江西有色金属  1988, Vol. 2 Issue (1): 11-15
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我国小型有色矿山的开发现状及前景[PDF全文]
谢龙水     
长沙矿山研究院
摘要:概述我国小型有色矿山的开采现状, 并介绍两个小型有色矿山的开采经验及其所存在的问题。最后, 从技术经济管理和环境保护的角度, 对今后我国小型有色矿山的开发问题提出了建议。
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一 序言

为了实现我国在本世纪末工农业年总产值比1980年翻两番的奋斗目标, 重要的途径之一就是把埋藏在地下的"死"财富挖掘出来, 使丰富的地下资源尽快转化为产业优势。因此, 加速矿业的开发是当前我国宏观经济发展的迫切需要。

地方小矿是我国有色矿山企业的重要组成部分, 也是一支重要力量, 其产量约占我国重有色矿产品产量的1/4, 这一客观事实决定了小矿不可忽视的地位。

办地方小矿比建设大、中型矿山有很多优越的条件。一是可以充分利用分散的特别是小而富的地质资源, 大矿不宜建设的, 小矿可以上马;二是可利用地方小水电和运输力量;三是建设周期短, 建设一座日采选100吨的矿山, 一般为两年。此外, 投资少、效益好, 按金属产量计算, 每万吨金属投资只相当于大、中型矿山平均投资的1/2或1/3, 铅锌矿山一般三年即可收回投资;四是便于搞亦工亦农轮换制, 无需搞大量的生活福利设施, 既可减少矿山给社会的负担, 又可减少矿山建设投资;五是促进地方工农业的发展。地方小矿作为劳动密集型企业, 可以充分利用地方多余的劳动力。如湖南郴州地区1971年到198O年把办小有色矿山所得的资金5000万元用于发展地方农业、林业和小型工业, 使地方工业产值增长两倍, 农业产量每年递增8~10%。

目前地方小有色矿山, 大都是国家投资为主, 地方投资为辅建设起来的。我国地方小有色矿山的发展很不平衡, 各矿都有自己的办矿好经验, 但也存在不少问题, 有待于进一步解决。从总体上看, 我国地方矿山走的是一条土法上马、由土到洋、土洋结合、从小到大、逐步发展、以矿养矿的道路。这条道路对于一个经济不太发达的国家来说, 也许是适用的。

二 地方小有色矿山开发现状

我国的金属资源十分丰富, 钨、锡、锑和锌等储量均占世界第一位。被称为"有色金属王国"的云南省, 铅锌矿储量名列全国第一, 锡矿和铜矿储量分别居全国第二。素称有色金属之乡的湖南省, 锑、铋的储量均居全国首位。广西的锡储量名列全国第一。新中国成立以来已先后建成了一大批不同规模的矿山, 其中小有色矿山的年产量以平均14.7%的速度增长。

据初步统计, 我国目前日产矿石在150吨左右的地方小有色矿山就有400多个, 主要分布在云南、湖南、江西等十多个省。

我国地方小矿以地下开采为主, 露天开采的比重约占15%。对于地下矿, 以平窿、斜井开拓居多。地方小矿的平巷掘进多用气腿凿岩机凿岩, 华—1型装岩机装岩或人工簸箕装岩, 有些矿山为了降低成本, 有装岩机也不用, 而用人工簸箕装岩、人工推车或用1.5吨电机车运碴。形成机械化作业线的地方小矿几乎没有。广东钨矿山掘进工效一般只达0.30米/工班。云南小矿山掘进工效平均0.20米/工班。天井掘进仍以普通掘进法为主, 少数小矿山应用吊罐法掘进。个别矿山还采用手工掘进竖井。

