金屬礦山采礦技術與工藝的發展探討

朱成良

（江西省冶金設計院有限責任公司，江西 南昌 330000）

從當前的實際發展情況來看，我國在對金屬礦進行開采的過程中，絕大部分都是采用地下開采的方式，雖然這樣的方式能夠獲得較多的金屬資源，但是由于地下環境較為復雜，空間狹窄，很大程度上提高了采礦難度。想要保證采礦質量和效率，則需要應用合理的采礦技術，如果技術運用不當不僅無法進行正常的開采，還會導致在開采過程中出現一系列安全事故，嚴重威脅工作人員的生命安全，因此采礦技術對于采礦工作顯得格外重要，相關研究單位需要對現有的采礦技術進行不斷的優化，從而更好的被應用在采礦工作中[1]。

1 現有金屬礦山采礦技術分析

在進行金屬礦山的開采過程中要根據實際情況采用具有針對性的采礦方法，這樣才能取得良好的開采效果，同時還能保證整個開采過程的安全性。目前我國現有的采礦技術有很多，但是最為主要的分為空場采礦法、崩落采礦法、充填采礦法以及原地溶浸采礦法。四種采礦法各有各的優勢和缺點，施工人員需要根據礦上的具體情況選擇與之相匹配的技術。

1.1 空場采礦法

空場采礦法是一種時間比較悠久的采礦技術，目前我國在對空場采礦法進行應用的過程中，主要分為兩種不同的應用形式。首先是大直徑深孔采礦法。在應用該種方式的過程中，主要是將臺階封礦技術利用在地下采礦過程中，在局部范圍內做切割處理，然后將切割后的面作為自由面和補償空間，然后采用深孔裝藥的方式來進行崩礦，崩落的礦石會由工作人員進行集體性的運輸，運輸結束后就完成了一次完整的采礦工作。該種方式具有極強的高效性，因此被廣泛的應用在我國金屬礦山的開采過程中。除了該種方式以外，還有一種方式為地下金屬礦山的連續化開采，該種方法主要是一個連續化的過程，在具體的開采過程中能夠看到明顯的變化，應用該種方式能夠有效提高金屬礦山的開采效率，因為整個開采工作的實際變化情況都能充分體現出來，如果在開采過程中遇到一些問題，也能有效進行解決，防止在開采時出現一些意外事故。但是該種方式的缺點在于在應用前需要做好充足的準備工作，這樣才能為連續化實現提供保障，如果前期所做的準備工作不足，則很難將該種方式的優勢充分發揮出來。無論是大直徑深孔采礦法還是地下金屬礦山的連續開采都具有絕對的應用優勢，因此被十分廣泛的應用在了金屬礦山的開采過程中[2]。

1.2 崩落采礦法

崩落采礦法是我國眾多采礦技術中最為重要的一個技術，如果從使用方式上來對其進行分辨則可以分為無底柱分段崩落法和自然崩落法兩種。在選擇具體方法的過程中要充分考慮金屬礦山的實際情況以及施工單位的施工能力，選擇最為合適的方法才能達到良好的開采效果。在上世紀60 年代的時候，無底柱分段崩落法就已經出現，當時是在瑞典被提出，隨后我國就對該種技術進行了引進，并且對其進行了深入的研究，我國在研究過程中對技術進行了適當的改變，使其更符合我國的實際發展情況，隨著時間的推移無底柱分段崩落法被廣泛的應用在我國金屬礦山的開采過程中。對該種方式進行深入的分析和研究不難發現其也存在一定的缺陷，最為主要的一個問題就是在利用該種方法的過程中，必須要對結構參數進行優化，如果在優化過程中出現了一些問題則會嚴重影響整個開采工作的順利進行。除了無底柱分段崩落法以外，自然崩落法的優勢也十分明顯，采用該種方法能夠有效減少整個采礦工作的成本投入，因為該種方法主要是應用自然應力，而且所產生的能力也比較大，比較適合應用在一些礦體厚大礦化均勻而且比較容易崩落的礦床開采過程中?？偠灾?，這兩種方法在具體的采礦實踐中都有良好的應用效果，具體應該采用哪種方式則需要根據實際情況進行考慮。在未來的發展過程中，崩落采礦法還應進行不斷的優化和完善，盡可能的將其不完善的地方進行完善，從而更好的進行金屬礦山的開采[3]。

