淺談我國(guó)金屬礦山采礦技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向

吳德榮

(天柱縣安全生產(chǎn)執(zhí)法監(jiān)督大隊(duì)，貴州 貴陽(yáng) 556600)

隨著全球性科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，國(guó)內(nèi)外地下金屬礦山采礦工藝技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，為礦山的開(kāi)采量的提高提供了有利的條件，很大程度上地提高了礦山的開(kāi)采能力，不僅如此，還提高了開(kāi)采率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，大大降低了開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)的損失和貧化指標(biāo)。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

我國(guó)是一個(gè)礦產(chǎn)資源大國(guó)，大力發(fā)展采礦工業(yè)是高速發(fā)展建材工業(yè)和其他一切工業(yè)的需要，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的需要。世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)在發(fā)展過(guò)程中，對(duì)礦物原料的需求和依賴性不斷提高，礦山開(kāi)采深度逐漸加大。同時(shí)，開(kāi)采條件越來(lái)越復(fù)雜，采礦成本也日益提高，構(gòu)成了影響國(guó)家工業(yè)化和現(xiàn)代化的根本性制約因素。目前各國(guó)礦床地下開(kāi)采的基本方法，仍以豎井開(kāi)拓為主，近年來(lái)由于無(wú)軌自行設(shè)備的廣泛采用，礦床開(kāi)拓方法發(fā)生了相應(yīng)的變化。礦床埋藏深度不大的新建中小型礦山，幾乎全部采用斜坡道開(kāi)拓方法，用鏟運(yùn)機(jī)，自卸卡車或帶式輸送運(yùn)輸?shù)V石;當(dāng)?shù)V床埋藏較深但不超過(guò)500-600M時(shí)。新礦山多采用豎井提升礦石，斜坡道運(yùn)送人員，材料及設(shè)備的開(kāi)拓方法;當(dāng)?shù)V床埋藏很深或者經(jīng)過(guò)技術(shù)改造的老礦山，主要采用豎井開(kāi)拓，各生產(chǎn)階段用輔助斜坡道連通，以便各種無(wú)軌自行設(shè)備運(yùn)行。

2 生產(chǎn)需求情況

我國(guó)鉛鋅礦礦產(chǎn)資源在華南、西部分布較多，低品位礦多，大型礦少。在十二五期間，鉛鋅礦產(chǎn)資源勘查成為了國(guó)家的重點(diǎn)資源勘查對(duì)象，這一舉措不僅滿足了礦山資源儲(chǔ)量增加的需要，還促進(jìn)了有關(guān)部門對(duì)鉛鋅礦產(chǎn)勘查投資力度的增加，為開(kāi)采鉛鋅礦產(chǎn)資源提供了有利的條件，提高了鉛鋅礦產(chǎn)資源的存儲(chǔ)量。還得到了凈增長(zhǎng)。2005年鉛、鋅礦產(chǎn)保有資源儲(chǔ)量分別為3934.54萬(wàn)噸與9495.28萬(wàn)噸，分別比2000年的3512.3萬(wàn)噸與9278.12萬(wàn)噸增長(zhǎng)12%與2.3%。十二五期間，國(guó)家加大了對(duì)鉛鋅礦產(chǎn)資源勘查的投資力度，鉛鋅礦產(chǎn)查明資源儲(chǔ)量增長(zhǎng)很快，除滿足當(dāng)年的礦山開(kāi)采對(duì)資源儲(chǔ)量的消耗外，還有凈增長(zhǎng)。2005年鉛、鋅礦產(chǎn)保有資源儲(chǔ)量分別為3934.54萬(wàn)噸與9495.28萬(wàn)噸，分別比2000年的3512.3萬(wàn)噸與9278.12萬(wàn)噸增長(zhǎng)12%與2.3%。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定快速增長(zhǎng)，鉛鋅采選與冶煉加工整個(gè)環(huán)節(jié)中，利潤(rùn)的分配明顯向冶煉和加工環(huán)節(jié)傾斜。礦山基本建設(shè)明顯滯后。在1997年，鉛精的礦產(chǎn)量大約為72萬(wàn)噸左右，而到2005年，鉛精的礦產(chǎn)量達(dá)到了115萬(wàn)噸，其平均增長(zhǎng)速度為6.09%。與此同時(shí)，鉛冶煉產(chǎn)品的增長(zhǎng)速度達(dá)到了16.4%，從1997年的70.75增長(zhǎng)到了239.14萬(wàn)噸。這就說(shuō)明了鉛冶煉的能力增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于鉛礦山的生產(chǎn)能力的增長(zhǎng)速度。鋅和鉛相比之下又有不同的情況。鋅精礦產(chǎn)量從1997年的120.97萬(wàn)噸增加到了2005年的254.78萬(wàn)噸，年增長(zhǎng)率為9.76%，和鉛相比，高出了3.67個(gè)百分點(diǎn)。在同期鋅冶煉產(chǎn)品從143.44萬(wàn)噸增長(zhǎng)到了277.61萬(wàn)噸，年增長(zhǎng)率達(dá)到了8.6%。這就說(shuō)明了鋅礦山的生產(chǎn)能力增長(zhǎng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于鋅冶煉的增長(zhǎng)速度。

