金屬礦山開采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)解析

王國雄

（云南金沙礦業(yè)股份有限公司，云南 東川 654100）

我國目前的金屬采礦業(yè)與其他發(fā)達國家相比，依舊存在設(shè)備落后、礦產(chǎn)開采率較低等問題，礦產(chǎn)資源不能得到有效開采等問題成為礦產(chǎn)企業(yè)面臨的巨大困難。為提高金屬礦產(chǎn)資源開采率、改善采礦環(huán)境以及促進金屬采礦工程的現(xiàn)代化發(fā)展，將現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用到金屬采礦工程中，在提高采礦效率的同時，降低采礦工作難度[1]。

1 金屬礦山開采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)解析

目前的社會形勢要求各行各業(yè)都向著綠色生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。因此，在金屬礦山開采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用也應(yīng)該嚴格遵循這一原則，企業(yè)才能有效統(tǒng)一環(huán)境效益與經(jīng)濟效益，在應(yīng)用現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)的同時解決采礦中所面臨的一系列環(huán)境問題。金屬礦企業(yè)想要在競爭中提升自身優(yōu)勢，首先要實現(xiàn)提升自身核心競爭力[2]。

金屬礦開采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)的應(yīng)用，起到十分關(guān)鍵的作用，這不但關(guān)系著金屬礦采礦工程的順利進行，同樣為今后我國金屬礦采礦業(yè)的發(fā)展指出了明確方向。金屬礦采礦擁有著一定的特殊性與危險性，因此要求采礦人員在作業(yè)時的合理性與正確性，采礦人員的規(guī)范性不僅關(guān)系著礦產(chǎn)開采的效率，更關(guān)系著采礦人員自身的生命安全[3]。

因此金屬采礦人員需要對工作性質(zhì)與采礦作業(yè)特點進行了解，才能有效避免工作中安全事故的發(fā)生。金屬礦屬于自然界中的固定礦體，具有固定性與不可再生性，因此金屬礦開采的礦址無法隨意選擇。我國大部分金屬礦產(chǎn)企業(yè)都是中小型采礦企業(yè)，不僅規(guī)模小、生產(chǎn)能力低，同時采礦地點不固定、生產(chǎn)環(huán)境惡劣。在生產(chǎn)過程中人員流動性也較大，技術(shù)較為落后。金屬礦作為不可再生資源，金屬礦產(chǎn)資源枯竭成為目前面臨的主要問題，因此需要對金屬礦進行劣質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)與深度開采[4]。開采環(huán)境的不斷惡劣，也導(dǎo)致開采難度與成本的增加，降低企業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量，為改善這一狀況應(yīng)不斷提高金屬礦山開采中的現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)，減少成本投入，提高生產(chǎn)效率。

2 金屬礦山開采中現(xiàn)代化采礦工藝分類

金屬礦的開采會帶來資源質(zhì)量變差、資源枯竭、開采條件變惡劣等問題，金屬礦資源的稀少使其價格隨之上漲，開采成本也會提高。在采礦過程中，采礦人員需要根據(jù)采礦地點與進度的不同進行遷移。開采工作進行前首先進行挖掘路線的確定，做好準備工作，才能確保金屬礦開采工作的順利進行。金屬礦山開采中信貸花采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用情況，如表1所示。

2.1 充填采礦工藝技術(shù)

金屬礦山開采過程中在回采工作進行時，需要借助填充材料對采空區(qū)進行填補，充填采礦技術(shù)保障了金屬礦區(qū)采空區(qū)支撐強度可以滿足安全生產(chǎn)要求。在特定情況下，為保證采空區(qū)圍巖支撐強度，可以采取支架與填充材料相結(jié)合的方式，最常用的方法為向下分層填充法[5]。充填采礦在幫助金屬礦山開采有效提升回采有效性的同時，降低安全事故出現(xiàn)幾率，有效提升企業(yè)經(jīng)濟效益。

表1金屬礦山開采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用情況

2.2 巖體加固工藝技術(shù)

在金屬礦山開采中會受到地質(zhì)情況、氣候、機械設(shè)備等一系列因素的制約，礦區(qū)巖體經(jīng)常會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。想要正常進行金屬礦開采，需要對采礦區(qū)的頂板、圍巖、溜井等進行加固，一般主要利用錨索等工具，即巖體加固技術(shù)。在開采中，為確保采礦安全性，巖體加固技術(shù)一般與空場采礦技術(shù)、充填采礦技術(shù)等相結(jié)合。