1.3 充填采礦法

目前充填采礦法在我國金屬礦山的開采過程中也得到了十分廣泛的利用，在具體的發展過程中，我國就該種方法進行了深入細致的研究，先后采用了干式、分級尾砂膠結、全尾砂膠結等全新的工藝技術。隨著時代的不斷發展我國科學技術水平在不斷提高，在礦山開采過程中所積累的經驗也越來越豐富，我國在發展過程中會對相關技術資料進行不斷的積累和收集，這樣做的目的是為了為后期新技術的研發提供數據支持。從目前的發展情況來看，在應用充填采礦法的過程中，我國已經成功研發出具有世界領先水平的充填采礦工藝。在眾多的先進工藝中最具有代表性的就是高水全尾砂速凝固化膠結充填新工藝。這些新工藝的應用能夠有效提高金屬礦山的開采效率，而且整個開采工作的質量也能在原有的基礎上得到顯著提高。由于金屬礦山的開采工作較為復雜，在具體的開采過程中很容易出現一些安全事故，但是充分運用我國最新研制出的采礦工藝就能有效避免一些安全事故的發生，為采礦人員提供了一個良好的采礦環境。

1.4 原地溶浸采礦法

原地溶浸采礦法簡單來說就是對采礦選礦以及冶煉進行了全面的綜合，利用該種方法能夠直接對地下的金屬物質進行有效提取，目前在應用該種方法的過程中能夠對金、銅等多種不同的金屬礦床進行直接的金屬提取，該種方法之所以能夠得到十分廣泛的應用，主要是因為在采用該種方式的過程中，不需要將礦石從地下進行取出，除此之外，整個采礦的周期也較短，所投入的成本也會比較少，這樣能夠幫助相關企業獲得更多的經濟效益。由于應用該種方式不需要對地下的金屬礦石進行取出，因此也能避免出現一些安全事故，這能極大的保護施工人員的生命財產安全[4]。

2 金屬礦山采礦技術的未來發展方向

2.1 數字化采礦

在未來的發展過程中，我國科學技術水平會不斷提高，數字化是采礦技術最為主要的一個發展方向。所謂數字化的采礦主要是在開采過程中充分應用數字地球等專業的技術手段，對整個采礦的工作信息化進行提升，并且根據實際情況建立相應的信息模型，這樣能夠逐漸形成一套完善的數字化體系。數字化體系的形成能夠更好的保證整個開采工作的順利進行，同時也能為礦石的運輸和信息探測提供技術指導，這樣能夠使得整個采礦工作的完整性得到大大提升。

2.2 智能化采礦

我國各行各業在發展過程中都致力于將產業向智能化的方向進行轉變，開采工作也不例外，金屬礦山的開采技術應該朝著智能化的方向進行發展。在采礦過程中，開發自動化技術，提高整個采礦工作的安全性，這樣才能更加高效的進行金屬礦產的開采。雖然目前我國在進行金屬礦山開采的過程中已經應用了一些智能化的技術，但是由于技術水平有限，無法進行大面積的自動化生產，只能在一些局部地區采用自動化的模式，因此在未來的發展過程中需要不斷擴大自動化生產的范圍，對于整體的信息進行更加高效的掌控，在礦山內部安裝相應的攝像頭對整個開采工作進行實時監督。

2.3 遙控監控技術

想要更加高效的開展采礦工作則必須要有相應的技術作為支持和服務，在未來的發展過程中充分運用遙控監控技術是采礦工作發展的必然趨，充分運用遙控監控技術能夠有效保證采礦工作的安全性和質量。由于在具體的采礦過程中會受到環境因素的影響，因此整個采礦工作的難度也會提高，這就要求在開展采礦工作之前必須要運用相關的儀器設備來對當地的氣候地質情況進行深入細致的勘測，通過應用自動化的檢測設備能夠將采集到的數據信息第一時間傳送到中央控制中心，中央控制中心對采集到的數據進行進一步的分析能夠為后續的整個開采工作提供具有針對性的指導。通過這樣的方式，能夠從根本上避免一些安全事故的發生，而且整個開采的效率也能大大提高。

2.4 環保化采礦

我國在發展過程中一直都十分注重節能環保，在開展采礦工作過程中也要將節能環保的理念充分融入在內。環?；彩遣傻V技術的未來發展趨勢之一，想要更好的實現環?；?，則必須要對操作流程進行規范，注重采礦的安全性，避免在采礦過程中對周圍的生態環境造成影響。

2.5 機械化采礦

想要實現采礦機械化則必須要對機械設備進行進一步的研發，企業應該根據實際情況制定統一嚴格的采礦作業制度，避免采購人員在采礦過程中出現盲目隨意性的行為，如果在采礦過程中沒有嚴格按照相關規定進行操作，則很容易引發一些安全事故。其次，相關企業還應該投入資金來對大型采礦機械設備進行研發，在有了機械設備作為支持和保障的基礎上才能更加高效的開展采礦工作[5]。

3 結束語

綜上所述，隨著時代的不斷發展，社會和工業對于金屬礦的需求量越來越多，在這樣的背景下則必須要加大對金屬礦山的開采力度，在開采過程中積極應用先進的采礦技術，并且要對現有的開采技術進行不斷的優化和完善，使得我國采礦技術朝著數字化，智能化，環保化的方向進行轉變，這樣才能推動我國采礦行業得到更好的發展，與此同時，我國社會經濟水平也能在原有的基礎上得到大大提高。