地下金屬礦山開(kāi)采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探索

王一

（河鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司，河北唐山 063000）

1.地下金屬礦山開(kāi)采工藝的發(fā)展

1.1 開(kāi)采方式

目前我國(guó)在進(jìn)行地下金屬礦山開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)是使用很多技術(shù)，每一種開(kāi)采方式和技術(shù)都有優(yōu)劣之分，例如充填采礦法、崩落采礦法等都是我國(guó)地下金屬礦山過(guò)程中，使用較為廣泛的開(kāi)采方式。尤其充填采礦法在技術(shù)和設(shè)備的不斷革新下，充填采礦法的開(kāi)采面積和適用范圍正不斷加大，這對(duì)于我國(guó)地下金屬礦山開(kāi)采方式的應(yīng)用比例產(chǎn)生很大影響[1]。但是由于開(kāi)采種類(lèi)和物質(zhì)的不同，所以在面對(duì)不同開(kāi)采物質(zhì)時(shí)使用的開(kāi)采方式也有一定的區(qū)別，例如在開(kāi)采鐵礦物質(zhì)的過(guò)程中主要是用崩落采礦法，開(kāi)采黃金礦山時(shí)則會(huì)使用充填采礦法和空?qǐng)霾傻V法。這種根據(jù)開(kāi)采物質(zhì)的采礦方式可以保證開(kāi)采質(zhì)量，近些年我國(guó)也在開(kāi)采方式上投入大量的時(shí)間和精力，最終讓我國(guó)的地下金屬開(kāi)采技術(shù)得到全面提高。

1.2 深部開(kāi)采

目前我國(guó)很多礦山在開(kāi)采過(guò)程中都逐漸向深部開(kāi)采發(fā)展，而在進(jìn)行深部開(kāi)采的過(guò)程中開(kāi)采的環(huán)境、條件以及安全性都和淺部開(kāi)采有很大的區(qū)別，所以需要相關(guān)開(kāi)采部門(mén)加強(qiáng)對(duì)深部開(kāi)采技術(shù)的研究，確保在進(jìn)行深部開(kāi)采過(guò)程中工作質(zhì)量、安全性得到提高，同時(shí)這對(duì)于提高深部開(kāi)采的效率和提高礦產(chǎn)資源出礦率有著重要的意義。

1.3 原地溶浸開(kāi)采法

原地溶浸式開(kāi)采是一種多重技術(shù)結(jié)合的開(kāi)采方式，這種開(kāi)采方式需要一直在地下進(jìn)行金屬礦物質(zhì)開(kāi)采，然后在和冶金技術(shù)相結(jié)合[2]。目前我國(guó)很多地下金屬礦山都在使用這種原地溶浸式開(kāi)采，因?yàn)樵厝芙介_(kāi)采和一些傳統(tǒng)的開(kāi)采方式相比有著很大的不同，在開(kāi)采過(guò)程中不僅不用挖掘地表，還不會(huì)產(chǎn)生大量的廢石和廢礦，這樣還大幅度節(jié)約了運(yùn)輸這些廢石、廢礦的成本[3]。而且目前我國(guó)許多礦場(chǎng)都是因?yàn)殚_(kāi)采技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題導(dǎo)致的破產(chǎn)，所以說(shuō)通過(guò)原地溶浸式開(kāi)采不僅能保證礦場(chǎng)有可靠的開(kāi)采量，還能解決礦場(chǎng)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的各項(xiàng)成本問(wèn)題。

2.地下金屬礦山開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 開(kāi)采設(shè)備的大型化、自動(dòng)化、智能化

目前我國(guó)在開(kāi)采一些露天礦源時(shí)會(huì)采用牙輪鉆機(jī)、挖掘機(jī)等大型的機(jī)械化設(shè)備，這種機(jī)械化設(shè)備不僅可以使用衛(wèi)星和信息系統(tǒng)對(duì)礦山進(jìn)行全面且詳細(xì)的評(píng)估，還能保證一定的開(kāi)采效率，而且現(xiàn)在很多礦場(chǎng)已經(jīng)引進(jìn)了無(wú)人轎車(chē)，這種無(wú)人轎車(chē)更適合進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)工作[4]。礦場(chǎng)在開(kāi)采過(guò)程中一般會(huì)使用較為先進(jìn)且敏捷度較高的電子操控設(shè)備，這種設(shè)備不僅可以靈活進(jìn)行開(kāi)采工作，還具備很高的性?xún)r(jià)比。

