淺析我國采礦工業(yè)的現狀與發(fā)展

李文軍 張云峰 周 楊

（1.浙江省有色金屬地質勘查局，浙江 紹興 312000；2.神華神東上榆泉煤礦管理處，山西 河曲 036504；3.中國平煤神馬集團平頂山天安煤業(yè)股份有限公司計財處，河南 平頂山 467000）

0 引言

根據我國目前礦產開采工業(yè)的現狀，對于礦產開采工程，一方面要更新礦產開采技術和模式，使更多先進、安全、環(huán)保的礦產開采方法與技術得到更好的推廣與運用，創(chuàng)新采礦工程模式，提高礦產開采企業(yè)的開采能力與能源利用率。另一方面，要將節(jié)約的原則貫徹到礦產開采的過程中去，避免在礦產開采過程中的資源浪費現象。此外，要重視在礦產開采過程中的安全問題，將采礦過程中的安全問題放在首位，以對人民群眾高度負責任的態(tài)度做好采礦安全工作。

1 我國現階段常用的采礦技術

1.1 穿爆技術

我國露天礦目前主要采用潛鉆和牙輪鉆鉆鑿炮孔進行爆破。應用擠壓爆破、微差爆破、孔內微差爆破、大爆區(qū)微差爆破等技術，解決了難爆礦巖的破碎塊度問題和爆破減振問題。

1.2 高臺階采礦

隨著露天開采設備大型化，國外一些礦山研究并采用高臺階開采工藝。我國對高臺階開采技術的研究起步較晚，采用高臺階開采的露天礦不多，臺階高度最大也只有14～15m。近幾年來我國大型露天鐵礦裝備水平有了很大提高，采用10m3以上的大型挖掘設備逐漸增多，為高臺階開采新工藝的實施提供了有利的技術保證。

1.3 間斷-連續(xù)開采

這種采礦工藝是在工作面用電鏟裝載礦石，經汽車運輸和破碎機破碎后，用膠帶運輸機將礦石運出采場。這種工藝有利于發(fā)揮汽車和膠帶機的優(yōu)點，適合于深凹露天礦開采。

1.4 露天轉地下開采和露天-地下聯(lián)合開采技術

隨著一批露天礦開采結束，相繼轉人地下開采或露天-地下聯(lián)合開采，露天轉地下開采或露天-地下聯(lián)合開采技術已落后于生產實際。露天轉地下開采技術研究牽涉多方面的技術問題，尤其是存在露天轉地下開采的過渡問題、隔離層的開采問題和露天轉地下開采或露天-地下聯(lián)合開采的巖石力學問題。在未來幾年，露天轉地下開采技術將獲得突破。

1.5 無廢開采技術

所謂無廢害采礦，就是最大限度地減少廢料的產出、排放，提高資源綜合利用率，減輕或杜絕礦產資源開發(fā)的負面影響的工藝技術。采礦無廢料工藝技術在前蘇聯(lián)、德國、加拿大、美國等國家均得以應用。例如前蘇聯(lián)亞美尼亞黃金生產聯(lián)合公司在井下硐室中建設選礦站，原礦直接運到井下選礦站的礦倉貯存候選，選礦廠的尾礦經脫水和借助化學材料混合后直接用管道輸送到采空區(qū)充填，一步驟礦房的充填體為膠結充填，二步驟礦房的充填料不固結。節(jié)約了大量的礦石運輸費用和尾礦返回到井下采空區(qū)的充填費用，凈化了地表的環(huán)境。

2 選擇采礦方法需考慮的主要因素

2.1 采礦技術條件

環(huán)境條件：如地表是否允許塌陷，若允許可以選擇崩落法，若不允許可以選擇空場法或充填采礦方法；技術設備和材料供應情況：開采技術設備條件和材料供應情況必然直接制約采礦方法的各個過程，影響采礦工藝過程的實施和采礦設計優(yōu)化目標的實現，因此開采設計中必須根據實際的技術裝備條件和材料供應情況做出合理可行的開采設計方案；技術管理水平條件：現有的技術管理水平對能否達到采礦方法所規(guī)定目標關系極大。如對于中小型礦山、地方礦山應力求采用技術簡單、管理方便的采礦方法。

