地下礦山開采技術(shù)及其趨勢探討

陸忻寧

（河池五吉有限責任公司，廣西 河池 547000）

據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究顯示，本國地下的礦山占總礦山的比例較大。隨著開采需求的增加，礦山開采人員的開采作業(yè)也在逐漸轉(zhuǎn)變到地下礦山。時代的發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，追求可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)能減排，對地下礦山開采的要求也越來越多，因此地下礦山技術(shù)需要進行相應的提升[1]。

1 地下礦山開采概述

地面開采以及地下開采是地下礦山開采系統(tǒng)的主要組成部分。在地面開采系統(tǒng)中，又由不同的系統(tǒng)組成。其中開礦設(shè)備以及礦山地面的建筑物，地上的相關(guān)情況如相關(guān)機器的維修、運輸工具、為地下進行供電的地面設(shè)備、對地下進行填充的材料等，另外還包括相關(guān)物品的存放的倉庫，工作人員辦公以及生活的場所等。礦塊是地下開采系統(tǒng)的中心，其中主要包括保持內(nèi)外平衡的壓力系統(tǒng)，如填充、供水、通風、排水、提升等，同時包括地下的炸藥庫、儲藏室、破碎室等。地下礦田是作為開采地下礦山的主要場所，在進行開采過程中，相關(guān)的工作人員結(jié)合相應的生產(chǎn)需求和實際，對礦田劃分成“井”字狀，進行相應的開礦挖掘。同時，在進行礦山開掘時，需要進行較多的井口設(shè)置，對地下礦產(chǎn)安全進行相應的保證，同時也能夠在一定程度上提升地下往地面運輸?shù)男省４送?，受到不同的礦山開采深度的影響，需要工作人員應用不同的技術(shù)，由于礦山開采的數(shù)量不斷增加，在一定程度上也增加了礦山開采的難度。

在進行相關(guān)的礦山開采過程中，主要的地下采礦設(shè)備包括鑿巖設(shè)備、運輸設(shè)備以及礦山挖掘設(shè)備。對于鑿巖設(shè)備，現(xiàn)階段我國的礦山企業(yè)在進行相關(guān)的開采過程中，主要應用的礦山設(shè)備是氣動鑿巖機，在外國主要應用的鑿巖設(shè)備是高效液壓鑿巖機，本國應用較少?，F(xiàn)階段，國內(nèi)雖然已經(jīng)對液壓鑿巖設(shè)備進行相關(guān)的自主研究，但在實際的礦山開采生產(chǎn)中，推廣和應用仍然相對較少。小部分的礦山企業(yè)在進行開采工作過程中，會使用鑿巖鉆車、臺車，但在一定程度上而言，需要進口，且成本較高。對于國內(nèi)的運輸設(shè)備，大部分的礦山開采企業(yè)主要應用的設(shè)備是電耙、扒渣機等。僅少量礦山開采企業(yè)用到電動鏟運機以及柴油鏟運機，在傳統(tǒng)的礦山生產(chǎn)中應用的電動鏟斗裝巖機以及風動鏟斗裝巖機，還存在生產(chǎn)效率低、經(jīng)濟效益差等問題。在礦石運送過程中，一部分的礦山生產(chǎn)企業(yè)會對立爪式裝巖機、鏟插機進行相應的應用，并結(jié)合梭式運輸設(shè)備進行礦石運輸工作。在進行礦山生產(chǎn)的過程中，利用鉆機進行采掘作業(yè)，開展鉆進工作，這種辦法應用廣泛?，F(xiàn)階段國內(nèi)進行相關(guān)的礦山開采過程中，國產(chǎn)機型是應用最為廣泛的鑿巖機，因此在進行未來發(fā)展的過程中，相關(guān)的研究人員需要注意對國產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)以及推廣。

2 主要的礦山開采技術(shù)

科學技術(shù)不斷發(fā)展，國內(nèi)的礦山開采技術(shù)也在不斷的優(yōu)化。本節(jié)主要對現(xiàn)階段國內(nèi)主要的礦山開采技術(shù)進行相應的分析和介紹。

（1）空場采礦法?？請霾傻V法是在20世紀80年代我國有色金屬地下開采礦山試驗成功之后，隨后在其它幾個礦區(qū)進行相應的應用，從而對采礦的效率進行相應的提升。使本類采礦法的使用比重提升到了55.7%；在世界其它國家金屬礦山地下采礦方法中，空場采礦法應用也是很廣泛的。也較為成熟。在對空場采礦法進行具體的應用過程中，其包括的特點如階段出礦、大采場、深孔、大孔等，在進行開采的過程中，主要依靠的出礦辦法是結(jié)合大型的裝載運輸裝備，進行出礦的工作，從而在一定程度上提升了礦山開采的效率。

