地下金屬礦山采礦技術(shù)進展及研究方向

劇生 甘雨濃

河北鋼鐵集團礦業(yè)有限公司廟溝鐵礦 河北秦皇島 066000

隨著我國科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，信息化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)和智能化技術(shù)已經(jīng)在諸多行業(yè)和領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，在金屬資源開采中應(yīng)用智能化技術(shù)，可以促使行業(yè)趨于智能化、自動化以及信息化方向發(fā)展，提升開采效率、預(yù)防安全事故，對促進行業(yè)發(fā)展具有重要價值[1]。

1 地下金屬礦山開采現(xiàn)狀

地下金屬礦山開采量是非常大的，同時所開采出來的礦物的價值也比較高，由于傳統(tǒng)的礦山開采工藝已經(jīng)滿足不了我國現(xiàn)在的發(fā)展需求，因此我國地下金屬礦山開采行業(yè)需要進行改革，需要在金屬礦山開采工作中大力推行新技術(shù)的應(yīng)用。

目前進行地下金屬礦山開采的工作中，開采技術(shù)占據(jù)了十分重要的地位，我國地下金屬礦山開采工作可以運用的開采技術(shù)種類非常多，在進行開采工作時需要工作人員自己去進行分析，應(yīng)用最科學(xué)合理的開采方法進行開采工作，避免造成資源浪費，但如何選擇合適的開采技術(shù)是地下金屬礦山開采工作者所頭痛的問題。

2 地下金屬礦山采礦技術(shù)

2.1 深井充填開采方法

這種方法最早出現(xiàn)在英國，隨后被我國積極引入，目前在金屬開采中使用普遍。深井充填開采方法應(yīng)用過程選擇的充填物時膠結(jié)材料，通過常年發(fā)展材料應(yīng)用量和標(biāo)準(zhǔn)已通過反復(fù)改進，符合大型有色金屬開采要求，常常采取全尾砂形式進行充填，由此能夠提高材料固結(jié)性能，避免脫水和濃縮等問題的出現(xiàn)，還能明顯減少采礦成本，完善了采礦階段深井工作環(huán)境，使得采礦者能夠在安全的操作環(huán)境下工作，進一步降低了井下各種安全事故的出現(xiàn)率，因此該技術(shù)具有顯著的礦山深井應(yīng)用價值，要求金屬礦山單位在后期采礦過程積極使用這種方法開采金屬資源。實際使用時，采礦者要按照礦山結(jié)構(gòu)的走勢，明確需要挖掘的礦塊，而且設(shè)立間柱、底柱，預(yù)留值是6米，回采高度要維持在2米左右，根據(jù)確定的比例分割礦塊。在操作中運送巷道、充填井等操作地方要有效銜接起來，在貫通時提高工作效率，爆破過程，要在爆破周圍設(shè)置雷管、鑿巖機等設(shè)備[2]。

2.2 盤區(qū)房柱法

盤區(qū)房柱法是目前一種先進科技，在使用時應(yīng)當(dāng)在操作場地建立一個礦房，在其中進行回采工作。修建礦房時，要根據(jù)礦山深井的方向進行合理劃分，促使該位置能夠形成礦柱、礦房。采礦階段要保證不能處置采礦區(qū)，然后對作業(yè)范圍頂板、下板面的礦層展開檢查，通過檢查如果礦石具有一定的穩(wěn)定效果，頂板和下板質(zhì)地較硬，并且頂板位置形成了厚巖層時才能夠開始采礦工作。使用盤區(qū)房柱方法時，礦山中間柱的支撐性能很強，井底作業(yè)比較安全，可以有效減少采準(zhǔn)任務(wù)，金屬開采量多，但是開采時要掌握好潛孔全部切頂針對開采效率造成的嚴(yán)重影響。

