地下金屬礦山采礦技術進展探討

宋磊 欒嵐

通化鋼鐵集團板石礦業有限責任公司 吉林白山 134300

近年來為了滿足我國社會不斷增加的各類礦產資源需求，我國加大了各類礦產資源的開發力度。在當前的形勢下制定科學的采礦就是，可以提升礦產資源的開發利用效率的，保證勘查以及找礦的質量，滿足時代發展對礦產資源的需要，礦產勘查工作和找礦工作質量和效率的提高還能促進整個勘查行業的發展,促進找礦技術的創新發展。同時金屬礦山的開采活動為現代工業提供了大量的生產原料，是現代化國家經濟發展的重要基礎。隨著淺部礦床逐漸開采殆盡，大多數金屬礦山逐漸向地下開采和深部開采發展。

1 我國金屬礦資源現狀

在經濟發展下，我國礦業發展較快，資源儲量得到增長，我國也成為了礦產資源大國之一，在國民經濟發展中，我國金屬礦產品的增加量同我國國民經濟發展不協調，與此同時金屬礦產資源你供需矛盾逐漸突出[1]。金屬礦相較于普通礦產資源，其儲量少且分布比較分散。而隨著我國經歷了長時間的粗放式經濟發展之后，已經逐漸將淺層金屬礦開發殆盡，為了滿足工農業生產對金屬礦的需求，現階段金屬礦開發已經逐漸轉向深層金屬礦的開發。由于金屬礦的形成機理比較特殊，其形成時間比較長，對地質條件要求比較特殊，在這些地質條件深處所埋藏的金屬礦，其埋藏區域的空間比較分散，增加了找礦工作難度。而在開采深部金屬礦時，容易破壞礦區及其周圍的地質構造而增加出現地質災害的概率，威脅周邊人員生命安全。為此就需要應用地質學和先進勘查技術做好金屬礦深部找礦工作，通過專業化的指導來解決深部找礦工作中的難題，還要求相關技術人員加強學習并不斷提升找礦專業技術水平，以此來提升找礦效果。

2 地下金屬礦山采礦技術分析

2.1 智能化開采

該系統可以借助物聯網的優勢，結合GIS和GPS技術功能，第一時間對監測的數據信息反饋到監控中心，應用網絡來對數據做好傳輸工作，處理好相關數據，指導一線員工做好安全生產，在安全事故發生時，可以通過定位系統提供曠工分布數據信息，提升開采效率和降低死亡率。

2.2 地球物理方法

2.2.1 地震勘探法的應用

地震勘探法的應用，比較適合在第二度深度空間范圍內開展金屬礦找礦工作，尤其比較適合在地層深部大型或超大型的金屬礦找礦工作中應用，應用此方法的探測深度范圍較大，可以探測到地下2000m以上的深度，還可以對礦產資源的分布情況掌握地更加詳細和清楚，準確預測金屬礦的位置并指導開采工作的開展，防止在開采作業中對地質結構造成更大的破壞[2]。

2.2.2 激發極化法的應用

此種方法利用的是激電效應原理，在深入了解地質情況之后獲取地質數據信息，作為開展找礦工作的指導依據。還在中間梯度裝置上敷設供電電極等，發揮此方法的優勢進行掃面工作，擴大測量面積，并對各種形狀、產狀和相對低電阻極化進行揭示，更加直觀地獲取異常形態信息，在供電之前將水注滿電極兩端來提升接地效果。應用此方法時可以保證電極之間的距離為1km，并且要保證電極供電量，以此來開展對深部金屬礦的詳細勘察工作。

2.2.3 磁力勘探法的應用

此方法的原理是針對不同金屬礦產資源所具有的不同磁力場，通過探測深部的磁力場來確定是否存在金屬礦并了解不同金屬礦的長度產狀和形態等。應用此方法可以更加精確的勘探金屬礦的位置和深度，同時也掌握地球地質構造特點，便于在此基礎上開展地質填圖研究工作，同時也起到對尋找和開采深部金屬礦的指導作用，實現找礦效率和質量的提升[3]。

3 削壁充填全面法

開采順序為:首先開采上層VCR號礦脈，然后開采下層EB號礦脈，Vaal號礦脈距VCR間距500m垂高，同時布置開拓工程。同一礦脈開采時要由上向下逐階段進行，每個階段沿礦脈走向前進式開采，礦房內也可以由下向上開采，同一礦脈的上階段開采結束后，其上中段作為下階段開采時的回風巷道，要求對回風巷道加強維護，確保通風暢通安全；當礦體厚度>0.9m時，不需要削壁，直接選擇全面法回采。削壁充填全面法回采作業順序:削下盤圍巖充填采空區—平場—鋪墊層—落礦—出礦，因為礦巖屬于穩固型，削壁圍巖可以靈活調整為上盤或下盤均可，根據礦脈厚度變化情況，也可以選擇第一次剝礦，第二次削壁圍巖，控制總采副不超過1.2m（局部礦脈厚度>1.2m例外）；當礦脈厚度<0.5m，削壁圍巖厚度在>0.7m，采空區充填系數控制在80%以內，以保證充分的回采和出礦空間，圍巖需要排出一部分，充填圍巖過程選用ST600LP低矮式鏟運機協助。采場內出礦，選擇5.5～55kW型電耙，根據運距選型電耙和調整位置，富礦段采場底板需要扒渣機協助清理（或水洗）粉礦；漏斗放礦，漏斗間距15～20m，采場內耙礦距離逐步加長，局部需要增加第二臺電耙輔助耙礦（安裝于切割上山相應高度）。隨著回采高度上升，根據運輸巷位置，采場中間增加溜礦井放礦，漏斗或溜礦井放礦至礦車，牽引車將裝好的礦車運至井底車場（主運平巷3.5m×3.5m雙軌道），礦石放入中段溜礦井，進入一期1300#礦倉，最后由箕斗提升出井，正在改造的6-7#礦井提升能力將達到6000t/d，采場回采、放礦結束，封閉該采場

4 結語

綜上所述，為適應我國時代發展的要求，需要加強對地下金屬礦山開采技術的研究，不斷提高礦山開采的技術水平，在滿足我國金屬制品需求的同時，降低礦山開采造成的環境破壞和資源浪費等問題，使礦山開采行業能夠朝著綠色環保化的方向不斷發展。為實現這一目的，需要將提高資源利用率作為目標進行礦山開采技術升級，合理科學應用信息化采礦技術及充填采礦技術等，并重視采礦技術與智能化技術的融合，進一步使礦山開采的經濟效益及社會效益得以有效提升。