地下金屬礦山開采技術研究

王小良

（安徽金日晟礦業有限責任公司，安徽 六安 237471）

當前是一個技術創新時代，我國地下金屬礦山開采工作建設發展要與時俱進，跟上時代前進的腳步。市場礦山開采工作單位要結合自身生產規模和場地開采要求，適當加大對新技術與新設備的應用投資力度，優化改善地下金屬礦上開采工作內容與形式，進一步提升我國地下金屬礦山開采工作水平。

1 地下金屬礦山開采技術分析

在當前我國地下金屬礦山開采過程中，工作人員廣泛采用的開采技術主要包括了以下幾種：

（1）崩落采礦技術。在地下金屬礦上開采中崩落采礦技術一種較為常見的采礦技術，采礦人員會結合實際開采情況和要求，合理運用自然崩落采礦和分段崩落采礦兩種工作形式。其中，分段崩落技術的運用需要展開技術優化加工，科學設置相關機構參數，促使能夠有效形成一定規模化的連續開采技術要求，大大提升地下金屬礦上開采質量和效率。無底柱崩落方法的使用則能夠幫助現場工作人員增強地下金屬采礦強度[1]，并且操作簡單方便，具有良好的技術推廣性。而自然崩落采礦形式則是通過合理利用較大塊巖石自然重力完成現場礦石的崩落，其科學有效平衡力礦體的受力，能夠保證礦上礦石由于受到巖石自然受力作用產生周期性脫落礦體，這樣無疑能夠幫助采礦單位節省更多的人力物力，創造出更多的社會經濟效益。在未來地下金屬礦山開采中，開采單位要想最大程度發揮出崩落采礦技術的價值作用，還需積極引進應用先進的機械自動化設備，這樣才能夠保障崩落開采技術被高效規范應用在地下金屬礦山連續開采作業中。

（2）填充式采礦技術。填充采礦技術也是一種采用的地下金屬礦山開采技術，該項開采的實踐應用能夠全面提升采礦工作效率，有效降低開礦損失，充分保障了地下金屬礦山開采工作的安全可靠性。當開采人員在應用填充式采礦技術時，需要規范正確將充填材料投入應用在填充采空區，促使其能夠有效形成支撐體，這樣就能夠實現支撐柱同填充材料之間的相互配合，發揮出其對礦山采空區的有力支撐保護作用。該項開采技術被廣泛應用在地質較為復雜的礦山區域中，有利于幫助開采單位實現連續開采工序的順利進行。

（3）無廢化采礦技術。基于國家政府大力號召社會企業節能減排的發展背景下，采礦企業單位在對地下金屬礦山展開開采作業時，要高度重視減少各項污染物的排放，全面提升各項能源的利用效率。無廢化采礦技術的實踐應用就是為了有效提升對金屬礦山資源的利用率，減少采礦過程各種廢料的隨意排放，能夠起到保護生態環境的作用。當采礦單位在應用無廢化采礦技術時，首先要注意督促現場工作人員認真做好廢料回收工作，降低廢石采出率，采礦單位可以通過科學拓展完善信息化采礦系統，在根源上防止廢料量的增加產生。然后是要創新探索礦石廢料的未來應用研究方向，促使能夠廢物利用，將礦石廢料合理應用在其他行業領域中發揮出其最大價值。就比如，將礦石廢料應用在建筑施工中、工業添加劑生產中等。

（4）空場采礦技術。空場采礦技術是一種較為成熟完善的采礦技術，其是根據不同的礦層情況采用不同應對方法進行采礦，而不同方法主要指的是采礦先后次序不同。首先采礦是先采礦房、采完礦房借著采礦柱，采完礦層就需要展開回填作業，這樣就能夠保障整個采礦作業活動順利的進行。該項技術在地下金屬礦山開采作業中的應用，無需對采礦場的采空區展開填埋工作，可以保持空場作業狀態[2]。當前空場采礦技在地下金屬礦山開采活動中的應用，有著一個創新技術是VCR技術，該項技術有著大直徑、深井孔球狀的崩落特點，已經在鉛鋅礦開采中取到了較好的成績。

2 地下金屬礦山開采技術的實踐應用改進措施

2.1 更新完善設備與軟件技術

在信息化技術創新發展時代背景下，礦山開采單位要想提高自身的地下金屬礦資源開采質量和效率，創造出更多穩定經濟效益，就必須注重及時更新完善設備和軟件技術，確保能夠充分發揮出各項礦山開采技術的價值作用。以露天礦上實踐開采活動為例，在傳統開采作業過程中工作人員通常是以發掘機、牙輪鉆機進行開采，而當前已經可以通過科學運用無人駕駛技術的設備完成開采，其有效安裝了先進的衛星定位功能，能夠實現對開采全過程的實時監測工作目標，這樣不僅能夠保障工作人員的生命安全，還可以有效提升礦山開采水平。因此，現代礦山開采單位要結合自身發展情況和市場要求，適當加大對各項機械自動化設備的引進投資力度，確保能夠及時更新完善各項設備設施，輔助開采人員更好發揮出各項開采技術的作用。值得注意的是，采購部門在選擇引進先進設備時，要加強與開采技術部門的密切合作交流，在得到技術部門審核通過后才能夠進行采購和投入使用。采礦單位還需組建起高能力、高素質的設備檢修維護隊伍，安排專業人員負責對各項生產設備的定期檢修維護工作，當檢修維護人員發現任何設備隱患問題時，就必須在第一時間采取有效解決控制措施，確保設備能夠正常穩定運行[3]。而在軟件技術更新方面，采礦單位要圍繞生產內容，合理引進應用先進的管理軟件，加強對整個開采管理過程各項數據信息的整理收集、處理分析工作，構建出完善的數據庫，方面管理人員隨時調取利用數據，作出最佳的管理決策。

