地下深孔采礦技術的發展與現狀分析

曲 巖

（陜西鳳縣四方金礦有限責任公司，陜西 寶雞 721706）

金屬礦是一種比較典型的自然資源，也是人們生活必不可少的一種能源物質，給社會發展帶來了極大的貢獻，但是，隨著經濟不斷的發展，礦產產量明顯已經有所不足，目前是科技高度發展的技術時代，對礦產的需求量變得更大，地下深孔采礦技術因此應運而生。

這是一種可以高效率采礦的技術，在采礦的時候也可以讓操作變得更加安全。目前隨著我國科技不斷發展，對深孔采礦技術已經有了一定的改進，這也讓我國社會獲得了更加全面的發展。

1 深孔采礦技術使用現狀

1.1 束狀孔球形藥包水平落礦技術

我國在進行礦產資源開采的時候，因為受到一些技術方面的限制，必須要在現場完成束狀孔當量球形藥包的試驗。采場長度大概在80m左右，寬度在10m左右，礦體的厚度不一定，技術人員需要在現場中間放置深孔，束孔主要是五個孔徑大概在100mm左右，間隔一定的垂直平行孔所組成。采場總共放置了200多個，孔深為7000多米，布孔范圍的礦石量大概在20萬噸左右[1]。

1.2 階段深孔落礦采礦技術

階段深孔的落礦采礦技術主要是適合使用在礦山體巖型是矽咔巖巖質，這種巖質一般情況下是一種致密塊的狀態，節理并不能夠完全發展，整體性能也比較穩定，堅硬度不會產生比較大的變化，甚至普式系數大概只在20到21左右，一般情況下這種巖石爆破起來都屬于難度相對比較大的類型。

在對類似的礦山完成操作的時候，工作人員要能夠使用束狀孔來分段式的進行礦體的連續開采，在開采的位置上面設計鑿巖硐室，之后再使用一些設備來完成鉆孔任務。使用球形的炸藥包來完成現場爆破之后，采礦人員可以使用樹狀深孔，回采開采資源，這樣的操作方法一般情況下需要工作人員放置大于四個孔的數量，讓這些孔可以構成一個比較完整的束狀孔，這樣的方法來使用的炸藥每噸必須要維持在0.3kg左右，崩礦量大概在每米43噸。

1.3 垂直深孔球狀藥包落礦階段礦房采礦法

垂直深孔球狀藥包落礦階段的礦房采礦法，是一種比較典型的采礦技術，使用起來相對較為簡便，其工作過程主要包含以下幾個方面的內容。

首先，要按照特定的炮孔分布，使用礦房或者是礦柱上面巷道里向下的鉆取一系列直徑比較大的炮孔。之后再由操作人員按照實際的操作經驗來確定底部一直到上部更加優秀的防止球狀藥包的位置，這樣放置可以隨著炸藥引爆，讓特定礦體能夠按照重力作用正巧落到預采空間里，使開采變得更加簡便。這樣的采礦技術最早使用在20世紀80年代的試驗當中，這次試驗當中礦體的厚度大概在30m～40m左右，礦石是一種中等穩定的狀態。垂直深孔球狀藥包落礦階段礦房采礦法使用的球狀炸藥密度比較高，威力比較大，炸起來速度較快，這樣的方法安全性很高，而且可以盡量減少人力作用和勞動強度，讓生產效率有效提升，甚至可以節約經濟成本，而這種方法的局限性也是比較明顯的，比如經常會出現堵塞或者是超爆的現象，對一些邊界巖的破壞性也很大，相鄰回采安全性比較欠缺。

2 我國深孔采礦技術存在問題

2.1 自動化水平不高

目前我國有很多開采企業，主要是使用人工的方式來完成開采任務，無論是對炸藥的放置還是開采都難以完成自動化的要求。使用人工的方法來完成勞動任務，不但效率難以提升，而且很容易出現事故，造成難以挽回的后果。自動化是目前正在不斷發展的一種勞動方式，國內外很多企業都已經逐漸走上了自動化的道路，在這方面我國的發展空間是很大的[2]。

