我國金屬礦山采礦技術(shù)進(jìn)展及趨勢的研究

夏大才（貴州省地礦局103地質(zhì)大隊，貴州銅仁 554300）

我國金屬礦山采礦技術(shù)進(jìn)展及趨勢的研究

夏大才
（貴州省地礦局103地質(zhì)大隊，貴州銅仁 554300）

金屬礦山的開采能夠促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并帶動相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。但是金屬礦山的開采會對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，尤其是在近幾年我國金屬礦山開采力度不斷增大的情況下。所以出于對環(huán)境的保護(hù)，響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針，必須對金屬礦山的采礦技術(shù)進(jìn)行研究，從而減少金屬礦山采礦對環(huán)境的破壞。本文將對我國金屬礦山采礦技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。

金屬礦山 采礦技術(shù) 進(jìn)展 趨勢

1　我國金屬礦山采礦技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1露天開采

（1）分期開采。對于分期開采，一般是針對金屬儲量較大，并且開采年限較長的礦山。由于分期開采的初期剝采比較小，所以初期投入的成本較少，從而提高了整體的經(jīng)濟(jì)效益。同時，分期開采還能減小開采過程中的分先風(fēng)險，從而讓開采活動的效益得到保障。目前分期開采在國際上的應(yīng)用較為廣泛，近年來在我國也取得了一定的發(fā)展。

（2）陡坡開采。從陡坡開采理論在上世紀(jì)六十年代被提出后，我國在隨后的時間里對其進(jìn)行了深入研究，并通過實(shí)際操作對其進(jìn)行不斷改進(jìn)，并取得了較好的成果。陡坡開采因其初期的剝離量比較小，基建工程的量也相對較小，所以建設(shè)周期短，能夠快速投入實(shí)際開采活動。

（3）高臺階開采。高臺階開采在國外的應(yīng)用較為廣泛，而我國在這方面的研究起步較晚。目前，我國的高臺階開采中臺階的高度一般在15m以下，但隨著我國采礦設(shè)備的快速發(fā)展，露天礦大型設(shè)備的出現(xiàn)將能使我國成功運(yùn)用大臺階開采，從而提升露天礦的開采效率。

1.2地下開采

（1）空場采礦法。空場采礦法應(yīng)用的基礎(chǔ)是礦石和圍巖的穩(wěn)固性較高，所以這種方法在黃金礦山和有色金屬礦山的開采中有較為廣泛的應(yīng)用。空場采礦法的生產(chǎn)成本很低并且生產(chǎn)效率高，同時其生產(chǎn)的能力很大且基建工程的施工周期較短，所以對于金屬礦山的開采而言極為有利。目前，常常會對一些圍巖不穩(wěn)固的礦山進(jìn)行加固處理，然后應(yīng)用空場采礦法，但由于條件有限，在深部開采的應(yīng)用上空場采礦法受到限制。

（2）崩落采礦法。在我國的地下采礦中，崩落采礦法的應(yīng)用十分廣泛，而其中分段崩落法是最常使用的方法。自從我國開始應(yīng)用崩落采礦法后，迅速將其運(yùn)用到了地下金屬礦山的開采中。目前，我國的崩落采礦法主要以無底柱分段崩落法的使用最為廣泛。而隨著我國的科技發(fā)展，無底柱分段崩落法的應(yīng)用將受到更多的重視，從而得到更廣泛的推廣。

（3）充填采礦法。將充填工序作為回采工序的一環(huán)是充填法的主要特征，充填體主要是用于控制采場地壓并為圍巖提供支撐力，從而達(dá)到對采后空區(qū)圍巖的破壞和移動的延緩或是阻止。我國應(yīng)用充填法的時間已經(jīng)有很久，經(jīng)歷了由干式充填到水利充填，由分級尾砂、全尾砂、高水固化膠結(jié)充填到膏體泵送膠結(jié)充填的發(fā)展。由于我國的礦山數(shù)量眾多且種類繁雜，所以充填工藝與技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用有很多類型。

（4）露天轉(zhuǎn)地下采礦法。露天轉(zhuǎn)地下采礦法有別于傳統(tǒng)的露天采礦和地下采礦，其是結(jié)合礦山的實(shí)際，對其進(jìn)行地下與露天的聯(lián)合采礦。近年來，國內(nèi)外對于露天轉(zhuǎn)地下采礦方法的研究較為廣泛，并取得了較好的成果。目前，我國的礦山開采中存在著多種采礦方法并存的現(xiàn)象，露天轉(zhuǎn)地下的采礦方法應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)展。

1.3我國金屬礦山開采中存在的問題

（1）我國的礦產(chǎn)資源缺口嚴(yán)重。我國的礦產(chǎn)資源總量豐富，但是在金屬礦山的開采中，主要是一些貧礦，富礦的數(shù)量極少并且缺少大規(guī)模的金屬礦山。同時，貧礦的開采經(jīng)濟(jì)效益較低，所以采礦企業(yè)會在實(shí)際的礦山開采過程中舍棄一些貧礦而只對富礦進(jìn)行開采，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源被浪費(fèi)。

