有色金屬礦山深井采礦技術(shù)研究

路縣華

摘要：科技迅速進(jìn)步，有色金屬的社會(huì)需求不斷擴(kuò)大，以往有色金屬的采礦技術(shù)，多數(shù)是對(duì)有色金屬的淺層礦床實(shí)現(xiàn)開(kāi)采，隨著有色金屬不斷被大量開(kāi)采，開(kāi)始有一些淺層礦床已經(jīng)被開(kāi)采完，這種情況下就需要加強(qiáng)深井采礦，但是國(guó)內(nèi)的深井采礦還不夠成熟，無(wú)法滿足實(shí)際需求，這種情況下要加強(qiáng)對(duì)深井采礦的探索和研究，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的提升。本文對(duì)有色金屬的深井采礦技術(shù)展開(kāi)研究，希望對(duì)提升有色金屬的采礦技術(shù)是有借鑒作用的。

關(guān)鍵詞：有色金屬礦山;深井采礦技術(shù)

一、采礦技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)礦產(chǎn)資源消耗的日益嚴(yán)重，表層礦產(chǎn)資源量越來(lái)越少，我國(guó)采礦工程需要不斷地尋求縱向發(fā)展的模式，加大深井采礦技術(shù)的研究，將傳統(tǒng)的露天開(kāi)采形式轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵麻_(kāi)采，提高資源的開(kāi)采效率。但是由于開(kāi)采深度的不斷增加，溫度和壓力也會(huì)不斷加大，對(duì)開(kāi)采作業(yè)提出了更高的要求，環(huán)境也愈發(fā)惡劣。因此，必須要結(jié)合深井采礦的相關(guān)工藝以及理論知識(shí)，加大對(duì)深井采礦技術(shù)的研究與實(shí)踐，引入國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)備以及開(kāi)采工藝技術(shù)，在保證安全的前提下進(jìn)一步加快深井采礦技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)程，提高礦產(chǎn)資源的開(kāi)采質(zhì)量和數(shù)量。因此需要對(duì)深井采礦不斷加強(qiáng)研究，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)展開(kāi)分析，一些南非國(guó)家在深井采礦方面進(jìn)展非常迅速，開(kāi)采的深度可以達(dá)到 2000 米。但需原巖溫度 50℃ ～80℃，原巖應(yīng)力 40兆帕 ～100 兆帕，才能對(duì)相關(guān)技術(shù)展開(kāi)應(yīng)用。解決這個(gè)問(wèn)題，主要的措施對(duì)研究出采礦方法，確定好開(kāi)采的順序，并改善回采的結(jié)構(gòu)，引進(jìn)適合的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以在深井采礦中展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)巖爆做好預(yù)報(bào)。

二、采礦注意的問(wèn)題

采礦方法多種多樣，使用范圍也不同，在開(kāi)采有色金屬礦石過(guò)程中需要從實(shí)際情況入手，選擇適當(dāng)?shù)拈_(kāi)采有色金屬礦石法，無(wú)論何種采礦技術(shù)和工藝在操作均需要注意：首先是處理采礦區(qū)的問(wèn)題。在采礦工藝中，怎樣處理采空區(qū)是主要問(wèn)題，需要高度重視。在處理時(shí)需要先冷靜加固再處理，防止盲目處理影響后續(xù)流程的實(shí)施。在填充采礦法的采礦區(qū)域，需要按照礦產(chǎn)資源情況選擇填充法，再使用填充材料開(kāi)展工作。對(duì)于各種采礦法的采礦區(qū)域，需要聯(lián)系實(shí)際狀況，做出處理，一方面能夠提高采礦效率，一方面能夠保證施工安全。有色金屬礦石采礦安全問(wèn)題是有色金屬礦石開(kāi)采一直關(guān)注的問(wèn)題，和其他工程相似，在采礦中需要做好安全管理工作，從而讓采礦可以順利實(shí)施，保證工組人員的安全，減小事故發(fā)生率。近些年來(lái)逐漸有生態(tài)發(fā)展的口號(hào)出現(xiàn)，在采礦過(guò)程中需要做好環(huán)境保護(hù)工作，從而統(tǒng)一采礦生態(tài)效益。

三、有色金屬礦山深井采礦技術(shù)研究

（一）數(shù)字化與無(wú)人化

地下金屬礦山無(wú)軌采礦裝備在未來(lái)的發(fā)展中逐漸趨近于數(shù)字化與無(wú)人化。首先，就數(shù)字化來(lái)說(shuō)，就是實(shí)現(xiàn)了機(jī)械技術(shù)與電子信息技術(shù)相融合，保證無(wú)軌采礦裝備在使用的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)自檢測(cè)與自診斷的功能，開(kāi)發(fā)商能夠?qū)ρb備的運(yùn)行數(shù)據(jù)隨時(shí)進(jìn)行查看，確定裝備運(yùn)行軌跡、生命周期，為無(wú)軌采礦裝備建立檔案，實(shí)現(xiàn)無(wú)軌采礦裝備質(zhì)量的提升。其次，就無(wú)人化來(lái)說(shuō)，地下金屬礦山的發(fā)展越來(lái)越趨向于無(wú)人化。目前，由于勞動(dòng)力成本的上升，且井下作業(yè)的安全隱患頻發(fā)，因此無(wú)人化已經(jīng)成為了未來(lái)金屬礦山井下作業(yè)的必然趨勢(shì)，無(wú)軌采礦裝備也要不斷地向無(wú)人化的方向發(fā)展。

