地下金屬礦山采礦技術進展及研究

李景宏 王莉

新疆錦繡資源咨詢有限公司

目前國內外在地下金屬礦山開采技術和裝備上的發(fā)展進程大多是針對采礦方案的回收技術的提升以及設備的更新?lián)Q代，由此在采礦過程中出現(xiàn)的損失和稀釋指標都在不斷降低。采礦方法的選擇上，大多數(shù)可以通過結合專家系統(tǒng)、模糊數(shù)學和多目標決策等技術使得采礦效率得到提高以及最大程度保障采礦工作人員的生命安全。

一、地下采礦技術的發(fā)展趨勢

1.目前我國的地下采礦技術較之前已經有了很大程度的進步，經過長時間的實驗和努力，我國已經可以通過利用綜合研究方案和方法解決了由于地質條件、氣候因素等影響的在開采過程中出現(xiàn)的礦石開采困難以及不能穩(wěn)定開展開采工作的難題，經過理論分析和科學規(guī)劃，為礦場的開采提供了科學經濟的采礦模型，并且因地制宜的設計出一系列與采礦實際條件相符合的工程控制措施。

2.綜合采礦技術的研究和開發(fā)是礦山開發(fā)的迫切要求。在“十一五”期間，我國多個礦山開采在開采方案和開采技術上都取得了很大的技術突破和進步，一些礦山也逐漸具備了生產條件，例如：東葫蘆山銅礦已經完成了基礎設施建設，即將投入礦山生產，因此，在這樣的背景下，針對深礦開采過程中可能出現(xiàn)的諸如在采礦技術、地壓控制、巖爆、地溫控制、深井舉升運輸、地下水防治和通風等一系列技術問題就值得重點分析、討論和解決。

3.數(shù)字礦山是近些年被越來越多的礦山技術人員重點關注的課題之一，收到了很多從事采礦行業(yè)科技人員的重視，礦山信息的數(shù)字化，直接影響到未來礦山開采工作的管理方法和礦業(yè)技術發(fā)展的進步，這可以說是針對礦山開采工作革命性的變化，因為準確、實時的礦山開采數(shù)據(jù)將為整個礦山的生產發(fā)展提供巨大的推動力，具有很好的應用前景和研究價值。

二、地下采礦的研究方向

1.金屬礦山治理技術目前存在著一系列的環(huán)境破壞問題,我國目前的金屬礦山開采工作很多存在著較為嚴重的環(huán)境污染問題，例如：開采過程中產生的尾砂會對開采地區(qū)的地表環(huán)境造成非常嚴重的破壞和污染，此外，地下金屬礦層的開采如果不經過科學的規(guī)劃，會使得開采區(qū)域出現(xiàn)迪拜哦沉陷和位移，破壞該地區(qū)原有的地質結構。由此來看，礦山開采工作不僅僅會造成環(huán)境污染，更可能對開采地區(qū)的人民生命安全和財產安全造成很嚴重的隱患，這也是我國目前在礦山開采中存在的主要問題。我國目前主要使用尾礦填充技術，但是低成本的尾砂填充技術會對環(huán)境造成較大的污染，這與我國目前實行的國策相違背，因此，重視采礦污染問題以及研發(fā)出新的可替代填充技術是至關重要的。

2.加快對無軌礦山設備的發(fā)展力度。為了加快無軌礦山設備的發(fā)展力度，特研發(fā)了大孔的高效射孔設備、中深孔的全液壓鉆機、鏟運機的各類裝載設備、振動和連續(xù)采掘輔機等設備。此類設備的研發(fā)，可以很好的實現(xiàn)工作的自動化和半自動化，滿足大型的高效無軌礦山設備需要達到的各類要求，縮減工作程序，提高工作效率。同時，激光測量設備還能實現(xiàn)用微機對鑿巖機進行控制，可以保證高效率的連續(xù)裝載、自卸車的運輸和用實現(xiàn)鏟運機的微機控制。

3.加強對獲取資源范圍的研究。為了增加資源回收的范圍，要努力提高對復雜環(huán)境和困難條件下的技術研究，譬如在軟巖上進行開采,在深井中開采，在高溫和高硫下的自燃等方法進行開采。

4.加強對充填技術的研究。英國的Beala等人提出了對充填體進行注水的方式，并建立了對全礦井進行快速固化和硬砂漿的體系。此類材料的缺點是成本較高。SMANT通過另一種材料的研究，提高了材料的成本。英國某技術公司與加拿大某公司也開展了類似的實驗，中國多家企業(yè)也提高了對高水速的凝固材料的研究。分析目前的國內外狀況，各類研究材料的密度通常較高，且充填后容易發(fā)生風化。忻城的金礦因為研制出填充密度高、投資少且自動化程度高的充填技術，此技術將得到推廣。塊體固井技術一經研發(fā)，迅速在北美發(fā)展起來，近幾年在我國也發(fā)展迅速。

5.加強對礦井的通信和自動化控制，以及計算機的應用研究。加強對現(xiàn)代化的礦山的管理水平。譬如對無線電的通信和相關設備的遠程控制、計算機對邊界和存儲進行劃定，對巖層進行監(jiān)控預測。此外，還要注重對開發(fā)地進行開采、對高壓水射流和地下開采等組合技術的研究等。

三、地下采礦技術中存在問題的對策

1.針對技術礦產地下開采中出現(xiàn)的問題，我們首先要做到的就是科學合理的規(guī)劃地下開采的進程，更好的去學習有關金屬礦產資源開采的相關知識，加快對于新技術的研究步伐。為了更好的研究地下金屬礦產開采技術，我國有必要加強各個知識階層對于礦產資源開采技術的基礎理論研究力度，夯實基礎才能有所創(chuàng)新。

2.國家有關部門可以加強對于金屬礦產資源開采員工的技術培訓力度和專業(yè)知識的傳輸，使基層員工也能對開采工作有自己的理解和認識，達到相應的技術要求，這必然利于促進員工整體素質的提升。地下金屬礦產開采部門也要時刻關注國外的技術動向，即使交流協(xié)作，更好的促進我國開采技術的進步和發(fā)展。

結語：通過對我國地下金屬礦產資源開采中存在的技術問題進行分析，可以知道目前我國在礦山開采的環(huán)境污染和技術較為落后是亟待解決的問題，國家可以通過加強技術研究力度、與國外先進的礦產開采部門密切合作以及提升我國基礎工作人員的整體素質來使我國礦產開采行業(yè)可以健康和可持續(xù)的發(fā)展。