（2）采礦技術(shù)的發(fā)展存在不均衡的現(xiàn)象。由于我國幅員遼闊，不僅影響經(jīng)濟(jì)的局部發(fā)展，采礦業(yè)的發(fā)展也受到嚴(yán)重的影響。在一些經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，采礦技術(shù)已經(jīng)與國際水平接軌，采礦作用的專業(yè)水平很高。但在一些經(jīng)濟(jì)較為落后的地區(qū)，采礦行業(yè)中使用的還是一些落后的陳舊技術(shù)，設(shè)備很久才更換一次，刀子采礦的效率與社會發(fā)展的速度存在很大差異。

（3）資源利用率較低。對于有色礦山而言，其中一般會包含多種金屬，所以需要對礦石進(jìn)行多次處理，從而將礦石中的金屬元素盡量提煉出來，提高礦石的利用率。但由于我國的綜合回收技術(shù)處在較為落后的水平，對含有多種金屬的礦石處理存在困難，所以礦石的利用率一直很低，導(dǎo)致其中的很多金屬被浪費(fèi)。

（4）地下開采破壞環(huán)境。地下的礦山開采是我國的主要金屬采礦形式，為我國的金屬礦山開采貢獻(xiàn)了重要的力量。但是由于地下開采工作的大規(guī)模進(jìn)行，經(jīng)常會出現(xiàn)地面塌陷的情況，而普通的地下開采會對地下水造成影響，從而破壞地表的植被，導(dǎo)致礦山所在地的自然環(huán)境被嚴(yán)重破壞。

2　我國金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展方向

2.1精細(xì)開采

隨著金屬礦山采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，專業(yè)技術(shù)分化將會越來越細(xì)致，從而讓金屬礦山采礦技術(shù)出現(xiàn)很多細(xì)小的分支。而隨著社會的不斷發(fā)展，人們對工作的精細(xì)劃分更有助于將工作落到實(shí)處，所以相關(guān)研究人員提出了對金屬礦山的精細(xì)開采。具體的操作就是對采礦、運(yùn)輸和礦區(qū)維護(hù)就行精細(xì)的分工，從而減少采礦工作對環(huán)境破壞，實(shí)現(xiàn)環(huán)境維護(hù)工作量不斷減少的目的，并同時提高采礦工作的效率。這樣既能減少對環(huán)境的破壞，還能有效提升礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2大規(guī)模采礦技術(shù)

對于大規(guī)模采礦技術(shù)而言，大直徑深孔崩礦技術(shù)是其核心。其中階段崩落法、VCR法、分段空場法和分段崩落法等都屬于大規(guī)模開采方法。近年來我國對崩落采礦技術(shù)的應(yīng)用較為成熟，達(dá)到了較高的技術(shù)水準(zhǔn)，并通過不斷的改進(jìn)使金屬礦山的開采效率得到有效提升，并讓生產(chǎn)成本得到較好的控制。而隨著我國金屬礦山開采技術(shù)的不斷發(fā)展，以及各種先進(jìn)開采工具的引進(jìn)，大規(guī)模采礦技術(shù)將會得到更好的發(fā)展。

2.3難采礦床采礦技術(shù)

隨著露天金屬礦山的不斷減少，我國的金屬礦山開采將會呈現(xiàn)出開采難度逐漸上升的情況。對于難采礦床而言，主要是因?yàn)榈販氐貕弘S著采礦逐步深入而不斷增加，對于一些高應(yīng)力礦區(qū)，采場突變失穩(wěn)風(fēng)險增高，導(dǎo)致開采工作難度上升。充填法的應(yīng)用可以緩解難采礦體的開采難度，主要是充填法可以保持礦場的穩(wěn)定，從而確保施工的順利進(jìn)行，減少采礦作業(yè)中的潛在危險。同時，充填法還能減少采礦成本，提高采礦效率，讓難采礦床的采礦作業(yè)有跟高的經(jīng)濟(jì)收益。

2.4低品位礦床開采技術(shù)

············

低品位礦床主要是一些礦石儲量較少，并且礦石的開采難度較大，導(dǎo)致礦床的經(jīng)濟(jì)效益極低。對于這種礦床，主要是使用溶浸采礦技術(shù)直接將金屬從地下提取出來，從而減少工序以達(dá)到節(jié)約成本的目的。

2.5無人化采礦技術(shù)

無人化采礦技術(shù)正在不斷研發(fā)的過程中，其主要是利用智能機(jī)械設(shè)備取代采場的工作人員，從而減少采礦的成本，并提高采礦的安全性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠取代采礦作業(yè)人員的設(shè)備將會被研發(fā)，礦場的生產(chǎn)效率將會得到提升，并且不會因?yàn)樽鳂I(yè)操作不當(dāng)而出現(xiàn)人員傷亡的情況。

3　結(jié)語

我國金屬礦山采礦技術(shù)在短短的幾十年內(nèi)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但根據(jù)我國的實(shí)際情況，目前的采礦技術(shù)尚不能完全滿足我國的采礦需要。而由于我國的地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在差異，所以金屬礦山采礦技術(shù)的整體發(fā)展并不均衡，這也是亟需解決的問題。

［1］趙文斌，閻南，蔡增祥.淺論我國金屬礦山采礦技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.有色金屬設(shè)計，2011，03：1-5.

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