2.2 無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)的廣泛應(yīng)用

金屬礦床在開(kāi)采過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)塌方、浪費(fèi)資源、廢石排放混亂等情況，針對(duì)這種情況需要金屬礦床的相關(guān)技術(shù)人員利用生態(tài)學(xué)、工程學(xué)等方面的知識(shí)，幫助金屬礦床研究出一套持續(xù)性強(qiáng)、穩(wěn)定性高的技術(shù)，目前已研制出的廢料資源化全尾礦填充技術(shù)和赤泥膠結(jié)充技術(shù)十分適合金屬礦床使用，通過(guò)這種技術(shù)的使用不僅能保證金屬礦床可以最大程度的限制廢料的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)廢料的轉(zhuǎn)廢為寶，還能解決金屬礦床開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題，最終使金屬礦床向無(wú)廢開(kāi)采發(fā)展。

2.3 深井挖掘開(kāi)采技術(shù)

深井挖掘顧名思義就是對(duì)一些深度較深的礦山進(jìn)行挖掘，因?yàn)榈V井深度較深所以具有很多不可控因素，此外在進(jìn)行挖掘開(kāi)采過(guò)程中一些設(shè)備也無(wú)法順利且穩(wěn)定的進(jìn)行，還會(huì)出現(xiàn)操作混亂的情況。而且在進(jìn)行礦井深度挖掘過(guò)程中不光要面對(duì)高溫、高壓、缺氧、光線等難題，還要應(yīng)對(duì)的物質(zhì)運(yùn)送、地壓的沖擊等問(wèn)題。所以說(shuō)在進(jìn)行深井挖掘時(shí)需要相關(guān)的技術(shù)部門(mén)進(jìn)行詳細(xì)且科學(xué)的規(guī)劃，并根據(jù)一些現(xiàn)實(shí)的開(kāi)采條件進(jìn)行計(jì)劃，從而充分解決深井挖掘過(guò)程中出現(xiàn)的回采、排水、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題，這對(duì)于深井挖掘有著重要的意義。因?yàn)樵诖酥拔覈?guó)并沒(méi)有很多深井挖掘的礦場(chǎng)，超過(guò)1000m的金屬礦場(chǎng)主要集中在一些非洲、南美洲的部分國(guó)家，但隨著我國(guó)市場(chǎng)對(duì)金屬礦物質(zhì)的需求越來(lái)越大，我國(guó)也逐漸向深井挖掘方面發(fā)展，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)表明未來(lái)的5～10年里我國(guó)會(huì)出現(xiàn)一大批有色金屬礦山，而且開(kāi)采深度都有超過(guò)1000m。

2.4 連續(xù)采礦技術(shù)

目前我國(guó)在進(jìn)行連續(xù)的采礦時(shí)，主要分為一下幾個(gè)步驟：礦房的回采、礦體的回采、礦石的運(yùn)送、全工藝的連續(xù)化。在諸多開(kāi)采技術(shù)中，爆破落礦一直都是連續(xù)開(kāi)采過(guò)程中十分重要的內(nèi)容，通過(guò)爆破落礦不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)礦房、礦體等方面的回采，還能保證各項(xiàng)采礦工序穩(wěn)定的進(jìn)行，因?yàn)樵谶B續(xù)采礦過(guò)程中，各項(xiàng)工序需要在不同的空間和層面進(jìn)行開(kāi)采工作，所以說(shuō)只有做到各道采礦工序可以穩(wěn)定且默契的協(xié)助工作，才能保證采礦單位提高整體的采礦效率。此外在連續(xù)采礦工作的過(guò)程中，無(wú)廢礦采礦技術(shù)也是其中十分重要的工作方式是，通過(guò)降低廢料的生產(chǎn)，能大幅度提高礦產(chǎn)單位對(duì)礦物資源的采集和使用，這也是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的關(guān)鍵，可以很好保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