2.2 充填體含水率

充填體的主要成份是粗骨料，其含水率、級配等指標的變化，對充填體質量的影響也是非常明顯的，根據多年觀測，雨季粗骨料的含水率為10%～14%，其它季節(jié)粗骨料的含水率為7%～8%。通過研究發(fā)現，充填體的水份主要來自以下幾個方面：骨料自身的含水、制漿前為保證攪拌罐液位加入的水、為達到制漿濃度的水、砂石井井壁滲水、耙道頂板涌水。選擇采礦方法時，需要及時調整料場和電鏟的吃料深淺，將制漿多余的水通過加管路閥放出；對砂石井井壁的涌水要通過注漿封閉、襯井、開鑿環(huán)行繞道瀉水幾種方式解決；耙道的水集中的通過接水盒接，不集中的分別進行堵和硫?？傮w來講，要將含水率控制在5%～7%，以保證充填料的和易性，降低水泥單耗，保證充填體質量。

2.3 礦體的外在環(huán)境條件

礦體外在環(huán)境條件主要是指礦體與周圍圍巖的接觸情況、圍巖的穩(wěn)定性狀態(tài)以及埋藏深度。礦體埋藏深度與礦體賦存條件的關系很大，一般情況下，隨著埋藏深度的增加，礦體和圍巖會變得越來越破碎，穩(wěn)定性越來越差。加上深部地應力增加，溫度升高，通風和工作面條件的惡化，這些都對深部開采設計的地壓控制、通風降溫等方面提出特殊要求。

2.4 整體指標的優(yōu)化

指標優(yōu)化主要體現在以下5 個方面：1）礦塊生產能力大大提高，基本上滿足供礦要求；2）生產工藝比較簡單；3）采場通風條件好；4）出礦人員不需進入采場，作業(yè)安全可靠；5）礦石損失貧化比較小。

3 國內采礦技術的發(fā)展趨勢

3.1 高效集約化采礦技術的開發(fā)

煤礦開采的最大特點是地下作業(yè)，在采礦技術的實際應用中，涉及到較多的項目、內容與環(huán)節(jié)。隨著各種新型采礦機械與設備的應用，開發(fā)高效集約化采礦技術已經成為必然發(fā)展趨勢，這樣不但可以減少人力作業(yè)，而且提高了生產的效率與安全性。開采方法的改進。在采礦技術的發(fā)展中，煤炭開采方法的合理、科學選擇是極為重要的。在煤礦開采中，應以安全、經濟、高回采率作為開采方法改進的基本原則，根據不同煤層的地質條件與周邊環(huán)境，采取最為適宜的開采方法，這對于提高采礦技術的應用效果具有重要的意義。

3.2 環(huán)保型采礦技術的開發(fā)。

在煤炭行業(yè)創(chuàng)造巨大經濟效益的同時，也帶了較大的環(huán)境污染與生態(tài)破壞問題，所以，在今后的采礦技術研究中，必須注重環(huán)保性采礦技術的開發(fā)，利用現有的技術經驗，結合國內環(huán)境保護相關的法律、法規(guī)，對于現階段使用的采礦技術進行有效的改進。

3.3 發(fā)展數字化、智能化礦山

我們不得不承認信息技術為采礦工藝技術帶來的革命性的突破，其在采礦工程設計、生產調度、系統(tǒng)監(jiān)控及災害預報等方面的應用潛力還有待深度的挖掘，得到長足發(fā)展。數字化礦山是對于整個礦山整體的數字化再現和認識，以礦山各個應用技術軟件為工具，以高效、自動化的數據采集系統(tǒng)為手段，最終實現高度信息化、自動化、高效率，以至實現無人采礦和智能采礦。礦山高速信息網絡系統(tǒng)提供了采礦現場的各個工序的實際采集數據并實施監(jiān)控，使各種采礦工序融為一體，對于各工作環(huán)境可以做出靈敏的反應，并實現可靠和準確的智能化實時管理。這是一項涉及許多技術領域和組織生產部門的復雜而龐大的工程。雖然這項工程還有點遙遠，但那是只要我們肯實踐、肯鉆研，抓住機遇，迎難而上，就可以有步驟、有計劃地實現數字化礦山的開采和建設，從而使得我國的采礦產業(yè)發(fā)展成為一條真正的可持續(xù)發(fā)展道路，采礦信息技術也將是國內外金屬礦山的共同發(fā)展方向。

4 結語

通過對我國采礦工業(yè)的研究與探討，有利于激發(fā)我國采礦技術的研發(fā)和提高，從而使我國采礦技術名列世界采礦技術前沿，從而推動我國采礦產業(yè)的發(fā)展，以適應國民經濟高速發(fā)展的需要。

［1］黃禮富.當代采礦技術發(fā)展趨勢及未來采礦技術的探討[J].金屬礦山，2007.

［2］賀媛.淺談我國金屬礦山采礦技術現狀及發(fā)展方向[J].科技信息，2012.