地方小有色矿山主要采用崩落法、充填法和空场法三种采矿方法, 其中以空场法居多, 而空场法中又以全面法和留矿法居多。广东用留矿法的钨矿山, 普遍采用不留间柱的留矿法, 使采准工程量比原来减少1/3。为了扩大留矿法的使用范围, 降低贫化和损失率, 在生产中根据不同的赋存条件成功地应用了多种变形方案。红岭钨矿推广脉外无漏斗留矿法, 使用装岩机出矿, 使采场回采率从普通留矿法的85%提高到90%, 采矿工效提高20%。广东用留矿法的钨矿山, 采矿工效一般为7.90吨/工班, 损失率为10.0%。湖南一些使用留矿法的矿山, 矿石损失率为11~12.0%。山西红旗铅矿使用留矿法, 矿石损失率在10~5%, 平均采矿成本为8.50元/吨。但使用留矿法不得当的矿山, 矿石损失率高达50~60%。四川会理大铜矿用房柱法, 出矿成本为10.5~11元/吨, 矿石损失率20~25%, 贫化率10~13%。充填法主要是云南个旧地区地方锡矿开采氧化矿时使用的方框充填采矿法, 采矿工效为1.80~2.90吨/工班。湖南车江铜矿用全面法开采, 采后用尾砂充填, 取得较好效果, 平均矿石损失率只为7.0%。崩落法为有底柱分段崩落法, 如山西四家湾铜金矿, 中段高50米, 分段高25米, 使用13千瓦电耙出矿, 采矿成本达20元/吨。

除上述一些采矿方法之外, 还有相当多的地方矿山没有采用正规的采矿方法, 有的矿山甚至用掘进巷道代替采矿或鼠洞式采矿, 从而导致采矿成本高、资源损失严重。

地方小矿普遍没有形成通风系统。矿山通风以自然通风为主, 局部通风为辅。有些矿山甚至连局扇都不用, 装有主扇的矿山不多, 这对矿工的身体健康和矿山作业条件很不利。

地方小有色矿山的选矿厂一般都采用重选、磁选、浮选流程或联合流程, 如云南三达山铜矿、四川会理锌矿、湖南车江铜矿、浙江龙泉铅锌矿、湖北冯家山铜矿等。小矿选厂配用的是大、中型矿山选厂的旧设备, 日处理矿石能力一般都比采矿生产能力大, 普遍为100~300吨/日。

三 两个矿山的建设经验与问题

我国地方小有色矿的发展比较落后。这里介绍的红旗锡矿和三达山铜矿也并不是发展很平衡的矿山。但是, 它们的建设经验及其存在的问题却是我国小有色矿发展中的一个缩影。

(一) 红旗锡矿

该矿位于飞云南省长冲, 距个旧市20公里, 属个旧市经委经营。

1958年建矿投产, 目前日生产矿石能力达100吨, 矿石年产量为2.0万吨左右。附有选矿厂一座, 日处理矿石能力为150吨。

矿床赋存于中三迭系泥质灰岩中, 系中低温热液矿床。有五个矿体, 呈层脉交错状小透镜体, 为北西和北东走向, 最大倾角56度。1981年底保有工业储量5.2万吨。现已探明的储量达40.8万吨。矿石含锡较高, 最低0.5%, 最高11%。矿石还含有铜金属。矿体由上至下、由东向西变富。下盘破碎, 但上盘较稳固。

矿山采用斜井开拓、方框支柱充填法回采。目前, 用巷道或鼠洞式回收残矿。主要采掘设备:YT24与YT30型凿岩机20台、华1—A型装岩机2台和提升机等。掘进工班效率为0.30米, 采矿工班效率1.4吨。

红旗锡矿具有28年的开采历史, 在小矿建设方面具有丰富的经验。其主要经验是:

1.自筹资金发展生产。为了提高矿山的生产能力, 在1963年红旗矿决定将矿山扩建成日采选100吨的矿山。除国家投资175万元之外, 自筹资金190万元, 解决了矿山扩建中资金不足的问题。在扩建期间, 共创利润1000多万元。同时, 矿山生产也获得很大发展, 仅在1964—1975年这十二年间共生产锡精矿4000多吨, 总产值达2400万元, 人均年产值为3500元。

2.抓好生探, 扩大储量, 延长矿山寿命。地方小矿的矿体复杂, 建矿前地质勘探程度很低。红旗矿原探明地质储量为24.00万吨。为了扩大矿石储量, 延长矿山开采服务年限, 红旗矿采用25米中段间距、25米穿脉控制方法进行生产探矿;矿体复杂时还采用"先进探", 即由老工人沿着矿脉先掘进约1.3米的小坑, 再沿着矿脉追溯, 如果矿体较大即掘进坑道以作为采场。由于抓了生探工作, 地质储量增加近17万吨, 使矿山寿命延长7年。