（二）空?qǐng)霾傻V方法

空?qǐng)鲩_(kāi)采方法是對(duì)主礦進(jìn)行開(kāi)采，然后對(duì)周?chē)V藏進(jìn)行返回圍采，屬于傳統(tǒng)開(kāi)采方法之一。由于工廠開(kāi)展方法使用時(shí)間長(zhǎng)，相關(guān)技術(shù)和規(guī)章制度比較成熟，適合作為巖體穩(wěn)定，礦上去了的開(kāi)采。空?qǐng)鲩_(kāi)采方法通過(guò)對(duì)周?chē)鷰r體的保護(hù)，避免了塌方等現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證了開(kāi)采人員的安全，為后期的開(kāi)采提供廣闊的空間。因此，空?qǐng)鲩_(kāi)采礦方法適合于大規(guī)模的礦產(chǎn)開(kāi)采?？?qǐng)鲩_(kāi)采方法具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員實(shí)施和監(jiān)督。

（三）高地應(yīng)力卸荷技術(shù)

在礦山回采的開(kāi)展中，借助采場(chǎng)局部弱化，設(shè)置好礦山回采的科學(xué)順序，可以對(duì)巖石應(yīng)力的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，這樣向深部轉(zhuǎn)移應(yīng)力比較集中的位置。為保證該技術(shù)的合理應(yīng)用，取得良好的效果，讓承受荷載的巖石在三向應(yīng)力的狀態(tài)下，可以增強(qiáng)巖石的整體強(qiáng)度以及承受能力，避免外力對(duì)巖體造成破壞，從而讓巖層的荷載以及應(yīng)力更加集中，借助巖石本身的承受力，對(duì)這些應(yīng)力進(jìn)行承擔(dān)。

四、加強(qiáng)有色金屬采礦工程施工的措施

（一）定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)

設(shè)備是采礦工程施工活動(dòng)得以順利開(kāi)展的重要保障。因此，企業(yè)就應(yīng)加大資金的投入，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的定期檢查和維修，避免已經(jīng)損壞的設(shè)備還投入到正常的使用過(guò)程中。而對(duì)于已經(jīng)失修的設(shè)備，應(yīng)及時(shí)的予以丟棄，確保為采礦工程施工現(xiàn)場(chǎng)營(yíng)造一個(gè)較為安全、清潔的施工氛圍。此外，企業(yè)還應(yīng)定期的引進(jìn)較為先進(jìn)的高科技設(shè)備，確保當(dāng)前有色金屬礦石資源的開(kāi)采水平能夠有效的匹配當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。而采礦人員也應(yīng)不斷的督促自己，加大對(duì)新技術(shù)以及新設(shè)備的學(xué)習(xí)，確保將新設(shè)備投入到實(shí)際的采礦過(guò)程中，保障礦產(chǎn)資源的開(kāi)采安全。

（二）深井采礦中通風(fēng)問(wèn)題及解決策略

深井采礦不斷向縱深方向發(fā)展，規(guī)模擴(kuò)大，生產(chǎn)布局會(huì)不斷變化，這種情況下就需要對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)做出適當(dāng)?shù)母淖?，讓通風(fēng)系統(tǒng)保持良好的效果，為井下的工作人員提供更好的作業(yè)環(huán)境。通常情況下深井采礦的通風(fēng)系統(tǒng)，主要問(wèn)題是風(fēng)機(jī)的配置效率有待提升，進(jìn)風(fēng)量小以及風(fēng)流調(diào)整被破壞等問(wèn)題。因?yàn)樯罹傻V的地質(zhì)條件是有所區(qū)別的，這種情況下所采用的開(kāi)采方式是不同的，深井采礦通風(fēng)系統(tǒng)也要考慮到各方面的因素，采取合理的優(yōu)化方法。可以對(duì)深井采礦的風(fēng)量需求進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，這是對(duì)深井采礦的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)情況，考慮到整個(gè)深井的通風(fēng)需求，計(jì)算出總需風(fēng)量。然后結(jié)合作業(yè)點(diǎn)的設(shè)置，將風(fēng)量分配給各個(gè)作業(yè)段，結(jié)合需風(fēng)量，設(shè)置風(fēng)扇設(shè)備，避免漏風(fēng)。

（三）加大保護(hù)有色金屬礦石環(huán)境保護(hù)力度

在我國(guó)有色金屬礦石開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)讓環(huán)境遭受破壞，不利于我國(guó)的發(fā)展。對(duì)于此問(wèn)題，我國(guó)有色金屬礦石企業(yè)需要優(yōu)化治理礦區(qū)環(huán)境。首先，有色金屬礦石企業(yè)需要改進(jìn)污水處理設(shè)備，對(duì)于破損或者老化的設(shè)備應(yīng)進(jìn)行維修和保護(hù)，確保企業(yè)排放污水符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施此種做法能夠有效保護(hù)礦區(qū)水資源。其次有色金屬礦石企業(yè)需要針對(duì)性處理廢水和污水，禁止有廢水向外排放污染四周環(huán)境。并且企業(yè)需要負(fù)責(zé)礦區(qū)四周的環(huán)境，實(shí)施人工造林的方法，將礦區(qū)污染降到做小[5]。

結(jié)束語(yǔ)

總之，深井采礦是現(xiàn)階段有色金屬實(shí)際開(kāi)采遇到的主要問(wèn)題，淺層的有色金屬基本被開(kāi)采完，而深井采礦面臨的環(huán)境更加復(fù)雜，開(kāi)采的難度更高，這種情況下需要對(duì)深井采礦進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)綜合性采礦技術(shù)的開(kāi)發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫喜鵬.爆破技術(shù)在采礦工程的應(yīng)用探討[J].陜西煤炭，2019，38（05）：163-165.