3 地下金屬礦山開采發(fā)展趨勢

3.1 進行深部開采工作

隨著采礦工作的不斷發(fā)展，從原有的只對淺層礦體進行開采，已經(jīng)出現(xiàn)了進行深層礦體開采的傾向，與開采淺層礦產(chǎn)資源相比，進行深層礦體開采工作所需要面對的問題是非常多的。受深層礦體所處的環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造等外部因素的影響，在進行開采工作時一定要考慮更多的問題，如通風(fēng)、排水、頂板管理以及采空區(qū)管理等問題。由于經(jīng)濟的不斷發(fā)展，只依靠淺層礦體開采已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的發(fā)展需求了，進行地下金屬礦山深層礦體開采工作已經(jīng)成為一種必然發(fā)展趨勢。

3.2 智能化開采

在科學(xué)技術(shù)的支撐下，計算機技術(shù)、可視化技術(shù)以及地理信息技術(shù)已經(jīng)在地下礦產(chǎn)資源開發(fā)中獲得廣泛應(yīng)用，通過合理應(yīng)用上述技術(shù)，可以對礦藏和礦山的空間信息進行簡化，通過差值方法明確礦石品位和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，并且利用三維立體模型的方式進行呈現(xiàn)，便于企業(yè)確定礦石儲備以及開采區(qū)域。同時，利用三維立體建模技術(shù)還能夠提升礦區(qū)的后續(xù)擴展、支護條件以及初始布置的設(shè)計速度，降低企業(yè)人力資源和物力資源的投入，保證設(shè)計規(guī)劃更加科學(xué)合理，為后續(xù)資源開采奠定良好基礎(chǔ)。

在金屬資源開采中，需要以各項信息數(shù)據(jù)作為支撐，進而保證開采活動的有序進行，提升開采效率、降低開采成本、避免發(fā)生安全事故，在信息收集中應(yīng)用智能化技術(shù)，通過構(gòu)建信息收集反饋系統(tǒng)，可以及時獲取相關(guān)信息，保證信息數(shù)據(jù)的可靠性、真實性以及準(zhǔn)確性，進而保證開采作業(yè)的有序進行。在構(gòu)建信息收集智能化系統(tǒng)中，傳感器技術(shù)是最為關(guān)鍵的技術(shù)，其是收集信息數(shù)據(jù)的管理終端，能夠促使開采作業(yè)調(diào)度、調(diào)控以及安全檢測等環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能化。例如在應(yīng)用傳感器技術(shù)中，其可以利用熱成像、視頻、雷達以及激光等方式進行現(xiàn)場監(jiān)測，通過化學(xué)、核能、光電、機械以及熱力等原理確定礦物參數(shù)和地質(zhì)參數(shù)，通過超聲波原理對地下空氣質(zhì)量進行動態(tài)監(jiān)測。利用傳感器獲取數(shù)據(jù)后，通過通訊技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄芑脚_中，能夠?qū)崿F(xiàn)對開采現(xiàn)場的遠(yuǎn)程監(jiān)控，技術(shù)人員根據(jù)數(shù)據(jù)信息對突發(fā)情況進行科學(xué)處理，促使開采作業(yè)順利以及安全的運行[3]。

3.3 科技創(chuàng)新與數(shù)字化礦山

科技創(chuàng)新與建設(shè)智慧礦山是礦山發(fā)展的大勢所趨、必由之路，為我國資源可持續(xù)發(fā)展提供保障，為高危行業(yè)風(fēng)險提供化解方法，對我國金屬資源開發(fā)企業(yè)國際競爭能力產(chǎn)生積極推動作用。比如說洛鉬集團全方位推進數(shù)字化礦山建設(shè)，實現(xiàn)機械化減人，自動化換人，智能化增效。

4 結(jié)語

綜上所述，礦廠想要得到更好的發(fā)展，一定要運用現(xiàn)代化手段，從整體提高行業(yè)競爭力，找到最適合自己的發(fā)展道路，這樣才能促進地下金屬礦山開采工作的發(fā)展，為我國社會建設(shè)提供更多幫助。