3.加强残矿回采, 保护矿产资源。为了使矿产资源不致损失, 红旗矿自1976年以来一直采用巷道或鼠洞式回采方法回收残矿和小盲矿。虽然用的是土法回采, 但矿产资源得以满意回收;到1981年为止, 共为国家生产锡精矿1200吨, 总产值达830万元。

(二) 三达山铜矿

该矿位于云南澜沧江东岸, 属西双版纳傣族自治州经营。

1965年正式建矿投产, 实际日生产能力为60吨, 矿石年产量1.5万吨。采矿工人劳动生产率约240.0吨/人年。矿山附有选矿厂一座, 设计生产能力为100吨/日, 而实际日处理矿石能力仅50~60吨, 选矿工人劳动生产率约300.0吨/人年。

矿体赋存于火山凝灰岩与炭质绢云母岩片岩之间, 呈扁豆状。已探明的矿体共13个。到1981年底保有地质储量大约55万吨, 含铜品位为1.57~2.6%。矿石为致密块状含铜黄铁矿, 矿石含有硫、钴、黄金、白银等金属。矿体走向、倾斜厚度变化大。围岩破碎、不稳定。

采用平窿开拓, 由上往下进行。主要采矿方法为水平分层充填法。在地质条件好的矿段, 用浅孔留矿自然崩落法回采;回采矿柱用充填法。而小矿体用壁式法回采。掘进工班效率为0.1米, 采矿工班效率1.4吨, 采矿损失率5%。

三达山铜矿主要采掘设备, 见下表。

三达山铜矿主要采掘设备规格型号
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自1965年建矿以来, 三达山铜矿在生产管理方面取得了下面很好的经验。

1.保证矿石质量, 降低贫化损失率。为了降低采场矿石贫化和损失, 三达山铜矿采取了以下五条措施:

(1) 充分做到资源回收, 不丢采场边角矿石和残柱;

(2) 严格控制矿石质量。出矿之前先用人工在采场内手挑废石。回采中先落废石, 不使大量废石混入矿石内;

(3) 在使用浅孔留矿法回采中, 保证矿石质量, 不追求出矿数量;

(4) 对贫化过大的矿石, 不送到选矿厂;

(5) 矿柱用水平分层充填法回采。

由于采取这些措施, 矿石质量得到了保证, 同时也降低了矿石贫损率, 出矿品位达2.3%, 损失率为5%。用水平分层充填法与浅孔留矿自然崩落法时, 矿石贫化率分别为0.5%与22%。

2.用充填法处理空区, 保证安全生产。自1981年以来, 三达山铜矿用充填法处理空区达3750米2(用崩落围岩的方法进行充填处理的空区约占1875米3, 其余的用充填料进行充填处理)。在空区处理中, 该矿取得了很好的经验。三达山铜矿认为, 用充填料充填空区之后, 要求接顶适宜, 不能过空。如用部分坑木支护, 也要求牢靠, 否则会导致不安全或丢失矿石。例如, 在301米中段1号矿体, 因顶板垮落, 就丢失矿石约1000吨。因此, 三达山铜矿很注意顶板管理和空区充填接顶问题, 从而保证了矿山安全生产。

3.加强技术改造, 促进生产发展。三达山铜矿是简易上马的矿山, 设备和技术较落后。为了促进矿山生产的发展, 三达山铜矿依靠自己的力量不断进行矿山技术改造, 取得了初步成效。例如, 为解决坑木耗量大和减少维护工作量, 将现有的人行井与溜矿井的坑木井框改用铁筒, 取得了很好的效果。

4.联产计酬, 实行经济责任制管理。

为了调动职工的生产积极性, 提高产量和保证产品质量, 三达山铜矿对生产班组实行联产计资、超产计奖;生产班组按产量和质量对个人实行评分计资、资奖结合、减产扣资的经济责任制, 收到了较好的效果。

(三) 两矿的共同性问题

可以这么说, 红旗矿与三达山矿所存在的问题也是我国地方小型矿山普遍存在的问题, 主要表现在以下四个方面:

1.生探工作与采矿生产结合不紧。建矿前, 本来勘探程度就低, 对矿山地质资源没有全面摸清, 加上建矿后生探工作跟不上, 所以采矿生产很被动, 矿山采选能力不平衡。

