冶金礦山復(fù)雜難采礦體開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展研究

向貞艷（貴州省地礦局103地質(zhì)大隊(duì)，貴州銅仁 554300）

冶金礦山復(fù)雜難采礦體開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展研究

向貞艷
（貴州省地礦局103地質(zhì)大隊(duì)，貴州銅仁 554300）

復(fù)雜難采礦體是冶金礦山開(kāi)采中的主要難點(diǎn)，解決這一難點(diǎn)將能有效提升我國(guó)的冶金礦山開(kāi)采效率，從而促進(jìn)冶金行業(yè)的發(fā)展。根據(jù)冶金礦山的實(shí)際情況來(lái)看，復(fù)雜難采礦體的類(lèi)型較多且有各自的特點(diǎn)，這導(dǎo)致我國(guó)的冶金礦山開(kāi)采工作效率長(zhǎng)時(shí)間得不到提升。本文將結(jié)合我國(guó)冶金礦山開(kāi)采的實(shí)際情況，對(duì)復(fù)雜難采礦體開(kāi)采中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并探討開(kāi)采技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展。

冶金礦山 復(fù)雜難采礦體 開(kāi)采技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展

我國(guó)的冶金礦山開(kāi)采主要是地下開(kāi)采，所以冶金礦山的開(kāi)采本身就具有一定的難度。而礦山的開(kāi)采中還存在復(fù)雜難采礦體，所以一些礦山的開(kāi)采工作難度相對(duì)而言更大。根據(jù)我國(guó)的冶金礦山開(kāi)采現(xiàn)狀，目前主要的難采礦體主要有厚大第四系下礦床、大水礦床或河下礦床、深井礦床、采空區(qū)環(huán)境中的殘留礦體、礦松軟破碎礦體以及露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的礦體等六種。這些開(kāi)采難度較大的礦體嚴(yán)重阻礙了我國(guó)冶金礦山的開(kāi)采，所以只有在這些復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采得到解決后，我國(guó)的冶金礦山開(kāi)采才能快速發(fā)展。而要讓這些復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采問(wèn)題得到解決，就必須要有針對(duì)性的研發(fā)對(duì)應(yīng)的開(kāi)采技術(shù)。

1　復(fù)雜難采礦體開(kāi)采中存在的主要問(wèn)題

1.1開(kāi)采方法的問(wèn)題

由于復(fù)雜難采礦體的礦床賦存條件較為復(fù)雜，并且礦體的開(kāi)采受到眾多環(huán)境因素的限制，所以開(kāi)采過(guò)程中可供選擇的開(kāi)采方法較少。而在面對(duì)極個(gè)別的礦體時(shí)，甚至沒(méi)有合適的開(kāi)采方法，所以采礦的效果很差。

1.2地壓災(zāi)害問(wèn)題

對(duì)于復(fù)雜難采礦體而言，其所處的地壓環(huán)境一般較為復(fù)雜，特別是一些深井礦區(qū)，其采場(chǎng)地壓和趨于低壓的變化較為強(qiáng)烈，所以在開(kāi)采的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生地壓災(zāi)害，導(dǎo)致已經(jīng)采空的區(qū)域的控制較為困難。在一些礦山的開(kāi)采中，甚至?xí)驗(yàn)榈貕簽?zāi)害的發(fā)生而影響地表建筑的安全。

1.3開(kāi)采順序及采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)

由于復(fù)雜難采礦體所在地的地質(zhì)環(huán)境一般較為惡劣，所以在采場(chǎng)的布置方式和采場(chǎng)參數(shù)的選擇上很難滿足現(xiàn)場(chǎng)的需要，導(dǎo)致在礦石開(kāi)采的時(shí)候開(kāi)采的效果指標(biāo)不能滿足基本要求。而由于開(kāi)采工作中的問(wèn)題，還可能導(dǎo)致開(kāi)采的礦山發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，從而影響工作人員甚至是礦山附近居民的安全。

1.4對(duì)資源的利用效率較低

由于復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采技術(shù)目前還不成熟，且沒(méi)有完全可行的開(kāi)采技術(shù)，所以在對(duì)礦體進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)造成嚴(yán)重的礦產(chǎn)資源浪費(fèi)。而復(fù)雜難采礦體開(kāi)采中浪費(fèi)的礦產(chǎn)資源不能有效回收，所以在資源浪費(fèi)后將成為永久的浪費(fèi)，這不但是資源的浪費(fèi)，更有可能對(duì)周?chē)h(huán)境造成永久的破壞。

1.5礦體的開(kāi)采導(dǎo)致地表土壤穩(wěn)定性降低

由于復(fù)雜難采礦體中包含露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采，而在這種礦體的開(kāi)采中很容易出現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性降低的情況，所以周?chē)寥赖姆€(wěn)定性會(huì)被破壞，從而導(dǎo)致該地區(qū)極易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。

1.6地表塌陷

在對(duì)松軟破碎礦體進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，會(huì)因未采空區(qū)的出現(xiàn)而導(dǎo)致地表被破壞，當(dāng)開(kāi)采的面積達(dá)到一定值的時(shí)候，周?chē)乇砭蜁?huì)出現(xiàn)塌陷，從而影響礦體開(kāi)采的安全性。但是目前國(guó)內(nèi)尚未有成熟的松軟破碎礦體開(kāi)采技術(shù)，所以要正常進(jìn)行這類(lèi)礦體的開(kāi)采在目前相對(duì)困難。

