有色金屬采礦方法中的弊端和改進(jìn)芻議

王雪旺

（北京東方燕京工程技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100070）

雖然我國的有色金屬儲(chǔ)存量比較多，但是人均占有量卻非常少，在當(dāng)前這種情況下，使有色金屬的地下采礦方法根本無法適應(yīng)和滿足冶金工業(yè)生產(chǎn)以及發(fā)展的需求[1]。所以，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該不斷改進(jìn)采礦的方法，并對(duì)其進(jìn)一步運(yùn)用和研究，使采礦的安全性能和效率得到有效的提升。

1 有色金屬采礦方法

（1）空?qǐng)霾傻V法。在有色金屬采礦中，比較常見的開采方法就是空?qǐng)霾傻V法，一般情況下，空?qǐng)霾傻V法用于開采礦巖中比較穩(wěn)固的傾斜中厚礦體和厚礦體。那么，在運(yùn)用空?qǐng)霾傻V法時(shí)，會(huì)涉及到很多方面，主要分為以下幾點(diǎn)：在20世紀(jì)80年代以前，通常會(huì)運(yùn)用大直徑深孔采礦法，在之后該方法就被應(yīng)用到了有色金屬的開采上，運(yùn)用這一方法，最明顯的典型案例主要體現(xiàn)在安慶銅礦及獅子山銅礦中。后來，隨著技術(shù)的不斷完善和更新，深孔崩落采礦法就慢慢的出現(xiàn)了，在使用這種方法的過程中，首先要在采礦區(qū)的局部位置處，弄出切割槽，其次在把炸藥裝在大直徑深孔處，最后就可以對(duì)全階段高臺(tái)階進(jìn)行崩落[2]。因此，為了更好、更快的實(shí)現(xiàn)地下有色金屬礦床采礦、落礦、出礦等等各個(gè)環(huán)節(jié)的連續(xù)性，就要全面優(yōu)化空?qǐng)霾傻V法，在最大范圍內(nèi)確保實(shí)現(xiàn)采礦目標(biāo)。

（2）崩落采礦法。通常情況下，崩落采礦法主要包括無底柱崩落法和自然崩落法這兩種，對(duì)于無底柱崩落法而言，它是從瑞典引進(jìn)來的，后來得到了廣泛應(yīng)用，這種方法會(huì)應(yīng)用到開采礦石中比較穩(wěn)定的厚礦體，由于該方法是不進(jìn)行回采工作的，所以在一定程度上，損失了大量的礦石資源。對(duì)于自然崩落法而言，它產(chǎn)生的原理主要是根據(jù)巖石的自然應(yīng)力落礦而產(chǎn)生的，這種方法有著低成本、高效率的優(yōu)點(diǎn)，比較適用于自然崩落的礦床[3]。

（3）充填采礦法。目前來看，在我國有色金屬采礦工作中，充填采礦法被得到了礦業(yè)的廣泛應(yīng)用和重視。那么，這種方法在水固結(jié)充填技術(shù)階段中，發(fā)展的不是很好，應(yīng)用的也是比較少，主要原因就是因?yàn)椴牧系男阅懿粔蚝?，并且價(jià)格相對(duì)比較高。但是隨著不斷對(duì)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和更新，這種方法不僅會(huì)使尾砂的數(shù)量越來越大，而且濃度也越來越高，將會(huì)降低膠結(jié)材料的使用數(shù)量以及成本。自從膠結(jié)充填技術(shù)更新以后，就形成了不會(huì)濃縮、不會(huì)脫水的膠結(jié)充填技術(shù)。在某種程度上，該方法不僅減少了采礦作業(yè)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的破壞，而且使井下作業(yè)的環(huán)境得到了改善，大大的提高了經(jīng)濟(jì)效益。

（4）盤區(qū)房柱采礦法。就盤區(qū)房柱采礦法來講，它是源于美國的一種新型采礦技術(shù)，在有色金屬的開采中也得到了廣泛運(yùn)用。美國的白松銅礦的埋藏深度比較深，它屬于緩傾斜大礦體，在以前開采時(shí)，會(huì)使用房柱采礦法，隨著開采的深度越來越長(zhǎng)，就要不斷增加礦柱的尺寸，在增加礦柱深度的過程中，金屬礦石的回采率卻越來越低，那么，為了能夠解決這一問題，相應(yīng)的技術(shù)人員就對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行了不斷改進(jìn)，從而產(chǎn)生了現(xiàn)階段的盤區(qū)房柱采礦法。在應(yīng)用盤區(qū)房柱采礦法的過程中，如果盤區(qū)的寬度小于采礦深度的三分之一，就要在盤區(qū)留下寬高比為七的剛性礦柱，以此來充當(dāng)損失，并對(duì)頂板巖層不冒透地面進(jìn)行控制。同時(shí)，還要在盤區(qū)中間留寬高比為二的柔性礦柱，若回采盤區(qū)內(nèi)礦石時(shí)，柔性礦柱就會(huì)隨著掉落下來，上部巖體的壓力就會(huì)施加在盤區(qū)的剛性礦柱上面，從而有效的減小了壓力，提高了礦石的回采率以及開采的安全性能。