（2）崩落采礦法。崩落采礦法主要包括自然崩落采礦法以及無底柱崩落采礦法。在進行地下礦山開采的過程中，對自然崩落法進行相應的應用，主要的技術(shù)原理是，應用自然崩落法，破壞地下礦山內(nèi)部的應力平衡，從而增加礦塊大面積拉低，對應力進行相應的集中，從而進行相應的礦山開采工作。對自然崩落法應用的優(yōu)勢是具有較低的開采成本、開采量大、開采速度較快，主要應用的條件是有較低的礦床，且均勻的礦化，厚大的礦體。作為地下礦山開采的另一種重要的技術(shù)，采用無底柱崩落采礦法主要面對的問題是，對結(jié)構(gòu)布置參數(shù)進行相應的優(yōu)化，其次是對斷面進行相應的加大。

現(xiàn)階段國內(nèi)的礦山生產(chǎn)中，結(jié)構(gòu)布置主要應用的最大參數(shù)為20m×20m，不同的礦山結(jié)合不同的實際情況都有相應的不同。

（3）充填采礦法。在進行地下礦山開采過程中，應用充填采礦法，設(shè)備的大型化以及各工序的機械化是其中表現(xiàn)的主要優(yōu)勢。充填工藝技術(shù)的發(fā)展與相應能夠在一定程度上確保地下礦場的大規(guī)模生產(chǎn)安全，同時也能夠降低生產(chǎn)成本，提高工作效率。隨著充填采礦法的不斷發(fā)展，膠結(jié)充填、全尾砂膠結(jié)充填等技術(shù)有了較好較快的應用?，F(xiàn)階段國內(nèi)的充填采礦技術(shù)已經(jīng)成功的對一部分先進技術(shù)進行了相應的應用，如膏體泵送充填技術(shù)、粗粒級水砂充填技術(shù)、泵壓輸送充填技術(shù)等，在進行實際的應用過程中，都取得了良好的成效。

3 地下礦山開采技術(shù)未來發(fā)展趨勢

隨著需求的不斷增加，對地下礦山開采技術(shù)的要求也越來越高，本節(jié)主要探討地下礦山開采技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。

（1）自動、高效、大型的采礦設(shè)備。在進行地下礦山開采的過程中，作為開采技術(shù)的重要組成部分，礦山設(shè)備在未來的發(fā)展過程中，會呈現(xiàn)出自動、高效、大型的特點。在進行具體的礦山生產(chǎn)過程中，為實現(xiàn)出礦的高效率，對連續(xù)采礦以及振動采礦進行相應的實現(xiàn)，會采用高效率的經(jīng)卷鉆進機修、打孔穿爆設(shè)備、鏟運機等設(shè)備，同時結(jié)合相應的輔助機械，能夠?qū)ο鄳拈_采工作實現(xiàn)無軌化、自動化、高效化以及半自動化。

（2）礦山開采深井化。在進行地下礦山開采的過程中，礦山開采深井化也在不斷的顯現(xiàn)。在進行深井采礦過程中，并未形成明確的概念。在進行地下礦山開采過程中，開采深度增加，對開采技術(shù)也有更大的要求，因此針對實際的地下礦山生產(chǎn)，深井化發(fā)展時相應的開采技術(shù)發(fā)展的方向。

（3）礦山綜合治理化、環(huán)?；?。在進行地下礦山開采技術(shù)應用過程中，對礦山進行綜合治理以及環(huán)?；瞧渲械牧硪粋€未來發(fā)展趨勢。對于發(fā)達國家的礦山開采，已經(jīng)采取綜合治理礦山環(huán)境的綜合治理方法，在各方面的治理過程中，能夠結(jié)合嚴格的技術(shù)標準對廢氣、廢渣、廢水以及粉塵等方面進行相應的治理，對礦山中已經(jīng)廢氣的尾礦壩以及廢石場等都結(jié)合了相應的措施進行綠化。

（4）礦山智能化以及數(shù)字化。在地下礦山開發(fā)的過程中，智能化以及數(shù)字化也是未來發(fā)展的趨勢之一。在地下礦山開采的過程中，結(jié)合礦山的具體情況，對其進行數(shù)字化即是對相關(guān)的礦山進行統(tǒng)一的認識。在發(fā)展的過程中，具有效率高、信息化高的優(yōu)勢和特點。作為數(shù)字礦山的核心，企業(yè)網(wǎng)作能夠?qū)⑾鄳能浖M行應用，采用的手段主要是自動采集系統(tǒng)，礦產(chǎn)開發(fā)的信息化和產(chǎn)業(yè)化是最主要的目的。同時，觀賞性在一定程度上也可以被增強。

4 總結(jié)

綜上所述，需求的增加，使得人們對地下礦山生產(chǎn)的需求也越來越大。因此在進行具體的礦山生產(chǎn)過程中相關(guān)的研究人員以及工作人員需要結(jié)合具體的情況，對相應的礦產(chǎn)資源進行充分的回收利用，對相應的技術(shù)進行有效的推廣和應用，對環(huán)境進行良好的治理，促進礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。