建國(guó)以來(lái)我國(guó)金屬礦采礦技術(shù)的進(jìn)展與未來(lái)展望

緱昆貞 劉夫曉

山鋼集團(tuán)金嶺礦業(yè)股份有限公司 山東 淄博 255088

建國(guó)以來(lái),國(guó)家金屬礦的采礦技術(shù)發(fā)展速度明顯加快,而且既有采礦技術(shù)與實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展,更多的新工藝形成。對(duì)我國(guó)金屬礦采未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望,強(qiáng)調(diào)資源與生態(tài)環(huán)境的雙重保護(hù),可創(chuàng)造更為可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。由此可見(jiàn),深入研究并分析建國(guó)以來(lái)我國(guó)金屬礦采礦技術(shù)的進(jìn)展與未來(lái)展望具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

一、金屬礦露天開(kāi)采技術(shù)進(jìn)展與展望研究

(一)穿爆技術(shù)。在露天金屬礦的采礦過(guò)程中,穿爆技術(shù)的應(yīng)用最為常見(jiàn),但因此技術(shù)穩(wěn)定性不強(qiáng)且會(huì)很難控制后續(xù)危害,所以在露天金屬礦開(kāi)采中的應(yīng)用始終受限[1]。自建國(guó)以來(lái),很多企業(yè)改進(jìn)了穿爆技術(shù),因而在金屬礦開(kāi)采行業(yè)中的應(yīng)用空間不斷擴(kuò)大。此技術(shù)最突出的缺陷就是炸藥不具備較強(qiáng)的防水性能,因而在建國(guó)以后對(duì)新型的漿狀炸藥進(jìn)行了研制,隨后成功研發(fā)乳化油炸藥,其抗水的性能顯著提升。受穿爆技術(shù)機(jī)械化水平的提升,露天礦裝藥車(chē)的推廣應(yīng)用,為露天金屬礦開(kāi)采的機(jī)械化發(fā)展提供了可能[2]。因我國(guó)的地形結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,在對(duì)穿爆技術(shù)進(jìn)行使用的時(shí)候,會(huì)遇到爆破難度較大的金屬礦石,所以仍需對(duì)穿爆技術(shù)加以改進(jìn)。建國(guó)以后的60、70年代開(kāi)展持續(xù)研究,深入探討了多排微孔差爆破技術(shù)且實(shí)現(xiàn)了推廣應(yīng)用,使得露天金屬礦開(kāi)采的效率顯著提升。由此可見(jiàn),在建國(guó)之后,穿爆技術(shù)安全與穩(wěn)定性全面提高,同樣也優(yōu)化了控制爆炸時(shí)間的精準(zhǔn)性。

(二)露天開(kāi)采新型技術(shù)和工藝。目前階段,國(guó)內(nèi)露天金屬礦礦石的生產(chǎn)水平不斷提高,且在金屬礦露天開(kāi)采中也形成了全新技術(shù)與工藝。其中,陡幫開(kāi)采技術(shù)是國(guó)內(nèi)科技攻關(guān)項(xiàng)目,可在大中型的露天金屬礦中應(yīng)用,同樣為金屬礦開(kāi)采工作的開(kāi)展提供了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在露天開(kāi)采鋁礦土的過(guò)程中,一般會(huì)選擇松土機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)聯(lián)合開(kāi)采的工藝[3]。此技術(shù)的運(yùn)用領(lǐng)域諸多,松土機(jī)可充分發(fā)揮穿爆技術(shù)功效,成功爆破露天金屬礦礦物,并完成排土與復(fù)墾工作。另外,在露天金屬礦開(kāi)采期間,間斷聯(lián)合連續(xù)性開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用也十分常見(jiàn),主要是對(duì)裝載機(jī)加以利用,實(shí)現(xiàn)開(kāi)采的目標(biāo),在破碎的基礎(chǔ)上,向露天技術(shù)礦外運(yùn)輸破碎的礦石。此技術(shù)在露天礦場(chǎng)中的適用性較高,一定程度上優(yōu)化了露天金屬礦的采礦效率。