2.5 礦山環(huán)?；途C合化

許多西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始重視礦山生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，比如某些礦山在處理碎石、廢礦、粉塵等影響生態(tài)環(huán)境的礦物質(zhì)垃圾時(shí)，需要根據(jù)相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行處理工作，只有達(dá)到對(duì)應(yīng)要求才能進(jìn)行排放，但是這也大幅度增加了礦場(chǎng)的開(kāi)采成本，這也是目前一些檔次較差的礦石不進(jìn)行加工生產(chǎn)的重要原因。所以說(shuō)根據(jù)以上問(wèn)題，需要我國(guó)的相關(guān)的開(kāi)采部門(mén)積極探索西方的礦山開(kāi)采技術(shù)，并在開(kāi)采過(guò)程中大力推廣無(wú)廢物的礦場(chǎng)的建立和普及。

3.完善地下金屬礦山開(kāi)采技術(shù)的實(shí)施對(duì)策

3.1 更新完善開(kāi)采設(shè)備和軟件

由于我國(guó)信息技術(shù)的快速發(fā)展，導(dǎo)致礦山在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)使用許多智能化、信息化、智能化的設(shè)備。通過(guò)這些機(jī)械設(shè)備的使用，大幅度提高了我國(guó)地下金屬資源的開(kāi)采質(zhì)量和效率，保證地下金屬的開(kāi)采更加安全可靠，根據(jù)這種情況需要相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)對(duì)開(kāi)采設(shè)備和技術(shù)方面的完善，使這些開(kāi)采設(shè)備可以在地下金屬開(kāi)采中得發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值。就拿露天開(kāi)采來(lái)為例，目前我國(guó)的露天開(kāi)采都在使用挖掘機(jī)、鉆機(jī)，而且在開(kāi)采中還裝備了衛(wèi)星定位系統(tǒng)，通過(guò)這些設(shè)備和軟件可以全面實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)采。所用在開(kāi)采過(guò)程中需要相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)開(kāi)采設(shè)備和技術(shù)的投入力度，從而使開(kāi)采人員可以更好的進(jìn)行開(kāi)采工作。

3.2 創(chuàng)新更多開(kāi)采方式

為了礦場(chǎng)開(kāi)采的穩(wěn)定持續(xù)性的發(fā)展，必須重視實(shí)踐和創(chuàng)新工作的落實(shí)，通過(guò)創(chuàng)新和實(shí)現(xiàn)意識(shí)不僅能培養(yǎng)礦場(chǎng)員工的創(chuàng)新意識(shí)，幫助員工們積極參與到礦山開(kāi)采模式的改革創(chuàng)新工作中。為了幫助員工們有更強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)，要定時(shí)定期開(kāi)展技術(shù)研討會(huì)、學(xué)術(shù)交流會(huì)，通過(guò)交流和分享讓員工們的眼界和經(jīng)驗(yàn)得到全面提高。雖然說(shuō)我國(guó)近些年在地下金屬開(kāi)采上有了很大的進(jìn)步，但是和一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還是存在一定的差距，尤其在機(jī)械設(shè)備使用方面依然全面領(lǐng)先我國(guó)。因此針對(duì)這種情況需要地下金屬開(kāi)采單位創(chuàng)新和研究出更多開(kāi)采技術(shù)，并且根據(jù)不同的礦山合理使用的開(kāi)采技術(shù)，在優(yōu)化開(kāi)采模式的同時(shí)，還能保證整個(gè)礦山開(kāi)采工作可以穩(wěn)定且順利進(jìn)行。

4.結(jié)語(yǔ)

針對(duì)地下金屬礦山開(kāi)采工藝的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行分析，并且對(duì)地下金屬礦山開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行闡述，最后對(duì)完善地下金屬礦山開(kāi)采技術(shù)的實(shí)施對(duì)策進(jìn)行探討。