1我国磷资源的分布及特点我国磷矿资源总量仅次于摩洛哥,居世界

第二［1］.截止到2009年,我国共有磷矿产地533处.保有资源储量

178.6亿吨.其中储量11.8亿吨,基础储量31.7亿吨,资源量146.9亿

吨,储量、基础储量、资源量占保有资源总量的比重分别6.6%、

17.7%、82.3%［2］.我国的磷资源特点主要表现为：资源储量大,

分布相对集中,南方多,北方少.主要分布在云南（39.59亿吨）、贵

州（27.33亿吨）、湖北（27.13亿吨）、湖南（20.30亿吨）、四

川(16.54亿吨)五省八个区域：云南滇池地区、贵州开阳地区、瓮

福地区、四川金河—清平地区、马边-雷波地区和湖北宜昌地区、

胡集地区、保康地区、兴山-神农架地区.五省查明资源总量占全国

总量的76%,北方和东部地区可供利用的储量很少［3］.资源“丰而

不富”,南多北少,分布过于集中.保有储量的78%集中分布在云、贵

、川、湘、鄂,形成“南磷北运,西磷东调”的产销格局［3］.主要

为中低品位磷矿,富矿资源少.磷矿保有储量中品位大于30%的富矿

仅占总储量的7%,几乎都集中于云、贵、川、鄂.磷矿保有储量的平

均品位为16.85%,低于18%的储量约占一半［3］.易选矿少,难选胶

磷矿多.除少数富矿可直接深加工利用外,绝大部分矿石需经选矿才

能被利用.这类矿石中有害杂质的含量一般较高,矿石颗粒细,胶结

共生普遍,嵌布紧密,选别较困难.开采难度大.大部分磷矿床呈倾斜

至缓倾斜产出,为薄至厚矿层.这种产出特征无论是露天开采还是地

下开采,都有一定的技术难度,会造成损失率高、贫化率高、资源回

收率低以及地下开采难以实现大型化、机械化开采等问题［3］.磷

矿以沉积型磷块岩为主,类型多,矿石性质差异较大.我国磷矿中,岩

浆岩型磷灰石占总贮量的7%,属易选磷矿；沉积变质岩型磷灰岩占

总贮量的23%,矿石可浮性较好；沉积型磷块岩（俗称胶磷矿）占总

贮量的70%,属难选磷矿.而沉积型磷块岩中的混合型磷矿选矿难度

最大,在云南最具代表性,占到全省的81%［3］.2我国磷矿的开采状

况据统计,2009年我国从事磷矿采掘的企业376家,其中,大型企业

10家,中型企业50家,小型企业256家,年产矿石5万吨以下的小矿60

家,形成开采规模6635万吨,选矿规模1585万吨.在我国现有近400

家磷矿企业中,年产量在10万吨以上有60家,占磷矿总量的55%,其中

年产量在百万吨以上的有4家,其产量占磷矿总产量的24%；其余的

是10万吨以下的小型磷矿企业,生产量占磷矿生产总量的45%.总体

上我国磷矿开采呈现点多面广、企业数量多、分散、大、中、小矿

山并举,国有、集体和个体矿共同发展的局面,开发能力和生产量基

本满足需求.并已建成云南昆阳、贵州开阳、贵州瓮福、湖北荆襄

、湖北宜昌、四川金河—清平六大磷矿生产基地,即将建成和正在

建设湖北保康、兴山-神农架生产基地,磷矿开采正以富矿开采为主

向开发利用中低品位矿过度［3］.3我国磷矿的主要开采技术及特

点我国磷矿开采分地下和露天开采两种方式,其中地下开采占60%,

露天开采占40%.地下开采采矿方法常用空场法和崩落法,其中又以

房柱法和分段崩落法为主,如贵州开磷集团采用锚杆护顶分段空场

法.露天开采有代表性的大、中型矿山有云南磷化集团、贵州瓮福

、湖北黄麦岭、湖北大峪口等,这些露天矿多为山坡露天矿,单一的

汽车公路开拓运输系统占绝大多数.我国磷矿开采利用率几家大型

磷矿山的矿石回采率接近当前国际先进水平,云南磷化集团、贵州

瓮福磷矿、湖北黄麦岭磷矿等露天开采的回采率可达95%以上,贵州

开磷集团地下开采回采率可达70%以上甚至80%,其它中小型矿山的

资源回采率相比要低得多.在开采技术、装备、管理、企业规模和

集中度方面水平参差不齐,与国外相比还有差距.根据不同省份、不

同矿区磷矿的赋存特点,磷矿主要开采技术及特点主要为下述几点.

