淺析金屬礦地下連續開采技術

文/金文輝 張森森，嵩縣前河礦業有限責任公司

1 引言

隨著科學技術的發展，我國的采礦技術不斷得到提高，使我國有能力進行深層的地下金屬礦開采。連續開采技術在現階段地下開采中應用較廣，它通過連續的機械化開采，提高了采礦的效率，降低了回采時間，方便對地下深層開采的管理。適合大型礦產的現代化開采。是今后地下采礦發展的主流方向。對我國采礦事業的發展具有明顯的促進作用。

2 金屬礦地下連續開采技術的應用現狀

簡而言之，金屬礦開采即經過“采準—切割—回采”三個連續性的工藝環節，從地下原始礦床中開采獲取到金屬礦石的過程。近幾年來，受惠于業內科學技術和知識結構的不斷優化發展，我國采礦業逐漸實現了由純人工向機械化、由手動控制向自動化的質化突破，一方面大大增加了金屬礦開采工作的質量和效率，另一方面也促使用著開采的金屬礦山基地數量日益增多?，F階段，地下連續開采技術是我國采礦業應用較為廣泛的先進技術，其工作方式主要有兩種：第一，當金屬礦的體積較小、硬度較弱時，不同的開采環節可進行連續同步施工；第二，當金屬礦的體積較大、硬度較強時，整體開采過程應被協調、有序地分為若干個工作節點，并由此進行分段式、銜接式的施工活動，以保證在不影響金屬礦開采質量的同時，盡可能地提升采礦活動的工作效率。從當前來看，許多西方國家已實現了采礦技術、采礦裝備及其配套設備的齊全完整，并在探礦、鑿巖、裝藥、轉運等多個工序中實現了全套的機械化配置。同時，隨著智能技術、液壓裝置技術等技術領域的不斷鉆研，一些西方國家已經將無人駕駛設備、無軌設備等高新配備應用到了金屬礦地下開采工作當中，實現了采礦工作整體質量的巨大突破。由此可見，我國的采礦業發展任重而道遠，促使著業內人員必須將借鑒國際先進技術與迎合我國環境實際結合起來，積極實現我國由“礦業大國”向“礦業強國”的理想轉變。

3 金屬礦地下連續開采工藝技術

3.1 采礦的連續化與無廢化

近些年來，地下金屬礦山開采規模逐漸擴大，開采的深度逐漸增加，而開采技術難題也日漸明顯，因此，需要實現采礦的連續化與無廢化采技術，來克服攻克開采難題。對于礦山生產的連續化以及現代化管理形式來看，從四個層次入手才能實現連續化與無廢化開采，即從礦房的連續回采、礦體(礦床)的連續回采、礦石的連續運送、全工藝過程的連續化四個層次來實現。在現在的連續開采的發展階段主要就是對礦體、階段和礦塊整個回采過程進行研究，從而協調落礦、出礦和運礦三方面工序，從而讓工作人員在一個平行的空間下進行作業，從而提高連續開采的工作效率。另外，無廢化采礦是實現采礦可持續發展的重要途徑，能減少廢料的排出，提高礦產資源的利用率，減少甚至杜絕礦產資源開發技術產生的負面效應。在具體工作的時候主要從兩個方面來講：第一就是在采礦工作中實現廢料最小化。在開采的時候就盡量的減少開采出廢料或者對其直接利用。比如在實際工作中可以采用采切比小的工作方法等。第二就是對采礦廢料的有效利用。比如可以把開采出的廢料用到生產建筑上或者地基的填充和路面建設上等。

3.2 智能數字化礦山

針對地下金屬礦山開采方面，在使用連續開采技術過程中，不但要引入先進的信息技術及網絡技術，還要選用高效性及機械化的采礦設施，提升采礦的技術水平，進而建立一個智能化及數字化的礦山采礦體系。為此，我們結合蘭德報告有關內容，明確指出了未來采礦技術中，最重要的工藝技術有以下幾項。比如，傳感器技術、通訊技術、具有堅固性及耐用性的電子設備、計算機軟件技術以及定位技術等。這些技術不僅能推動地下金屬礦山連續開采技術更迅速的發展，還可能有助于達到三維可視化的采礦環境目標，從而改善地下金屬礦的采礦效果，進一步更好的保證井下作業的穩定安全性。在智能數字礦山建立的時候，主要就是在統一個時間坐標和空間下，對各種礦山信息和資源進行全面的和高效的數字管理整合。而且可以通過計算機網絡技術對其進行有效的管理。而且在這樣的模型建立中，還會考慮到生產、經營、資源和環境等多方面的因素，從而優化采礦企業的產業結構，提升其競爭力。

3.3 房式回采振動連續采礦工藝

在這一工藝中，整體的金屬礦區被分化成了多個采礦段，并不做任何的間柱設置，主要依靠分解震動運輸車實現金屬礦石產品的運送。通過這樣的過程，采礦、回采、充填、出礦、運礦等工序環節將會處于即獨立又聯系的整體狀態，實現連續性的施工銜接；第二，無間柱連續分層充填采礦工藝。在這一工藝中，礦區被看作是一個整體性的回采單元，要求采礦團隊采取跳躍式的采切作業方式，相鄰或平行的采礦點不可作連續開采。第三，深井連續推進采礦工藝。在這一工藝中，采礦團隊主要采取沿固定路線連續開采的方式，從而在最大程度上避免礦產資源的損失和遺漏。同時，還應在施工地點設置主動支護設備，為落礦、搬運、充填等工作的安全性打好基礎。

4 結語

隨著社會的發展，我國的采礦技術也不斷進步。其中金屬礦地下連續開采的技術已經接近世界先進水平，基本實現了金屬礦地下連續開采的連續化和機械化。如何使我國的金屬礦地下連續開采技術取得更大的進步，研究出更先進的金屬礦地下連續開采技術，仍是廣大礦業技術人員今后的努力目標。