2 有色金屬采礦方法中弊端的改進(jìn)措施

（1）加強(qiáng)對(duì)巖爆的控制。在進(jìn)行有色金屬采礦作業(yè)的過程中，必須要嚴(yán)格控制巖爆。容易引發(fā)巖爆現(xiàn)象的因素是比較多的，并且無法控制。目前來看，我國在有色金屬采礦中還存在著一些問題，尤其是巖爆的控制方面，如果不及時(shí)有效的改善和解決這一問題，就無法滿足實(shí)際的開采需求。因此，在對(duì)開采方法進(jìn)行改進(jìn)和研究時(shí)，相關(guān)的工作人員應(yīng)該全面分析深井地下壓力的特點(diǎn)，全面掌握深井作業(yè)中的具體情況，并有針對(duì)性的控制地應(yīng)力，大大的降低了巖爆發(fā)生的可能性。除此之外，還有必要引入先進(jìn)的礦山微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)巖體和地壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)生異常問題，就要及時(shí)做出防控措施。在對(duì)巖爆控制問題進(jìn)行研究和分析的過程中，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該從以下幾點(diǎn)內(nèi)容出發(fā)：①有色金屬礦山巖爆的原理；②控制采場(chǎng)巖層以及航道支護(hù)；③預(yù)測(cè)采場(chǎng)地壓和巖爆；④防治巖爆策略。

（2）加強(qiáng)對(duì)地下高溫的控制。在有色金屬的采礦工作中，高溫現(xiàn)象將會(huì)嚴(yán)重影響工作人員以及設(shè)備的正常工作。所以，相關(guān)的工作人員在更新采礦方法的時(shí)候，要加大力度的研究和控制地下高溫，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用循環(huán)通風(fēng)技術(shù)，并且進(jìn)一步分析高溫防范技術(shù)，制定合理、有效的防控方案。那么，在對(duì)地下高溫控制問題進(jìn)行研究時(shí)，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該從爆堆和礦巖中不穩(wěn)定熱傳遞性質(zhì)和熱溫復(fù)合換熱機(jī)制以及礦井中風(fēng)流熱學(xué)的性質(zhì)變化規(guī)律等幾個(gè)方面出發(fā)。

（3）加強(qiáng)對(duì)采場(chǎng)穩(wěn)定性的控制。在有色金屬的采場(chǎng)中，影響地壓規(guī)律的因素有很多，主要包括開采以及回采的順序，從而直接影響了巖層移動(dòng)的范圍以及速度。所以，在對(duì)采礦方法進(jìn)行改進(jìn)的過程中，需要嚴(yán)格控制采場(chǎng)的穩(wěn)定性能，并且實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開采的穩(wěn)定性能以及變形情況，與此同時(shí)，還要制定一套完善的安全控制措施，從而確保深井礦體回采的安全性能。另外，還需要掌握和了解不同回采方法技術(shù)下巖層移動(dòng)的規(guī)律，有效的控制巖層的移動(dòng)。

（4）實(shí)施無人化開采?，F(xiàn)如今，我國有色金屬采礦的方法一般都是通過輔助操作來完成的。在礦山的內(nèi)部，有可能會(huì)發(fā)生斷層、有害氣體和巖爆等一些突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害，如果利用無人化開采技術(shù)，就可以有效的提高安全系數(shù)。由于智能化和自動(dòng)化采礦設(shè)備的出現(xiàn)，為無人化開采技術(shù)提供了重要的基礎(chǔ)保障，所以，相關(guān)的技術(shù)人員可以結(jié)合這些技術(shù)和設(shè)備，開發(fā)和實(shí)施無人化開采技術(shù)。

3 結(jié)語

在當(dāng)前背景下，科技的進(jìn)步，時(shí)代的更新，為礦業(yè)的發(fā)展提供了重要基礎(chǔ)，那么在有色金屬的開采中，最關(guān)鍵的就是采礦方法，選擇正確的方法，不僅可以降低了采礦成本，而且還提升了采礦效率。但在應(yīng)用有色金屬采礦方法的過程中還存在著一定的問題，這些問題嚴(yán)重影響了采礦作業(yè)的正常運(yùn)行?？偠灾?，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)具體情況，有針對(duì)性的解決和處理這些存在的問題，并不斷改進(jìn)和更新采礦方法，只有這樣，才能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。