3 地下礦山開(kāi)采技術(shù)發(fā)展方向

我國(guó)金屬礦采礦技術(shù)總體水平較低，針對(duì)我國(guó)金屬礦采礦技術(shù)水平低的現(xiàn)狀，在今后采礦技術(shù)要朝著大規(guī)模機(jī)械化、采礦深井化、采礦溶浸化和采礦充填化方向發(fā)展，不斷的提高采礦的技術(shù)水平，從而降低采礦的成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 礦業(yè)數(shù)字化

(1)數(shù)字礦業(yè)的概念。礦業(yè)中很好的實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球化，以空間信息為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)礦山的信息系統(tǒng)體系是數(shù)字礦業(yè)的概念。

(2)數(shù)字礦業(yè)組成。數(shù)字礦業(yè)是數(shù)字礦山的集合，DM和數(shù)字礦業(yè)建設(shè)有著其復(fù)雜性、工程量巨大和長(zhǎng)期系統(tǒng)性特點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山的集合必須分階段一步一步展開(kāi)建設(shè)。

(3)數(shù)字礦山建設(shè)的意義和作用。目前中國(guó)處于礦產(chǎn)品消耗的高峰期，礦山企業(yè)必須抓住機(jī)遇，使用信息技術(shù)來(lái)提升采礦這一產(chǎn)業(yè)。發(fā)揮數(shù)字礦山在技術(shù)研討、人事管理這幾個(gè)方面的巨大潛能。

3.2 開(kāi)采智能自動(dòng)化

要實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)采的自動(dòng)化過(guò)程有著比較大的困難，尤其是將露天礦常用的推土機(jī)、裝藥車和汽車等設(shè)備實(shí)現(xiàn)遙控，可用于解決各種惡劣條件下的采礦問(wèn)題。遙控開(kāi)采系統(tǒng)投資少、技術(shù)含量高。每臺(tái)設(shè)備上安裝攝像頭，能全方位地了解設(shè)備周圍的生產(chǎn)環(huán)境。

3.3 金屬礦山尾砂綜合利用技術(shù)

施工企業(yè)在礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中沒(méi)有很好的考慮到環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題，以至于在礦山開(kāi)采后環(huán)境遭到了一定程度上的破壞，出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題，給人給社會(huì)帶來(lái)了危害。在礦山資源開(kāi)采過(guò)程中采用全尾砂充填技術(shù)可避免地壓的危害，避免礦山開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響。尾砂充填技術(shù)是20世紀(jì)初發(fā)展起來(lái)的，其作用是作為回采時(shí)的工作臺(tái)。70年代中葉后，國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展了一些全尾砂充填技術(shù)。

3.4 研制大型、高效和無(wú)軌化礦山設(shè)備

研制高效率大孔穿爆設(shè)備，以及鏟運(yùn)機(jī)為主體的裝運(yùn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化和無(wú)軌化，在礦山資源開(kāi)采過(guò)程中要合理使用激光測(cè)位裝置，使鑿巖臺(tái)車的運(yùn)作實(shí)現(xiàn)微機(jī)化控制。在大型礦山的開(kāi)采中要盡可能的使用機(jī)械化運(yùn)作，使用效率高的設(shè)備。

3.5 難采礦床開(kāi)采技術(shù)

近期將加強(qiáng)復(fù)雜地質(zhì)條件和難采礦床開(kāi)采技術(shù)研究，如深井開(kāi)采，老礦山二次資源回采和大涌水量礦床開(kāi)采等。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)礦物資源的需要在不斷的增加，因此在開(kāi)采上涌現(xiàn)了大量的高效、安全、低成本的采礦技術(shù)和方法，緊跟先進(jìn)技術(shù)的步伐，更好的開(kāi)發(fā)資源。

［1］侯萬(wàn)榮，李體剛，趙淑華，胡琴霞，金同和，劉洪利，李振輝.我國(guó)礦產(chǎn)資源綜合利用現(xiàn)狀及對(duì)策［J］.采礦技術(shù).2006(03)

［2］呂志飛，馮國(guó)俊，李兵磊.論小型金屬礦山安全生產(chǎn)現(xiàn)狀及整改措施［J］.科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì).2008(01)

［3］郭滕飛，宋丙劍.金屬礦山地下開(kāi)采方法選擇及其影響因素探討［J］.黑龍江科技信息.2010(23)