2.矿山专业技术人员少, 机械装备差。矿山生产效率低, 经济效益差, 问题也许在于矿山工程技术人员少, 机械装备差。如红旗矿, 工程技术人员只有10名, 占全矿职工人数的0.55%。矿山仍用五、六十年代的老设备, 如01—30型凿岩机就是一例。这些设备能耗高、效率低, 影响了矿山生产效率和经济效益的提高。

3.综合开发利用程度差, 资源损失大。多金属矿共生是有色金属矿山的共同特点, 应当在开采主要矿石的同时考虑副产矿石的综合回收。矿山没有正规的开采方法, 而是采用鼠洞式盲目开采, 造成矿产资源浪费。重主轻副, 乱采滥挖, 不单是这两矿的问题, 也是我国地方小型矿山普遍存在的问题。

4.矿山福利设施差, 经济负担重。矿山本身就好比一个小社会, 什么行业都得有, 什么公共事业都得办。可是, 地方小矿的福利设施就很差, 有的矿山连公用浴池也没有。矿山担负福利设施方面的费用很大, 如红旗矿每年就要负担13万元。这对一个小型矿山来说, 负担是够重的。

四 建议与措施

为扶持我国地方小矿的发展, 兹提出如下建议:

1.加强生产矿山的探矿工作。

我国地方小矿在建矿前勘探程度均很低, 建矿后探矿工作又受资金、技术和设备的限制, 因此生探工作跟不上矿山持续生产的要求。加强生探工作, 建议从以下四个方面进行:

(1) 对急需生探的矿山, 安排探矿队进行补探, 为矿山提供备采的矿石储量;

(2) 推广以钻代坑、坑钻结合的探矿方法。目前, 地方小矿大部分生探还是靠打探矿坑道, 每米坑道要花150~200元。如使用钻探, 每米只花20元左右。这可大大节约生探费用, 减小掘进工程量。

(3) 鼓励小矿自行生探。地方小矿大部分担负着地质探矿和生产探矿的双重任务。为减轻地方矿山探矿的经济负担, 提高它们探矿的积极性, 有关部门应在资金、技术、材料和设备上给予扶持和鼓励。

(4) 支持有条件的矿山单独或联合建立探矿队, 以加强矿山的生探工作。

2.支持矿山走以矿养矿、联合经营的道路。地方小矿的发展, 离不开各级政府部门在人、财、物等方面的支持。为了使地方矿山维持和扩大简单再生产, 并能进行必要的技术改造以提高生产能力, 建议在交纳利润、税金和贷款利息上给予适当减轻, 扶持矿山走上以矿养矿的道路。

此外, 要支持地方小矿走联合经营的道路。采用这种方式办矿, 是克服资金、技术、设备和管理等方面困难的有效途径。

3.加强矿山的技术改造。地方小矿原走的是一条土法上马的道路。只有抓好矿山的技术改造, 才是矿山得以发展的唯一出路。例如, 湖南郴县塘溪铅锌矿是用平窿土法开采的矿山, 近年来对采矿系统进行初步的技术改造, 由手工凿岩改用风钻凿岩, 大大提高了生产能力, 年产手选铅锌富矿近8000吨, 年获利70万元。

4.充实矿山技术队伍, 提高管理水平。加强地方小矿的技术力量可从以下三个方面入手:

(1) 国家要有计划地为小矿分配或代培一批有关专业技术人才;

(2) 有计划地安排矿山现有技术人员到有关院校进修, 或派出实践经验丰富的技术工人进行培训;

(3) 请有关院校老师到矿短期讲学, 以提高工程技术人员的技术水平和广大工人的技术素质。

对矿山技术管理工作, 应从以下五个方面加强:

(1) 做好矿山采、选、地测等原始资料的收集与整理工作;

(2) 健全采、掘生产质量管理与验收制度;

(3) 完善安全作业规程;

(4) 加强矿山统计与经济分析工作;

(5) 建立或健全各级生产技术管理人员的岗位责任制。

5.加强对矿产资源和自然环境的保护。开发矿产资源要有计划、有组织、有技术措施地进行, 严禁乱采滥挖。

采矿工业破坏自然环境, 这种说法欠妥, 因人类和社会既是环境的保护者又是环境变化的造成者。因此, 只有提高人类对环境保护意义的认识, 才能更有效地保护好自然环境。建议有关环保部门对地方小矿要进行环保知识普及教育, 并协助地方小矿搞好环境保护工作。