(三)未來(lái)展望。自建國(guó)以后,國(guó)內(nèi)金屬礦采礦技術(shù)進(jìn)展速度較快,但始終存在諸多不足之處。特別是穿爆技術(shù),被廣泛應(yīng)用于并金屬礦的露天開(kāi)采中,發(fā)展成就顯著,并形成了全新技術(shù),為露天開(kāi)采技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但值得注意的是,露天金屬礦的開(kāi)采僅局限在技術(shù)方面,致力于開(kāi)采效率與經(jīng)濟(jì)效益的不斷提高。對(duì)露天金屬礦開(kāi)采技術(shù)未來(lái)的展望,為更好地實(shí)現(xiàn)資源保護(hù)開(kāi)采的終極目標(biāo),必須對(duì)既有的自然資源進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù),在此基礎(chǔ)上,促進(jìn)開(kāi)采的機(jī)械化發(fā)展[4]?，F(xiàn)階段,爆破技術(shù)的應(yīng)用十分普遍,存在諸多安全隱患,而且無(wú)法有效控制露天礦物開(kāi)采損害生態(tài)環(huán)境的程度,所以還應(yīng)不斷優(yōu)化技術(shù)本身的穩(wěn)定性,在開(kāi)采金屬礦物的過(guò)程中有效保護(hù)資源。基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的提升,將實(shí)現(xiàn)露天與地下金屬礦開(kāi)采技術(shù)的隔離,運(yùn)用兩者聯(lián)合采集技術(shù)的可能性明顯提高。

二、金屬礦地下開(kāi)采技術(shù)進(jìn)展與展望研究

(一)礦山充填技術(shù)。在地下金屬礦的開(kāi)采中,礦山充填工作的貫徹與落實(shí),為地下金屬礦的支撐奠定必要基礎(chǔ)。而且,礦山充填技術(shù)是依托地下金屬礦采集技術(shù)發(fā)展而來(lái),可更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。自建國(guó)以來(lái),伴隨地下金屬礦開(kāi)采需求的增加,使得礦山充填技術(shù)也隨之優(yōu)化[5]。上世紀(jì)中期,干式充填始終是唯一的充填方法,而上世紀(jì)六十年代則開(kāi)始展開(kāi)水力填充,隨后成功研發(fā)了分級(jí)尾砂充填與更多的礦山充填技術(shù)。其中,塊石砂漿膠結(jié)與碎石水泥漿膠結(jié)充填技術(shù)得到了推廣應(yīng)用。前者對(duì)原材料的消耗量減少,物資的投入量也隨之減少,而后者則無(wú)需對(duì)脫水技術(shù)加以開(kāi)用,能夠確保受力的均勻性。

(二)地下開(kāi)采新型技術(shù)和工藝。建國(guó)后,地下金屬礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展取得了理想的成就。上世紀(jì)中期,地下金屬礦開(kāi)采技術(shù)水平偏低,但在后期長(zhǎng)期實(shí)踐發(fā)展過(guò)程中,充填技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多方面地發(fā)展,且試驗(yàn)結(jié)果成功,推廣效果可觀。其中,最常見(jiàn)的就是崩落采礦方法,不僅實(shí)際的生產(chǎn)成本偏低,而且采礦效率十分理想。

(三)未來(lái)展望。建國(guó)后,國(guó)內(nèi)地下金屬礦的開(kāi)采技術(shù)呈現(xiàn)出較快的發(fā)展趨勢(shì),大部分高礦石含量且開(kāi)采便利的地下礦場(chǎng)成為開(kāi)采的重點(diǎn)。但是,礦石的需求始終增長(zhǎng)。在地下金屬礦未來(lái)開(kāi)采的過(guò)程中,必然也需要對(duì)高難度礦場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)采。這樣一來(lái),礦產(chǎn)資源就會(huì)大量缺失,嚴(yán)重的還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞,所以仍需在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,全面改進(jìn)地下金屬礦的采礦技術(shù)[6]。作為工作人員,要強(qiáng)調(diào)地下金屬礦開(kāi)采技術(shù)的使用安全,進(jìn)而對(duì)松散破碎地下金屬礦進(jìn)行安全化地開(kāi)采。在后期發(fā)展中,還會(huì)合理引用計(jì)算機(jī)信息技術(shù),特別是在對(duì)極貧地下礦產(chǎn)進(jìn)行開(kāi)采之前,要模擬并分析礦產(chǎn)空間,確定最佳開(kāi)采技術(shù)。除此之外,要對(duì)被采空地下礦上的開(kāi)放利用問(wèn)題加以解決,將采空礦區(qū)建設(shè)形成尾礦庫(kù)。這樣一來(lái),即可對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù),減少?gòu)U物量,重復(fù)性地利用空間資源,以免出現(xiàn)采空區(qū)坍塌的情況,確保人民群眾的生命與財(cái)產(chǎn)安全。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,建國(guó)以來(lái)我國(guó)金屬礦的采礦事業(yè)取得了理想的發(fā)展成就,然而綜合考慮當(dāng)前金屬礦資源發(fā)展?fàn)顩r以及采礦技術(shù),在與金屬礦采礦高效需求滿足的基礎(chǔ)上,應(yīng)對(duì)其未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望,切實(shí)認(rèn)知礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)速度與總量已經(jīng)很難適應(yīng)社會(huì)需求,必須對(duì)資源與生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全面保護(hù)。只有這樣,才能夠?yàn)槲覈?guó)金屬礦采礦技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新提供有價(jià)值的參考依據(jù)。