1.7對(duì)環(huán)境的破壞

復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采一般會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)造成一定程度的破壞，從而埋下地質(zhì)災(zāi)害隱患。而實(shí)際上復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，其中最明顯的就是礦體開(kāi)采對(duì)地下水的破壞，因?yàn)樵诘V體開(kāi)采過(guò)程中很可能因阻斷而改變地下水的流向。在地下水遭到破壞的情況下，周?chē)暮恿骶涂赡艹霈F(xiàn)斷流的情況，這樣就會(huì)對(duì)周?chē)刭|(zhì)景觀造成破壞，也會(huì)對(duì)周?chē)霓r(nóng)業(yè)灌溉造成影響。

另外，在礦體開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)使用到多種工具和材料，開(kāi)采的工人也會(huì)長(zhǎng)時(shí)間在礦區(qū)活動(dòng)，所以會(huì)使礦區(qū)出現(xiàn)很多生活垃圾和廢棄材料。而隨著這些生活垃圾和廢棄材料的不斷增加，當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境將受到嚴(yán)重的破壞。

2　復(fù)雜難采礦體開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

2.1深井巖爆發(fā)生機(jī)理與防治技術(shù)

對(duì)于巖爆發(fā)生機(jī)理的研究而言，國(guó)內(nèi)外的研究重點(diǎn)一般是巖石的巖爆特性和產(chǎn)生巖爆的基本應(yīng)力條件，并且在這些方面取得了一定的成就。其中主要是通過(guò)對(duì)微觀結(jié)構(gòu)和聲發(fā)射特性進(jìn)行研究，從而確定巖石是否具有巖爆性質(zhì)。同時(shí)還會(huì)根據(jù)巖石周?chē)沫h(huán)境情況，對(duì)巖石發(fā)生巖爆的可能性進(jìn)行判定。對(duì)于巖爆的防治，一般是通過(guò)對(duì)巖石所處環(huán)境進(jìn)行改變，并根據(jù)礦體的開(kāi)采程度對(duì)采空區(qū)域進(jìn)行回填。但是這樣的處理方式只能緩解巖爆發(fā)生時(shí)的破壞力，從而盡量減少因巖爆而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失，并不能從根本上防止巖爆的發(fā)生。這主要是因?yàn)槿藗兊侥壳盀橹共](méi)有弄清巖石的能量?jī)?chǔ)存，也沒(méi)有對(duì)巖爆進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法。所以對(duì)于巖爆的防治技術(shù)而言，其將會(huì)以徹底消除巖爆為發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行發(fā)展。

2.2地表沉降和塌方的防治技術(shù)

地表沉降和塌方這兩種地質(zhì)災(zāi)害在一般的礦體開(kāi)采中也會(huì)發(fā)生，只是對(duì)于復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采而言其發(fā)生的概率會(huì)更高，造成的影響會(huì)更大。所以對(duì)于復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采而言其被作為重點(diǎn)防治技術(shù)研究對(duì)象。由于在對(duì)礦體的開(kāi)采過(guò)程中，礦體環(huán)境的變化較為復(fù)雜，并且礦體的變化沒(méi)有固定的規(guī)律，所以防治工作的開(kāi)展存在一定困難。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)礦區(qū)地表沉降和塌方的防治技術(shù)研究較少，我國(guó)的長(zhǎng)沙有相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)，并在研究中取得一定成果，但并不能有效防止所有類(lèi)型礦體的地表沉降和坍塌。

2.3地下水災(zāi)害防治技術(shù)

對(duì)于地下水災(zāi)害的防治而言，其直接影響到礦區(qū)周?chē)藗兊娜粘Ｉ睿赃@方面的防治技術(shù)研究任務(wù)較重。一般情況下因礦體開(kāi)采造成的地下水災(zāi)害有地下突水和地下水位下降兩個(gè)方面，這些災(zāi)害出現(xiàn)后還會(huì)造成淹井和井下泥石流的次生災(zāi)害，并且會(huì)直接影響到地表生態(tài)環(huán)境。

目前針對(duì)地下水災(zāi)害的防治技術(shù)和方法主要有疏干降壓和堵水截流兩種，其主要是對(duì)突水點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵以及通過(guò)對(duì)礦區(qū)外圍注漿從而完成帷幕截流。由于這方面的防治技術(shù)研究較為深入，所以防治技術(shù)較為成熟。

2.4露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采技術(shù)

由于露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采中涉及到的工作量較大，且工作的難度也很大，所以在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中會(huì)存在較多難題。其中主要有以下幾點(diǎn)：

（1）在進(jìn)行露天爆破的時(shí)候，地下井巷和采場(chǎng)工程會(huì)因?yàn)槭芰Χ挥绊懀谶M(jìn)行地下開(kāi)采的時(shí)候又會(huì)對(duì)露天邊坡在成破壞。

（2）在開(kāi)采工作的過(guò)渡期，露天開(kāi)采工作的安全會(huì)受到地下活動(dòng)

············

的影響。

（3）由于露天采場(chǎng)的積水會(huì)不斷流向井下，所以在積水較多的情況下就會(huì)導(dǎo)致采空?qǐng)龀霈F(xiàn)積水，而積水與泥土混合后會(huì)形成泥沙水并突然涌入井下。

3　結(jié)語(yǔ)

對(duì)于冶金礦山中復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采而言，其中需要注意的地方又很多，并且每個(gè)需要注意的地方都可能對(duì)礦山的開(kāi)采工作造成嚴(yán)重的影響。隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們對(duì)安全問(wèn)題越來(lái)越重視。所以在冶金礦山的開(kāi)采過(guò)程中，人們對(duì)容易引發(fā)事故的復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采技術(shù)研究越來(lái)越多，并且在一些方面取得了較好的成果。而隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)對(duì)于復(fù)雜難采礦體的開(kāi)采將會(huì)有更多先進(jìn)技術(shù)，從而使開(kāi)采工作的安全得到保障。

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