2.2 創新開采模式

現代礦山開采單位要想保障自身建設穩定持續的發展，就必須注重自身的實踐創新工作，培養廣大員工良好的創新意識和能力，促使他們能夠在日常工作中散發創新思維，積極發表對礦山開采模式創新改進意見。礦山開采單位要強化對全體員工的專業培訓教育工作，定期邀請社會專家學者進行座談交流會，及時分享最新開采技術與方法，促使員工能夠獲取到更多先進開采經驗知識，熟練掌握運用各項機械自動化生產設備，這樣才能夠促進地下金屬礦上開采作業科學高效的進行。與西方發達國家相比較，我國礦山開采自動化發展水平偏低，國外開采技術已經基本實現了機械自動化全面調配，各項開采生產設備設施的配套完整性較高。比如，在地下金屬礦山開采技術中，它們已經創新裝配運用了無人力勞動液壓化、無軌化的開采設施，自動化標準已經達到了國際認證標準。針對于此，我國地下金屬礦山開采單位更應該創新應用各項開采關鍵技術，根據不同礦山實際情況合理選擇應用不同的開采技術，優化改善開采技術模式，確保礦山連續開采工作的順利進行。

3 地下金屬礦山開采技術的發展趨勢

3.1 深部開采

隨著我國礦山資源的大勢開采利用，淺層金屬礦物資源基本已經被開采完，地下金屬礦產資源開發將會朝著縱深方向不斷發展。與礦山淺層礦物資源開采工作相比較，地下深層次的金屬礦物資源開采工作難度更高，開采單位將會面臨著更為復雜的礦山地質構造、礦巖賦存條件等。因此，地下金屬礦山開采單位必須根據這些現實開采技術條件，展開深部開采工作計劃的科學制定實施工作，充分考慮到地下通風、回采、排水以及生態環境保護等內容。地下金屬礦山深部開采深度通常還是超過800m 的，目前全球范圍開采深度超過1000m 的非煤礦山主要是集中在加拿大、南非、印度以及美國等國，而伴隨著我國市場對于金屬產品需求量的不斷增多，未來地下金屬礦山開采也會朝著深部不斷進展。根據權威機構部門的數據統計顯示，在未來5-10 年范圍內，我國將會有著超過三分之一的有色金屬礦山開采深度會超過1000m。

3.2 連續化采礦

當前礦山連續開采主要可以分為四個層次，分別是礦房回采、礦體回采、礦石運送、全工藝過程連續化。在地下金屬礦山開采技術應用中，爆破落礦技術連續采礦是一項重要工作內容，其主要是實現對于礦體、礦塊等方面的回采，礦山開采管理人員在保證運礦、落礦、除礦等不同工序相互之間協調基礎上，順利完成不同開采空間平行作業，才能夠幫助采礦單位提高對地下金屬礦上的開采整體效率。在連續化采礦工作中無廢化采礦技術也是一項重要的連續采礦工作形式，其是通過降低采礦過程各項廢料的生產排放，完成對礦物資源利用率的全面提升，從而幫助采礦單位創造出最大經濟效益，并且還可以避免對周遭生態環境造成破壞[4]。在如今礦山開采領域研究中，主要是圍繞無生態危害采礦系統展開創新研究，各地區采礦單位要努力實現礦山開采過程廢料產出的最小化，通過合理采用無廢化采礦技術最大程度降低廢料的產出幾率，同時科學高效做好對廢料的回收利用工作，幫助采礦單位創造出更多現實價值。地下金屬礦上開采技術人員可以通過對采切比小的采訪方式展開實踐應用，科學規范對礦山井下選廠進行建設工作，督促開采人員將現場產出的廢石、尾砂運輸到采空區進行回填作業。除此之外，現場采礦管理人員工作人員還需嚴格按照企業管理規章制度執行好對廢料資源的利用工作，將其應用在其他行業領域，為企業帶來更多經濟效益。比如，采礦單位可以將生產過程中產生的廢料銷售給建筑行業用來制作成建筑材料，亦或者優化改造成礦物化肥，用來蓋梁貧瘠土地。

3.3 智能化開采技術

在地下金屬礦山實踐開采中，工作人員需要面臨更為復雜多變的開采環境，為了降低礦山開采安全風險，采礦單位要合理引進應用先進的智能化開采輔助技術。比如，傳感器技術的規范應用，該項技術在礦山開采中的應用主要包括可微震傳感器、風速傳感器、有毒氣體傳感器以及設備運行狀態參數傳感器等。在地下金屬礦山實際開采作業中，科學正確采用傳感器智能化技術，能夠幫助管理人員實現對礦山開采全過程的實時監控目標，及時掌握了解到實際開采情況，獲取到完善的數據信息，從而有針對性的優化改進開采內容與方式，全面提升地下金屬礦山開采工作水平。與此同時，在露天礦卡調系統中智能化定位技術也是一項重要內容，像射頻定位技術、WIFI 跟蹤技術都在地下金屬礦山開采中得到了廣泛使用，有著較大的應用空間和應用價值。

4 結語

綜上所述，現代礦山開采單位要想保障自身建設穩定持續發展，在最低成本下創造出最大的經濟效益，就必須高度重視地下金屬礦山開采技術的創新實踐應用工作。采礦單位要及時完善各項開采設備與專業軟件技術，提高采礦人員的業務能力和綜合素質，促使他們能夠熟練掌握各項開采技術，充分保障地下金屬礦山整體開采工作質量和效率，實現我國礦山開采的連續化、自動化、智能化發展目標。