略談金屬礦地下連續(xù)開采技術

周光信

（新疆喀拉通克礦業(yè)有限責任公司，新疆 富蘊 836107）

地下礦山開采規(guī)模的加大，以及開采深度的增加，使得實際開采作業(yè)中對技術工藝提出了更高的要求。連續(xù)開采技術作為應用比較廣泛的深層地下開采工藝之一，可以完成金屬礦機械化連續(xù)作業(yè)，相比其他技術采場綜合生產能力更高，可滿足大規(guī)模、高強度集中強化開采作業(yè)要求，在維持較低成本的同時，獲得較大經濟效益。

1 地下連續(xù)開采技術特點

采礦作業(yè)即通過采準、切割和回采三個操作環(huán)節(jié)將礦石從地下礦床開采出的過程，包括地上與地下兩種開采方式。為滿足社會經濟發(fā)展需求，我國地下開采的金屬礦山不斷增多，且機械化與自動化作業(yè)長度逐步提高，逐漸取代了手工作業(yè)。其中，地下連續(xù)開發(fā)技術為現(xiàn)在應用最為普遍的工藝手段之一，其主要體現(xiàn)為兩個方面，一是礦體硬度較小，可對各工序連續(xù)平行開采；另一則是礦體硬度較大，以分段方式進行開采，且各施工段各工序連續(xù)平行作業(yè)，保證工序之間具有較高的協(xié)調性[1]。現(xiàn)在地下連續(xù)開采技術已經相對成熟，配套的機械設備也比較完善，基本上整個開采流程均可達到機械化作業(yè)要求，降低了勞動強度，且可保持較高開采效率。

2 金屬礦地下連續(xù)開采作業(yè)

2.1 連續(xù)采礦工藝

將連續(xù)開采工藝技術應用到金屬礦中，建立完善的連續(xù)采礦工藝系統(tǒng)，實現(xiàn)了多個孤立出礦以及運輸設備裝置的連續(xù)施工，不僅可以提高作業(yè)效率，同時還可以降低前期成本投入。對于不同礦山企業(yè)來講，所面對的最佳開采條件差異較大，需要有不同施工方案作為支持，因此在實際開采中，應用的可能是全面連續(xù)作業(yè)或者間斷-連續(xù)作業(yè)兩種形式。其中，采場工作面出礦設備主要包括振動出礦機、鏟運機以及連續(xù)裝載機，然后搭配設置振動運輸機以及特殊膠帶運輸機，直接將開采出的礦石卸入后面組成的全面連續(xù)或者間斷-連續(xù)采礦系統(tǒng)中，在降低作業(yè)強度的同時，提高生產效率[2]。

2.2 常見連續(xù)開采技術

（1）深井連續(xù)推進帷幕隔墻跟隨充填工藝。就實踐經驗可知，緩傾斜薄礦脈采礦作業(yè)難度非常大，一般多選擇應用削壁充填采礦法作業(yè)，雖然可以適應采場條件，但是依然存在勞動強度大、損失貧化以及生產效率低等問題。尤其是以深井開采高低壓環(huán)境表現(xiàn)最為突出，搭配應用的被動支護方式對回采作業(yè)影響非常大。為降低此類礦區(qū)采礦作業(yè)難度，提出了深井連續(xù)推進穆偉隔墻跟對充填工藝，無需預留礦柱，沿著向一步驟連續(xù)開采，采礦作業(yè)效率得到大幅度提高，可有效降低貧化和損失。并且更換支護方式，選擇可壓縮金屬支柱進行臨時支護處理，其具有主動支護能力，可滿足落礦、搬運以及充填等作業(yè)要求，保證高效開采的同時，提高作業(yè)安全性[3]。另外，此種工藝技術的應用，還可以提高采空區(qū)以及整體支護采場頂板處理效果。

