地下金屬礦山開采技術發展趨勢探索

鄭 釗，王 林，許 龍

（西藏華泰龍礦業開發有限公司，西藏 拉薩 850200）

在地下金屬礦山當中，蘊藏有豐富的金屬資源，為了能夠進一步實現我國各項工業的發展，做好資源的開采成為了非常重要的一項工作任務。在具體工作開展中，即需要能夠充分做好開采技術的把握與應用，更好的提升開采效果[1]。

1 現有技術分析

在現今地下金屬礦山生產中，主要具有的技術有：第一，崩落采礦技術。該技術是具有較高使用頻率的一種方式，具體來說，即在實際開采中，將價值不高的礦石實現對采礦區的回填，以此填埋采空區，通過該方式避免礦石對土地進行占用，且能夠起到重復利用的作用[2]。在礦山開采中，該技術在實際應用中能夠對采空區進行有效的管理，更好的控制采礦中出現的坍塌事故。同其余技術相比，該技術在實際應用中具有更高的生產效率以及安全性，適合應用在礦體地質不穩的礦區施工中；第二，空場采礦技術。該技術是具有成熟特點的采礦技術，即在對礦山資源進行回采時，不需要對礦場采空區進行填埋，保持空場的一種方式。在具體技術應用中，通過礦柱的應用支撐礦山，對礦塊進行劃分，之后先開采礦房，再開采礦柱；第三，充填采礦技術。在該技術中，即通過充填材料的應用填充采空區，在形成支撐柱體后實現支撐柱同填充材料的相互配合，以此對采空區支撐保護作用進行達成，適合應用在復雜的礦山區域。

2 技術發展趨勢

2.1 深部開采

在礦山淺層礦物資源不斷開發利用的過程中，在地下金屬資源開發中，也逐漸向著縱深方向發展。同淺埋礦床相比，因深部礦巖在賦存條件、地應力以及地質構造等方面差異的存在，則因此具有了更為復雜的開采技術條件，在面技術難題更為復雜、更為廣泛的情況下，也在多方面具有了更高的施工要求與考慮因素，如高溫、回采、通風、環境保護、地壓以及排水等方面。尤其是在現今我國經濟不斷發展的過程中，國家各個行業糴金屬產品也具有了更大的需求量，該種情況的存在，也會使我國淺層有色金屬礦床逐漸消失，做好深部開采則成為了未來一段時間當中的主要開采方式。

2.2 連續化采礦

就目前來說，連續開采更是已經成為了世界范圍內積極研究的焦點以及熱點問題。具體來說，礦山的連續開采主要包括有以下幾個層次，分別為礦房回采、礦體回采、礦石運送以及全工藝過程連續化這幾個層次。對于爆破落況技術連續采礦來說，也正是現今連續開采工作當中的重要內容，在現今研究中，主要是對于礦塊、礦體等方面的回采，在保證運礦、落礦以及除礦這幾個工序相互協調的情況下在不同空間中平行作業，以此對高效率開采工藝系統進行組成。

無廢化采礦也是目前礦業發展過程當中的一項重要課題。對于該方式來說，即是對采礦當中廢料的排放以及產出進行最大限度的減少，在對資源綜合利用率進行提升的情況下對礦產資源開發的工藝技術與負面影響進行降低。在現今研究中，主要體現在無生態危害的采礦系統研究方面。首先，要對肥料產出最小化進行實現，即在實際開采中最大程度減少廢石的采出幾率，同時最大程度在原地做好有用成分的回收。具體來說，可以對采切比小的采礦方式進行應用，對開拓系統進行合理的應用，以此保證能夠從源頭上對廢礦石的產出率進行控制。同時，對上行開采順序進行應用，對井下選廠進行建設，將開采當中產生的尾砂以及廢石實現對采空區的回填。對地下熔煉、熔浸技術進行應用，對地下氣做好化學、物理工藝的應用。此外，也需要能夠積極做好采礦過程當中廢料的應用，通過該方式，則能夠使不具有開發價值的個性物實現對礦產資源的轉變，對肥料資源化水平進行提升。具體來說，可以應用為生產建筑材料以及貧瘠土地改良材料等，也可以對其中的有用成分進行回收，對礦物花費進行生產，以此作為其余工業添加劑以及原料的應用。

2.3 智能化技術

（1）傳感器技術：該技術主要包括有有毒氣體傳感器、設備運行狀態參數傳感器、微震傳感器、探地雷達以及風速傳感器等。在實際礦山生產中，通過這部分技術的應用，則能夠為實際生產過程進行有效的優化與監控，對大量的原始數據獲得。

（2）定位技術：在露天礦卡調系統中，GOS定位技術目前具有較多的應用。在地下礦山生產中，因具有較強的電磁屏蔽、惡劣的作業環境以及狹長的空間，GPS定位技術在具體的應用范圍以及應用效果方面則存在不足。目前，相關技術也得到了較多的研發與應用，如射頻時被技術以及wifi跟蹤技術等，具有較好的應用空間與應用價值。

（3）通訊技術：就目前來說，地下礦山的通訊技術也屬于快速發展的過程中，具體來說，通訊系統從特定部門向著全礦乏味轉變，從單一語音功能向著數據網傳輸以及語音視頻方向轉變。在而在近年來社會上通訊技術飛速發展的過程中，未來礦山開采也需要能夠充分做好通訊技術的應用，進一步提升溝通水平。

（4）軟件技術：根據開采當中不同數據以及反映自然條件情況開展科學的生產過程控制與優化，這正是軟件應用的關鍵任務。對于礦業軟件來說，其也經歷了較長的發展，近年來，國內外相關單位也為了對相關算法的實現開展了大量的研究，對具有多種功能的計算機軟件系統進行開發，其中，三維可視化就是其中的主要發展方向。就目前來說，礦業生產當中的主要軟件有環境管理、環境評價、地理信息系統、爆破設計、生產調度、設備運行狀態模擬、設備維修管理以及經濟評估相關內容。通過這部分技術在實際礦山生產當中的應用，則能夠對全礦范圍的信息共享能力進行提升，將原有礦山的單獨工作實現對整體的轉變，使生產工具、勞動力以及作業地點等對生產過程的實時調度與監控進行實現，以此使采礦從工藝技術向著海量數據方向發展。

2.4 高效率采礦

近年來，地下采礦技術獲得了快速的發展，在此過程中，采礦設備在對液壓化、無軌化進行實現的情況下，也不斷向著智能以及大型化方向發展。要想實現該目標，其主要方式有：第一，采礦設備應用。通過自動化、機械化目標的實現，則能夠在對礦山產量進行提升的情況下降低生產成本，且對于生產安全也具有積極的意義；第二，規模化發展。除了做好先進生產機械設備應用的同時，也需要從生產規模角度進行集中、大型化發展。在很長時間內，生產工具機械化目標的實現對采礦方式的轉變起到了積極的促進作用，這即需要能夠積極向著集中化、大規模采礦方式進行轉變，通過該種大規模方式的應用提升生產效率，且能夠獲得降低生產成本的特點。在該技術中，其具有采準回采間隔時間短、靈敏度自動化程度高以及采切比低的特點，且整個過程具有更為安全的作業條件以及較好的環境狀況。

3 結語

在上文中，我們對地下金屬礦山開采技術的發展趨勢進行了一定的研究。在未來礦山生產中，即需要能夠充分做好相關技術的研究與應用，積極聯系發展趨勢優化技術，進一步促進地下金屬礦山開采工作水平的提升。