深井采礦技術(shù)在有色金屬礦山中的意義分析

孫玉福

（遼寧國測黃金股份有限公司沈陽分公司，遼寧 沈陽 110000）

新時期，伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會對于礦產(chǎn)資源的需求量日漸增長，礦山開采規(guī)模不斷擴(kuò)大，開采深度日益加深，開采難度也在持續(xù)增加，人類對采礦技術(shù)提出了更高的要求。深井采礦技術(shù)已經(jīng)逐漸成為礦山開采發(fā)展的主流趨勢。不過我國對于深井采礦技術(shù)的研究起步相對較晚，在技術(shù)應(yīng)用層面依然存在一些不足和問題，需要技術(shù)人員更加深入研究，確保技術(shù)的合理推廣和應(yīng)用。

1 深井采礦技術(shù)概述

深井采礦技術(shù)是指對于深度超過800m的礦山進(jìn)行開采的技術(shù)，相比較淺井和中深井，深井采礦技術(shù)面臨著一系列的問題，如技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等。相比較淺井開采技術(shù)，深井開采在采礦方法上基本相同，同樣包括了充填法、空場法和崩落法三種類型，不過在實際開采中，對于結(jié)構(gòu)參數(shù)、回采順序以及回采工藝等，都需要依照深井礦山的特點做好相應(yīng)調(diào)整，就目前而言，考慮深井礦山的特殊性，充填采礦法應(yīng)用最為廣泛。深井采礦具有幾個非常顯著的特點，一是地壓較大，原巖應(yīng)力大，礦山壓力的顯現(xiàn)相對劇烈，巖體塑性大；二是地溫高，通常來講，低溫與深度呈線性關(guān)系，其增高率可以采用溫度梯度表示（℃/hm，hm=100m），當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不同時，地溫梯度也會有所差異，一般情況下為4℃/hm。三是瓦斯大，一些含瓦斯礦山，深井采礦中，瓦斯絕對涌出量會伴隨著開采深度的增加而增長，瓦斯突出頻度大，突出量也相對較大[1]。

2 深井采礦技術(shù)在有色金屬礦山中的意義

伴隨著有色金屬礦山開采條件的惡化，傳統(tǒng)的機(jī)械開采模式暴露出很多問題，已經(jīng)逐漸無法滿足采礦需求，如何對深井礦產(chǎn)資源進(jìn)行高效開采，成為了相關(guān)部門需要深入研究的問題，深井采礦技術(shù)也因此受到了越來越多的關(guān)注。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國當(dāng)前擁有的淺層有色金屬礦藏儲量并不能完全滿足工業(yè)發(fā)展需求，甚至在不斷的開采過程中，處于一種即將消失的境地。在這種情況下，對于深層有色金屬礦藏的開采逐漸提上日程。基于此，需要深入分析深井采礦技術(shù)在有色金屬礦山中的意義，提升采礦效率。

（1）高地應(yīng)力卸荷。深井采礦中，高地應(yīng)力問題是影響開采順利進(jìn)行的一個核心問題，必須得到足夠的重視。在礦山回采規(guī)劃中，應(yīng)該運用采場局部弱化技術(shù)，做好相應(yīng)的整合工作，對巖石應(yīng)力的分布情況進(jìn)行調(diào)整，確保應(yīng)力集中部位能夠從淺部轉(zhuǎn)移到深部。而為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，技術(shù)人員必須結(jié)合具體情況，對需要承受應(yīng)力荷載的巖石進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保其能夠處于三向受力狀態(tài)，避免應(yīng)力過于集中導(dǎo)致巖體破壞，同時也能夠顯著提升巖體自承受能力。不僅如此，技術(shù)人員還應(yīng)該運用科學(xué)合理的措施和手段，將巖層巖體承受的負(fù)荷與應(yīng)力轉(zhuǎn)移到深部巖石上，減少巖層承受的壓力，從而滿足高地應(yīng)力卸荷的基本要求。

（2）保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。深井采礦技術(shù)能夠通過相應(yīng)的鋼纖維混凝土支護(hù)來保證巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保開采安全。通常情況下，鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)多運用于基礎(chǔ)條件良好，不過混凝土結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)開裂問題的部位，通過有效處理，能夠提升混凝土基體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和韌性，對深井采礦過程中的高地應(yīng)力巖爆情況進(jìn)行控制。在運用鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)處理時，需要用到許多相關(guān)設(shè)備，如混凝土攪拌設(shè)備、運輸設(shè)備、噴砼作業(yè)臺等，能夠?qū)ぷ髅娴姆€(wěn)定性進(jìn)行強(qiáng)化，控制有害巖層松動，保證開采安全。