2.2 成本相對較高

目前我國的深孔采礦技術大部分使用的是充填法的方法，這樣的方法使用起來效果較差，而且必須要重復勞動。進行一次性充填的效率比較低，在成本方面相對也較高[3]。

2.3 設備比較落后

目前我國在進行深孔采礦的時候，使用的設備相對較為落后，還有一些設備是比較笨重的，和國外的很多設備比起來，并不能夠完全利于采礦工作的實施。我國有很多礦產企業也進口了一些國外的設備，但是人員脫節的現象比較明顯，而且使用的技能不高[4]。

3 我國深孔采礦技術的發展

垂直深孔球狀藥包落礦階段的礦床采礦法，在幾十年中先后在一些比較發達的國家被使用，而且已經取得了較好的效果。

這種方法必須使用比較特殊的球狀藥包，在開采的過程中可以盡量減少分層或天井的工程量，也可以盡量解決回填的問題所造成的一種貧化的現象，這樣的采礦優點是比較明顯的，可以改善爆破的效能以及提升工作效率并且消除危險。和別的方法比起來，適用性比較高也比較簡單。當然這樣的方法局限性比較大，比如經常會出現一些堵塞或者是超爆的現象等。

而且對于邊界巖破壞起來也比較明顯，相鄰的回采安全性不高，束狀孔球形藥包落礦能夠整合單孔球形藥包的爆破，以及深孔階段的爆破的優點在一起。并且可以綜合使用最優埋深球形藥包爆破，合理的使用炸藥能量的最優化的條件，并且可以增加裝藥中遠區爆破作用的束狀孔效應，真正的實現采場大量連續落礦的可能性，開采的效率比較高，而且成本比較低。

為了可以真正追求人們自身的發展，對自然的礦產資源的掘進要能夠從地下采淺層轉為更深層次的地方，這樣的轉換并不簡單，而淺層開采逐漸轉換成為深層次的開展，也是一項相對較為復雜的工作，其中的技術是非常綜合性的。地下深孔采礦技術，主要是為了能夠深層次的挖掘地下的礦產資源，而使用的一種方法。

垂直深孔球狀藥包落礦階段的礦房采礦法，以及階段聲孔落礦采礦技術等幾種技術，都是有其自身優點以及不足之處的。目前，我國的深孔采礦技術仍然存在著一些比較基礎的問題，不過依舊可以對其進行預測，從而了解我國在深孔采礦技術方面的發展趨勢。大直徑的深孔采礦技術將會變得更加成熟，同時使用范圍更加廣泛。隨著加深開采以及高壓環境的克服，為了能夠讓經濟性得以實現，在進行礦山填充的過程當中，選擇一些比較廉價的填充材料，勞動密集型現象將會逐步受到技術化的取代，我國在地下深孔采礦技術方面仍然存在著一定的發展空間，必須要不斷的學習國外先進比較先進的科學技術，從而使我國開采的技術水準獲得全面提高。

目前我國國內的金屬礦產仍然存在著很多極貧礦體，還需要進一步的開發利用。隨著國內的采礦技術不斷的發展，以及對于原材料資源方面的需求變得更多，人們會更加重視對極品礦體的開采。

工作人員要能夠結合極品礦體開采的實際特點，主要包括有深部以及境界外礦體等。以國內技術的實際狀況作為重點分析，并且通過計算機模擬來分析以及對現場工業試驗等各種方法完成重點探索。

從目前已有的一些技術可以發現，深孔階段爆破以及梯段爆破的效率比較高，強度比較大，而且爆破作業的次數比較少。但是崩落礦巖塊度以及爆破有害效應的控制比較難。落礦前必須要進行切割井以及切割槽等效率比較低的輔助工程來完成相關作業。

4 結束語

綜上所述，隨著我國工業事業不斷的發展，對礦產資源的需求量也有所提升，開展深孔采礦技術，對提高礦產資源的開采度是非常重要的。而且實際應用的過程當中，工作人員要能夠按照礦山的實際特點以及自身的實際技術條件來選擇比較適合的方式。

垂直深孔狀藥包落礦階段的礦房采礦法，以及階段深孔落礦采礦技術和束狀孔球形藥包爆破必須合理進行布置。目前在進行地下深孔采礦的時候，仍然存在著很多問題需要解決，比如設備比較落后，人員技術水準不夠以及成本比較高和自動化水平不高等。

所以在采礦的過程當中要能夠盡量對采礦方法進行考察和發展，是采礦技術可以獲得全面提升，從而使采礦質量可以有所發展。