北方缺磷地区：北方磷矿主要以河北矾山磷矿为代表,开采方式为

地下开采,采矿技术装备水平基本达到国外20世纪80年代水平,由于

地下水的原因,开采规模尚不经济.选矿技术已经成熟,实现了铁、

磷综合回收利用的开发利用模式.中南部：虽然湖北省几年前就制

定了磷矿利用开发规划,要求“全层开采”、“综合利用”、“矿

肥结合”、“矿化结合”,但因企业的情况不同,开采技术程度差别

比较大.大型企业集团技术水平较高,已经形成全层开采、采选一体

化综合利用开发利用模式.但大多小型企业,开采技术水平仍较低.

第2期魏鹏:我国磷矿分布特点及主要开采技术
武汉工程大学学报第33卷
西南部贵州磷矿区：以贵州开磷集团和贵州瓮福集团为代表的两大

国有企业,其地下开采技术和露天开采技术均处于国内较好水平,特

别是开磷集团地下矿山率先在国内磷矿采用井下胶带输送技术,其

综合技术水平处于国内领先.西南云南滇池磷矿区：以云南磷化集

团为代表的大型国有企业,所属的几大矿山从建矿至今一直采用露

天开采,与贵州瓮福集团并列领先国内化工矿山露天开采技术.四川

磷矿区：主要产磷矿区金河—清平以地下开采为主,基本实现机械

化-半机械化开采,总体技术还处于20世纪60年代水平,受地形条件

和矿体赋存条件限制,技术进步严重滞后.4磷矿开采技术的发展方

向磷矿的开采的发展方向应该是全面推进安全高效、规模化、集约

化的磷矿开采技术.4.1胶带输送技术以及大倾角胶带机井下胶带输

送在煤矿已得到广泛和成熟运用,而在磷矿开采中,除开阳磷矿采用

外,还没有矿山使用,仍采用电机车或卡车运输,电机车受运力的影

响,井下卡车设备费用高,同时也受运距的限制,胶带输送机的运输

能力大、运输成本低等优点,将会在今后的深部开采中显现出来.传

统的观念上,除要求矿石块度较小外,对胶带的倾角也有较严格的要

求,《金属非金属矿山安全规程》中明确规定“非大倾角带式输送

机运送物料的最大坡度,向上应不大于15°,向下应不大于12°”,

这在一定程度上限制了胶带运输方式的应用.煤矿现有一种“深槽

胶带机”技术,胶带倾角已提高到25°,甚至有的矿山达到30~31°,

运行情况良好.所谓“深槽胶带机”,胶带还是普遍的矿用胶带,只

是在托辊和机座上有一些调整,让胶带在运行中形成“深槽”形式.