（3）實現(xiàn)通風(fēng)降溫。深井采礦技術(shù)在有色金屬礦山開采中的通風(fēng)降溫主要是借助巖層與空氣之間的熱交換理論實現(xiàn)，配合智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對于井下復(fù)雜通風(fēng)環(huán)境的分析，能夠提供非常有指導(dǎo)價值的數(shù)據(jù)信息，為井下管理提供參考，提供相對穩(wěn)定且持續(xù)性的礦井巷道調(diào)熱機(jī)能，有效降低采礦工作面的溫度，減少其對于采礦作業(yè)的影響。運用高溫礦井排熱通氣技術(shù)，可以對井下溫度進(jìn)行控制，保證深井采礦的安全性。

（4）保障礦山安全。在礦山開采中，經(jīng)常會遇到一些突發(fā)狀況，如果不能對其進(jìn)行有效應(yīng)對，則可能會引發(fā)相應(yīng)的安全事故，造成經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡。因此，深井采礦過程中，應(yīng)該高度重視安全工作，做好安全防范，制定切實可行的應(yīng)急預(yù)案，確保在突發(fā)事故發(fā)生時能夠做好應(yīng)對工作，將風(fēng)險和隱患控制在一定范圍內(nèi)，這就需要用到相應(yīng)的礦山安全保障技術(shù)，配合豐富的理論，為深井采礦管理及控制提供系統(tǒng)性指導(dǎo)。具體來講，包括了巖體失穩(wěn)聲發(fā)射預(yù)報方法、震源定位技術(shù)、地壓微震檢測以及巖爆傾向性多因素綜合評判方法等。

（5）實現(xiàn)聯(lián)合采礦。從目前來看，雖然我國在有色金屬礦山深井采礦方面的已經(jīng)進(jìn)行的較長時間的研究，但是因為社會的發(fā)展以及市場需求的變化，取得的成果在推廣應(yīng)用方面存在一定滯后性，并不能很好地為有色金屬礦山深井開采提供有效的參考和指導(dǎo)。隨著開采深度的持續(xù)增加，開采難度的不斷加大，對礦產(chǎn)開采技術(shù)提出了更加嚴(yán)格的要求，在這種情況下，做好深井采礦技術(shù)的深入研究也就變得非常重要。對于部分有色金屬礦山深井開采，由于礦巖的物力力學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀、地質(zhì)環(huán)境等變化較大，而采用單一的采礦工藝或技術(shù)進(jìn)行開采，勢必會增加安全風(fēng)險，降低生產(chǎn)效率，造成礦產(chǎn)資源的嚴(yán)重浪費。通過加強(qiáng)對深井礦巖性質(zhì)及地質(zhì)環(huán)境的研究，依據(jù)礦巖的結(jié)構(gòu)及特征，做好巖體分類工作，歸納總結(jié)出各類巖體所適用的采礦工藝或技術(shù)，在面對深井開采復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境時，可依據(jù)不同類別的礦巖而采用相應(yīng)的采礦技術(shù)，也可在面對不同地質(zhì)環(huán)境時，采用不同的采礦技術(shù)，從而實現(xiàn)深井聯(lián)合采礦，達(dá)到預(yù)期的采礦效果。聯(lián)合采礦能夠充分發(fā)揮不同類型礦產(chǎn)的采集優(yōu)勢，進(jìn)一步提升深井采礦的安全性。

3 結(jié)語

總而言之，就目前來看，我國礦山開采技術(shù)雖然取得了一定的成果，但是在實際應(yīng)用中依然存在不少缺陷和問題，需要對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究。最近幾年，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，使得社會對于有色金屬的需求不斷增長，有色金屬礦山深井采礦技術(shù)也面對著許多新的挑戰(zhàn)，在這種情況下，技術(shù)人員必須做好深井采礦技術(shù)的深入研究，在現(xiàn)有國內(nèi)外技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，在保證深井開采安全性的同時，進(jìn)一步提升礦山深井開采的效率，為社會發(fā)展提供更多優(yōu)質(zhì)資源。