2.3 崩落采礦工藝技術(shù)

崩落采礦技術(shù)主要分為無底柱分段崩落法與有底柱分段崩落法兩種。有底柱分段崩落法在應(yīng)用過程中，需要根據(jù)實際地質(zhì)情況對分段水平斷面尺寸、漏斗間距、分段高度、階段高度以及底柱高德等進行設(shè)計。無底柱分段崩落采礦技術(shù)相較于有底柱分段崩落采礦技術(shù)具有較高的機械化水平，不僅節(jié)省了人力資源，更能實現(xiàn)回采巷道上面分段臨時底柱的取消，因此得到廣泛應(yīng)用。

2.4 溶浸采礦工藝技術(shù)

金屬礦山開采中現(xiàn)代化開采工藝與技術(shù)的應(yīng)用中，溶浸采礦技術(shù)主要結(jié)合地質(zhì)勘查結(jié)果從而進一步對開采礦床的化學性質(zhì)與物理特性進行探究。根據(jù)化學性質(zhì)選用適宜的溶浸液，再向礦層中進行灌注。達到與目標產(chǎn)物形成化學反應(yīng)，實現(xiàn)將需要開采的礦物從固體向液體形式的轉(zhuǎn)化，幫助金屬礦有效開發(fā)。

2.5 深礦井開采

金屬礦深礦井開采需要解決的主要問題為沖擊地壓與地熱危害，影響深礦井開采的主要因素有水、火、頂板、瓦斯等。深礦井開采技術(shù)主要應(yīng)用于地熱危害較大、巖石抗壓力較低、沖擊地壓力較強的地段。

2.6 大采高綜放技術(shù)

在金屬礦山開采中，對于較厚巖層區(qū)域采取大采高綜放技術(shù)對巖層進行分層開采。分層采礦技術(shù)在傳統(tǒng)采礦活動中能夠有效擴展開采區(qū)域，但這種技術(shù)在開采中由于經(jīng)常進行工作面位移，導(dǎo)致開采資源有限，同時增加巷道維護難度。

2.7 開采緩傾斜礦層

緩傾斜礦層在開采過程中對之家結(jié)構(gòu)強度有著十分嚴格的要求。在對厚礦層進行開采時，通常采用一次性的開采方式對緩傾斜厚礦層進行開采，這種開采技術(shù)不僅能夠防止四連桿的變形與滑到，更能避免頂梁焊接縫的開裂。在對薄礦層進行開采時，主要選用體積小、功率大的機械設(shè)備進行施工，保障施工過程中的安全。

3 結(jié)語

目前現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)在金屬礦山開采中具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢，明顯提高了金屬礦山開采的效率與質(zhì)量，改善開采工作的安全性。在如今的社會發(fā)展影響下，金屬礦山開采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用成為必然趨勢。為推動我國金屬礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，需要不斷對現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)進行完善，在有助我國礦產(chǎn)資源有效增長的同時，推動國民經(jīng)濟發(fā)展。金屬礦采礦工作應(yīng)與安全理念相結(jié)合，在提高礦產(chǎn)經(jīng)濟效益的同時，提高金屬開采所帶來的環(huán)境與社會效益。

[1]彭志成,張鵬飛,杜雪明,等．分層充填采礦法的回采斷面優(yōu)化和膏體充填柔性擋墻的制作工藝[J]．礦業(yè)研究與開發(fā),2017,32(9)：26-30．

[2]時成忠,劉長友,趙通．綜放工作面端頭區(qū)煤巖的冒放規(guī)律及合理工藝參數(shù)[J]．采礦與安全工程學報,2017,34(3)：425-430．

[3]孫利輝,紀洪廣,蔡振禹,等．大傾角厚煤層綜放工作面放煤工藝及頂煤運動特征試驗[J]．采礦與安全工程學報,2016,33(2)：208-213．

[4]羅周全,左紅艷,汪偉,等．小時滯影響下地下金屬礦山人機安全系統(tǒng)動態(tài)演化機理辨析[J]．中國有色金屬學報,2016,26(8)：1711-1720．

[5]付建新,杜建華,譚玉葉．緩傾斜厚大礦體崩落法開采隱伏空區(qū)頂板冒落過程及機理研究[J]．采礦與安全工程學報,2017,34(5)：891-898．