關于金屬礦采礦技術的探討

■欒維迪

（新疆哈密市西部黃金哈密金礦有限責任公司新疆哈密839000）

關于金屬礦采礦技術的探討

■欒維迪

（新疆哈密市西部黃金哈密金礦有限責任公司新疆哈密839000）

傳統的開采方式越來越不適應目前礦業高效、安全、環保開發的需求，所以金屬礦山企業經營者應該解放思想、拓展思路、積極采用一些新技術、新設備，創新開采技術，才能保持和發揮金屬礦床開采技術優勢，促進金屬礦山采礦技術的發展和提高企業的核心競爭力。

金屬礦山采礦技術問題

隨著金屬礦床開采深度的不斷增加，開采技術難度加大，破碎巖體增多，地應力增大，涌水量加大，地溫升高，帶來了深部地壓、提升能力、作業環境惡化、通風降溫和生產成本急劇增加等一系列問題，抑制了生產能力提高和礦產資源的充分回收。傳統的開采方式越來越不適應目前礦業高效、安全、環保開發的需求，所以金屬礦山企業經營者防需要解放思想、拓展思路、積極采用一些新技術、新設備，創新開采技術，才能保持和發揮金屬礦床開采技術優勢，促進金屬礦山采礦技術的發展和提高企業的核心競爭力。

1　目前金屬礦山采礦存在的問題

雖然我國金屬礦山開采技術工藝己取得顯著成就，但總體水平仍然較低，與國際先進水平相比存在一定的差距。突出表現在多數礦山裝備落后、開采規模小、勞動生產率低、礦山效益差和礦產資源利用率低。

（1）隨著淺部資源的逐漸減少和消失，金屬礦山多使用地下開采，其比例將越來越大，開采深度的不斷增大，地質條件惡化，破碎巖體增多，地應力增大，涌水量加大，地溫升高，帶來了深部地壓、作業環境惡化、地壓、巖爆與巖層控制、通風降溫、排水疏干、提升能力、采礦方法及采空區處理等技術難題及生產成本急劇增加等問題，抑制了生產能力提高和礦產資源的充分回收。

（2）深部礦巖體開挖后，原巖應力平衡遭到破壞，應力重新分布，巷道或采場周圍的巖石發生變形、破壞，甚至出現巖爆等多種動力災害。由于開采范圍和采掘空間狀態隨生產推進而不斷變化，礦巖重復受到工程擾動，巖層發生變形、移動和破壞，其發生機理難于認識，災害的發生難以預測，因此，安全條件嚴重惡化，事故頻發。

（3）伴隨深部開采而來的是原巖溫度不斷升高，致使開采與掘進工作面的溫度逐步升高，熱害日益嚴重。高溫環境下作業的工人，體能迅速下降，工作效率低，易出現中暑、熱暈，還可能誘發神經中樞系統失調等疾病。加之金屬地下開采的過程中，局部通風不合理有很多長距離的掘進并沒有設置局部通風機進行供風，僅僅只是依靠打眼用的空壓風來解決供氧以及排除污風的問題，這便造成了掘進效率的低下致使事故頻發。

（4）金屬礦床開采引起地表破壞、巖石裸露、水土流失、河流淤塞，嚴重破壞礦區生態環境。金屬礦地下開采常常破壞地下水系；采礦、選礦過程中，大量廢水排入河流，造成河流、湖泊嚴重污染；在開采、裝卸、運輸的過程中，產生大量礦塵，危害人體健康；礦山排出的大量廢石和尾礦，不僅占地面積大，而且往往使礦區成為不毛之地。

2　我國金屬礦山較為成熟的采礦方法

隨著露天采場不斷延深，開采深度的增加，采場空間作業尺寸逐漸縮小，開拓運輸和提升能力困難增加，采礦強度降低，運輸距離增長，重車上坡長距離運行，設備效率降低，生產能力下降。同時露天采場邊坡越來越高，緩傾斜薄礦脈屬難采礦體也相繼增多，存在勞動強度大、生產能力低、損失貧化大等缺點。特別是進入深井開采的高地壓環境，傳統的被動支護方式嚴重影響了回采作業的正常進行。金屬礦山深部開采給安全生產帶來一系列技術難題：深井開采的地壓加劇，巖爆發生的可能性加大；地溫增高，井下工作環境熱害嚴重；給深部作業區新鮮風源供應與污濁風流處理帶來困難。這些技術問題如不能很好地解決，不僅使礦山企業存在傷亡事故和職業危害的危險性，而且使正常的生產無法順利進行，對許多即將進入深部開采礦山企業的安全生產帶來諸多隱患。因此只有加大科技投入，著眼于自主創新和自身實力的增強，充分利用后發優勢，解決深井開采關鍵性的開采技術才能保證金屬礦山穩步發展，實現金屬礦山企業跨越式發展。因此在未來的一定時期內我國金屬礦山開采技術工藝主要發展方向是：機械化大規模采礦、深井采礦、溶浸采礦和充填采礦等新工藝和新技術的應用。

（1）空場采礦法。它是把礦塊劃分為礦房和礦柱兩部分來開采，是目前大多數礦山企業采用的方法。技術較為成熟。其特點是回采過程中，采空區主要暫留或永久殘留的礦柱進行支撐，采空區始終是空著的，一般在礦石與圍巖很穩固時采用。根據礦塊或礦壁的結構不同與回采作房柱業的特點，空場采礦法可分為全面采礦法、采礦法、階段礦房采礦法等。

（2）崩落采礦法。是以崩落圍巖來實現地壓管理的采礦方法，即隨著崩落礦石，強制（或自然）崩落圍巖充填采空區，以控制和管理地壓，其特點是隨著礦石采出，有計劃地用崩落礦體的覆蓋巖層和上下盤巖石來充填采空區，及時控制采空區地壓和處理采空區，這種采礦方法簡化了采場結構，實現了一巷道多種用途，減少了采掘工作量，降低了采礦成本，一般在礦體地表允許陷落的條件下采用。主要圍巖不穩固、分層崩落法、分段崩落法、階包括單層崩落法、段崩落法。

3　應對深部開采，實施科技創新，改造傳統采礦工藝和發展新型采礦技術的展望

隨著科技不斷的進步，一些先進的采礦關鍵技術方法也得到了實踐和應用。礦巖爆堆的塊度及其分布、有用礦物品位及其分布等參數的即時分析技術及方法以及基于井下環境的空間距離識別、定位及導航技術，諸如埋線導航、無源光導、有源光導、墻壁跟蹤、慣性導航技術及裝備，主體設備工況的智能監測技術、故障預防技術、失效安全等技術、采礦設備遙控及智能化技術和高速數字通信網絡技術不斷得到探索和實踐，也在不斷的推廣應用

總之，隨著科學技術的進步和采礦技術條件的進一步推進，在今后一定時期內采礦技術的主要發展方向為無廢開采、機械化大規模開采、連續采礦以及深井采礦、溶浸采礦和充填采礦等工藝和技術。還將逐步發展露天地下聯合采礦技術、無爆破采礦技術、自動化采礦技術和連續采礦技術。對大型采礦設備進行GPS和網絡通訊技術自動化、智能化管理，從而提高勞動生產率、降低成本，延長礦山有服務年限。

［1］池洪斌.露天采礦技術及發展方向探討 ［J］.中國新技術新產品，2013.

［2］邢寶恒.關于露天礦高臺階爆破問題的幾點看法 ［J］.神華科技，2012.

P61［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-24-1