿法开采费用高的主要原因是劳动力密集,人工费用高,还有一个潜在的问题是安全隐患,人在井下呆得时间越长,出现安全事故的概率就越高。为了证明这一点,调查了加拿大目前开采的17个地下金属矿,发现只有个别的矿山在没有其它选择的情况下才使用浅孔留矿法。


漫谈浅孔留矿法(Shrinkage Stoping)的图2

也正是由于上述原因,国内可以使用浅孔留矿法,可以解决一大部分劳动力就业问题。


5 结束语

这个随笔漫谈了在选择浅孔留矿法时的一些考虑。在满足采矿方法的基本条件(倾角,崩落性,宽度等 )下,留矿法是一种相对经济而且能服务社会的采矿方法。


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