（2）一步驟房式回采振動機組出礦工藝。金屬礦開采作業(yè)中，對于傳統(tǒng)房式采礦技術來講，主要是將整個采礦流程劃分為礦房和礦柱兩部分，完成礦房開采作業(yè)后，再將礦柱回收?？偨Y以往實踐經驗來看，可知此種工藝在作業(yè)時存在一定缺陷，例如預留間柱形態(tài)規(guī)則性差，對外力影響抵抗力差，很容易出現(xiàn)變形甚至損壞問題，增大了回收難度，使得整個采礦工藝流程復雜度提高，難以管理且效率低。即便是間柱未被損壞，在回收時也存在較大技術難題，受各項因素限制實際回收率偏低，造成大量的資源浪費。

同時因為間柱回收效率低，影響后續(xù)工藝的正常開展，實際工期延長。針對此提出了地下金屬礦無間柱連續(xù)采礦工藝，調整采礦流程，確定礦段為回采單元，不設置間柱，通過下向平行深孔側向崩礦、無二次破碎水平組合式出礦的底部結構，搭配分節(jié)式振動運輸列車完成開采礦石的運輸，形成采礦出礦、運礦的連續(xù)作業(yè)先，工作效率跟高，并且在確認本礦段結束出礦后，一次崩落后強采強出，同時快速充填[4]。其中，采用新型技術進行金屬礦開采，采切、回采以及充填均可以在相鄰塊段進行平行作業(yè)，且相互之間有效銜接，分別轉移來實現(xiàn)連續(xù)推進，達到連續(xù)采礦的效果。

（3）深孔合采連續(xù)采礦工藝。就我國金屬礦藏特征來看，存在較大部分為緩傾斜礦床，以往多選擇應用常規(guī)方法采礦生產，實際效率比較低，還需要加強對連續(xù)采礦工藝的研究。其中，深孔合采連續(xù)采礦技術的提出與應用，可以良好的適應緩傾斜礦床采礦作業(yè)。緩傾斜層狀含水松軟礦體深孔合采連續(xù)采礦技術實現(xiàn)了井下礦巖集中分離，并將分離后所得石對采空區(qū)進行回填，維持地層穩(wěn)定性。其中，還應用了礦漿輸送方式，實現(xiàn)井口與選廠之間礦石的運輸。此種技術的實際應用，可以在保證高效回采的同時，取得較高經濟以及社會效益。

（4）無間柱連續(xù)分層充填工藝。無間柱連續(xù)分層采礦技術的應用，即將礦塊劃分為一個回采單元，且礦塊厚度即采礦寬度，并保證長度合適。不對兩個采場之間設置間柱，采切、回采以及填充工序需要按照一定順序來執(zhí)行，切采以跳躍式方式實現(xiàn)。其中相鄰采場在分層回采時需要相互錯開，避免相互影響，避免相鄰采場同時采切作業(yè)，且不得對同一分層水平回采，以此來保證較高的開采作業(yè)效率。

3 地下連續(xù)開采技術發(fā)展趨勢

第一，高效化采礦。地下連續(xù)開采技術在金屬礦山中應用已經比較成熟，尤其是采礦設備實現(xiàn)了無軌化與液壓化設計后，更是進一步提高了采礦作業(yè)機械化與智能化水平，在保證高效采礦的同時，降低了作業(yè)管理難度。想要真正達到高效化采礦，除了要應用地下連續(xù)開采技術以外，還需要重視成本的控制，對礦區(qū)作業(yè)環(huán)境以及生產條件進行改善，以現(xiàn)代化技術設備作為支持和保障，逐步提高礦山連續(xù)開采技術的自動化、機械化以及智能化水平，從根本上來提高礦石產量。第二，連續(xù)化與無廢化。通過礦房連續(xù)回采、礦石連續(xù)運輸、礦床連續(xù)回采以及全工藝流程連續(xù)化四個方面來進行優(yōu)化，爭取全面實現(xiàn)連續(xù)化與無廢化開采。

4 結語

現(xiàn)代礦業(yè)發(fā)展迅速，以地下連續(xù)開采技術工藝作為支持，可實現(xiàn)低成本高效率開采，通過對礦區(qū)以及開采環(huán)境的改善，保證安全作業(yè)的同時，保持較高的采礦產量，促使行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。