略談金屬礦地下連續開采技術

周光信

（新疆喀拉通克礦業有限責任公司，新疆 富蘊 836107）

地下礦山開采規模的加大，以及開采深度的增加，使得實際開采作業中對技術工藝提出了更高的要求。連續開采技術作為應用比較廣泛的深層地下開采工藝之一，可以完成金屬礦機械化連續作業，相比其他技術采場綜合生產能力更高，可滿足大規模、高強度集中強化開采作業要求，在維持較低成本的同時，獲得較大經濟效益。

1 地下連續開采技術特點

采礦作業即通過采準、切割和回采三個操作環節將礦石從地下礦床開采出的過程，包括地上與地下兩種開采方式。為滿足社會經濟發展需求，我國地下開采的金屬礦山不斷增多，且機械化與自動化作業長度逐步提高，逐漸取代了手工作業。其中，地下連續開發技術為現在應用最為普遍的工藝手段之一，其主要體現為兩個方面，一是礦體硬度較小，可對各工序連續平行開采；另一則是礦體硬度較大，以分段方式進行開采，且各施工段各工序連續平行作業，保證工序之間具有較高的協調性[1]。現在地下連續開采技術已經相對成熟，配套的機械設備也比較完善，基本上整個開采流程均可達到機械化作業要求，降低了勞動強度，且可保持較高開采效率。

2 金屬礦地下連續開采作業

2.1 連續采礦工藝

將連續開采工藝技術應用到金屬礦中，建立完善的連續采礦工藝系統，實現了多個孤立出礦以及運輸設備裝置的連續施工，不僅可以提高作業效率，同時還可以降低前期成本投入。對于不同礦山企業來講，所面對的最佳開采條件差異較大，需要有不同施工方案作為支持，因此在實際開采中，應用的可能是全面連續作業或者間斷-連續作業兩種形式。其中，采場工作面出礦設備主要包括振動出礦機、鏟運機以及連續裝載機，然后搭配設置振動運輸機以及特殊膠帶運輸機，直接將開采出的礦石卸入后面組成的全面連續或者間斷-連續采礦系統中，在降低作業強度的同時，提高生產效率[2]。

2.2 常見連續開采技術

（1）深井連續推進帷幕隔墻跟隨充填工藝。就實踐經驗可知，緩傾斜薄礦脈采礦作業難度非常大，一般多選擇應用削壁充填采礦法作業，雖然可以適應采場條件，但是依然存在勞動強度大、損失貧化以及生產效率低等問題。尤其是以深井開采高低壓環境表現最為突出，搭配應用的被動支護方式對回采作業影響非常大。為降低此類礦區采礦作業難度，提出了深井連續推進穆偉隔墻跟對充填工藝，無需預留礦柱，沿著向一步驟連續開采，采礦作業效率得到大幅度提高，可有效降低貧化和損失。并且更換支護方式，選擇可壓縮金屬支柱進行臨時支護處理，其具有主動支護能力，可滿足落礦、搬運以及充填等作業要求，保證高效開采的同時，提高作業安全性[3]。另外，此種工藝技術的應用，還可以提高采空區以及整體支護采場頂板處理效果。

（2）一步驟房式回采振動機組出礦工藝。金屬礦開采作業中，對于傳統房式采礦技術來講，主要是將整個采礦流程劃分為礦房和礦柱兩部分，完成礦房開采作業后，再將礦柱回收。總結以往實踐經驗來看，可知此種工藝在作業時存在一定缺陷，例如預留間柱形態規則性差，對外力影響抵抗力差，很容易出現變形甚至損壞問題，增大了回收難度，使得整個采礦工藝流程復雜度提高，難以管理且效率低。即便是間柱未被損壞，在回收時也存在較大技術難題，受各項因素限制實際回收率偏低，造成大量的資源浪費。

同時因為間柱回收效率低，影響后續工藝的正常開展，實際工期延長。針對此提出了地下金屬礦無間柱連續采礦工藝，調整采礦流程，確定礦段為回采單元，不設置間柱，通過下向平行深孔側向崩礦、無二次破碎水平組合式出礦的底部結構，搭配分節式振動運輸列車完成開采礦石的運輸，形成采礦出礦、運礦的連續作業先，工作效率跟高，并且在確認本礦段結束出礦后，一次崩落后強采強出，同時快速充填[4]。其中，采用新型技術進行金屬礦開采，采切、回采以及充填均可以在相鄰塊段進行平行作業，且相互之間有效銜接，分別轉移來實現連續推進，達到連續采礦的效果。

（3）深孔合采連續采礦工藝。就我國金屬礦藏特征來看，存在較大部分為緩傾斜礦床，以往多選擇應用常規方法采礦生產，實際效率比較低，還需要加強對連續采礦工藝的研究。其中，深孔合采連續采礦技術的提出與應用，可以良好的適應緩傾斜礦床采礦作業。緩傾斜層狀含水松軟礦體深孔合采連續采礦技術實現了井下礦巖集中分離，并將分離后所得石對采空區進行回填，維持地層穩定性。其中，還應用了礦漿輸送方式，實現井口與選廠之間礦石的運輸。此種技術的實際應用，可以在保證高效回采的同時，取得較高經濟以及社會效益。

（4）無間柱連續分層充填工藝。無間柱連續分層采礦技術的應用，即將礦塊劃分為一個回采單元，且礦塊厚度即采礦寬度，并保證長度合適。不對兩個采場之間設置間柱，采切、回采以及填充工序需要按照一定順序來執行，切采以跳躍式方式實現。其中相鄰采場在分層回采時需要相互錯開，避免相互影響，避免相鄰采場同時采切作業，且不得對同一分層水平回采，以此來保證較高的開采作業效率。

3 地下連續開采技術發展趨勢

第一，高效化采礦。地下連續開采技術在金屬礦山中應用已經比較成熟，尤其是采礦設備實現了無軌化與液壓化設計后，更是進一步提高了采礦作業機械化與智能化水平，在保證高效采礦的同時，降低了作業管理難度。想要真正達到高效化采礦，除了要應用地下連續開采技術以外，還需要重視成本的控制，對礦區作業環境以及生產條件進行改善，以現代化技術設備作為支持和保障，逐步提高礦山連續開采技術的自動化、機械化以及智能化水平，從根本上來提高礦石產量。第二，連續化與無廢化。通過礦房連續回采、礦石連續運輸、礦床連續回采以及全工藝流程連續化四個方面來進行優化，爭取全面實現連續化與無廢化開采。

4 結語

現代礦業發展迅速，以地下連續開采技術工藝作為支持，可實現低成本高效率開采，通過對礦區以及開采環境的改善，保證安全作業的同時，保持較高的采礦產量，促使行業的持續健康發展。