“深槽胶带机”的投资约比普通胶带机增加10%左右.若增加少量投

资,能提高胶带机的倾角,将对矿山开采工艺方案、开拓运输方案等

方面产生非常大的影响,尤其是现在矿山的开采深度不断增加,大倾

角胶带更能发挥出它的优势作用.假设胶带倾角由15°提高到20°

、25°,每百米高差胶带斜井的长度将由387 m缩短到292 m、237

m,分别缩短了245%和38.8%,再假定胶带斜井造价每米8 000元、

普通胶带和深槽胶带每米分别为3 000元和3 500元,则相应投资估

算为425.7万元、335.8万元和272.6万元,后两者投资分别降低了

21.1%和36.0%,由此可见胶带倾角增大后效益是显著的.4.2井下充

填技术井下充填技术在有色和金属矿山早已得到广泛的运用,考虑

成本因素,磷矿山主要靠留设矿柱支撑顶板,造成大量的磷矿石作为

矿柱永远损失.磷矿属于不可再生资源,随着不断开发利用,地质资

源储量逐渐减少,目前我国已经发现和开发利用的磷矿资源,富矿储

量越来越少,富矿储量不到总储量的十分之一,在前期磷矿开发利用

时,大都不重视中低品位资源的利用,大量的不可再生磷矿资源被浪

费.从我国几个产磷省份制定的磷矿资源开发和利用规划中,可以看

出我国已经意识到资源不可再生的特点,制定了资源综合回收利用

的地方性法规.随着磷矿的价值不断提高,磷矿企业应积极探索和研

究充填技术在磷矿开采企业的运用,贵州开磷集团采用磷石膏、水

泥、粉煤灰等充填体对采空区顶板岩体的支撑.提高了资源回收率,

也减少磷石膏和废石占用大量的耕地和对周围环境产生的污染,取

到了很好的示范效应.我国磷肥工业年产磷石膏约2 000多万吨,并

且以每年15%的速度增长,而国内对磷石膏的综合利用率仅为10%左

右,大量堆积的磷石膏已成为制约我国磷肥工业可持续发展的瓶颈.

贵州开磷集团结合开磷地下磷矿山开采的特点,进行了磷石膏充填

法无废害开采综合技术研究,寻找到了一种应用消耗量大、处理成

本低的磷石膏处理技术方法,该技术推广应用前景广阔,对我国磷石

膏的综合开发利用意义十分重大.4.3工作面搬运技术——刮板输送

机在磷矿地下开采中,缓倾斜、薄矿体占有很大的比例,例如：宜昌

磷矿,这类矿体常采用房柱法和长壁法开采,采场搬运设备一般采用

电耙,它的不足是生产能力较小、劳动效率较低,有效耙运距离较短

,相应采掘比大、生产成本高.煤矿类似条件一般采用刮板输送机,

它是由一节一节可自由组合、灵活伸长或缩短、类似于胶带运输的

一种连续运输机械,它与电耙相比的主要优点是：生产能力大且生

产能力不随搬运距离增大而明显减小,有效运距长,小型的可达100

m以上,大、中型可达到250~300 m,是电耙有效运距的2倍以上,甚

至可达到6~7倍,有利于成倍提高工作面生产能力,有利于大大减化

采切布置、大量减少采切井巷工程量,有利于减化生产环节、降低

生产成本等.4.4工作面支护技术——液压支柱与液压支架煤矿地下

开采顶板岩石稳固性较差，采用长壁崩落法，虽顶板岩石稳固性较

好但为提高开采资源回收率由房柱法改为长壁法开采,工作面常用

成熟的支护技术和单体液压支柱及液压支架.主要优点是：a.可代

替木支柱,节省大量木材用量；b.用液压泵加压,有较大的初撑力,

支柱或支架受力均匀且有一定的自调压能力，即随着压力增大通过

三通阀溢流释放部分压力,因而损耗较低、重复利用率高；c.有较

大的支撑高度,液压支柱可达到4 m,液压支架可达到6~8 m或更高,

适应矿体的厚度远比木支柱或金属支柱高；d.液压支柱加上横梁和

掩护式液压支架改点支撑为面支撑,支护体紧靠工作面或工人全部

在支护体下作业,既可适应顶板极不稳固的条件,又提高了工作面的

安全可靠性；e.采用液压作为动力,工人劳动强度大大降低；f.经

久耐用、消耗少、支护成本较低等.液压支柱已在非煤矿山长壁崩

落法开采中得到应用,液压支架因主要是与机采设备相配套的,其采

场移动尚有一些问题有待解决,目前暂无应用实例,但预计不久将在

非煤矿山得到应用.液压支柱和液压支架的应用将改变磷矿山原重

点放在顶板岩石加固支护或留矿柱支护的设计观念,创新出一些新

采矿技术方案,除了在长壁法应用,还可在房柱法和一些难采技术条

件下采矿法中应用,以提高开采安全性、减少矿柱矿量损失、提高

资源回收率和改善开采技术经济指标.5结语随着国民经济和农业粮

食增产对磷矿资源需求日趋加大,地质勘探部门应加大资源找矿和

勘探力度,设计部门和磷矿生产企业应根据不同矿区的矿体赋存条

件进行高效、低耗的先进采矿设备配置,使采矿设备向大型化、自

动化、现代化方向发展,提高资源开采率和开采强度.形成规模化、

集约化开采,提高开采集中度.随着资源的不断消耗,还应加大中低

品位磷矿资源的开发利用程度.