金屬礦山采礦技術與工藝的發展分析

韓青松

（喀左鑫興礦業有限公司，遼寧 朝陽 122300）

金屬礦產資源是現階段經濟建設發展的基本能源之一，現階段我國金屬礦產資源主要來源于地下開采的金屬礦山。隨著我國經濟的快速發展，對于金屬礦的資源需求在不斷的增大加大，加大礦山的開采力度，不斷完善開采技術是我國現階段金屬礦山開采的關鍵所在。隨著我國金屬礦山資源的礦產少、情況多，存在開采難度大、效率低、回收率不佳等相應的問題，如何提高金屬采礦技術和工藝回收技術是保證我國金屬資源有效利用的關鍵所在。本文的研究結合當前金屬礦山采礦技術進行分析，并結合具體的工藝發展趨勢進行有效探討。

1 金屬礦山的開采方法

當前金屬礦山開采過程中針對不同條件，使用不同的方式，不僅能夠提高開采效率，還能保障安全效率。金屬的開采會導致資源質量下降，資源枯竭，采礦技術運用過程中不同的采礦技術的運用是需要結合具體地質情況來進行的，有效利用采礦技術，能夠提高采礦效率，減少安全事故的發生，并在一定程度上幫助采礦企業更好的提升自身的經濟效益。從現階段來看，對我國礦上開采的具體方式包括以下幾種[1]。

1.1 空場采礦法

當前我國金屬礦山開采過程中采用時間性較長的方式，包括空場采礦法，具體實踐情況分析來看。空場采礦法這種方法有兩種方式，第一種是大直徑深孔采礦法，該方法應用過程中，可以將露天采礦所運用的臺階崩礦技術運用到地下采礦過程中，能夠使采礦的局部范圍內做到切割槽之后，以切割槽作為自由面和補償空間，采用大直徑深孔裝藥全階段的分礦，將分落的礦石由采場的下部進行運輸采礦工作，并可以完成這種方法的運用，在一定程度上能夠有效提升采礦的高效性。第二種是地下金屬礦山的連續開采，這種方式主要是將礦房的連續回采和礦體的連續開采作為一個形成過程，明確具體的開采要求，礦石的運送及工藝呈現出連續化方式。從實際的效果分析來看，礦山的連續和開采能夠有效提高開采效率，但在實際過程中需要做好相應的準備工作，這樣才能為連續化開采礦石做好保障。總而言之，空場采礦法的效果突出，并且在現階段的金屬礦山的利用率不斷提高。例如九仗溝金礦床破碎，穩固性差。運用分段空場采礦法進行礦床開采，能夠保證作業人員的安全，而且分層落礦，可以有效的進行探采結臺作業，并為礦山的開采提供保障。

1.2 崩落采礦法

目前我國金屬礦產開采過程中，利用的較常見的方式就是崩落采礦法，具體運用過程中有有無底柱分段崩落法和自然崩落法的區別區別，其中無底柱分段崩落法分析來看，上世紀60年代引入到瑞士，后傳入在我國，并在金屬開采過程中取得了相應的進展。崩落采礦法方法運用過程中，需要對采礦的結構參數進行不斷優化，但該項工作也出現了諸多應用問題。而自然崩落法是另一種崩落采礦法，能夠通過利用巖石的自然應力進行落礦方式，該種方式在具體利用過程中不僅生產能力較大，而且采礦成本較低。所以針對礦體厚大、礦化均勻且易于崩落的低品位礦床開采中開采具有極大的價值?？偟膩碚f，無論是無底柱分段崩落法還是自然崩落法，在實際礦產中能夠得到有效利用，無論是技術和價值發揮對于采礦效率都能夠提供相應的幫助。

1.3 充填采礦法

充填采礦是我國金屬礦山開采過程中利用較為廣泛的一種采礦技術。現階段我國先后運用了干式、分級尾砂膠結、全尾砂膠結、碎石水泥漿膠結等新工藝和新技術進行采礦開采。隨著我國礦山開采經驗的累積，技術資料的不斷豐富，對技術的深入研究也取得了不斷的進展。充填采礦法具體利用過程中，我國成功試驗了充填采礦法的應用工藝，最具有代表性的便是高水全尾砂速凝固化膠結充填新工藝和高濃度全尾砂自流輸送及泵壓輸送充填新工藝。這些新工藝能夠使我國充填采礦法的利用有效提升，極大提高了礦產利用效率，提升了開采的安全性[2]。

1.4 原地溶浸采礦法

當前金屬礦山開采過程中，原地溶浸采礦法是較為突出的方式，該方法運用過程中可以將采礦選礦冶煉進行綜合，從而可以直接從地下進行金屬的提取。從現階段實踐分析來看，銅、金等相應的金屬礦床，可以直接利用此方法進行金屬的提取。該方法應用的優勢在于能夠將礦石從地下取出，而不用產生尾砂以及廢石，具有一定的環保功效。運用此方法省去將礦石提出地面的過程，使得整個采礦周期較短、投入性更少、經濟效益更加突出。該方式的運用能夠在常規方法運用過程中，針對不能開采的礦場進行有效利用，在一定程度上實用性較強。

1.5 巖石加固技術

金屬礦山開采過程中，由于受到條件、機械、人工等一系列因素的限制。礦區的巖層還很容易存在不穩定性，往往會通過巖石加固方式。使用錨索和其他工具來進行采礦區域頂板圍巖斜槽的加固，以便確保實際采礦工作的安全性，一般來說具體的采礦工作是需要將巖石加固技術和露天采礦技術相結合來進行。

2 金屬礦山采礦工藝的發展方向

2.1 專業化和機械化的采礦

金屬礦山的具體采礦時間情形來看，隨著我國礦山工藝的不斷發展，針對礦塊的切割、拆開、回采等不斷朝向專業化和機械化的方向發展。尤其是對于部分采礦作業空間有限的情況下，針對地下空間較為復雜，這就很容易導致開采效率不高、安全性難以得到保證，對開采工作提出了新的要求。針對此問題，為提升礦山開采的經濟效益，實現礦山開采工作的有效性，通過專業化和機械化的建設能夠構建專業的技術體系，做好大型機械設備和器械的研究設計，能為大型開采礦，提供有效的設備支持。

圖1 分段空場采礦法

2.2 技術化和環保化采礦

現階段地下金屬礦的另一個技術就是技術化和環保化的發展。技術化是利用技術能夠有效提升現代采礦的技術水平，可以不斷提高采礦的標準，專業化和規范化的范圍，保障實際采礦的安全性。環?；牟傻V主要是重視采礦的經濟效益，能夠使采礦的環境問題得到解決，現階段技術化符合當前采礦的實際需求，尤其是針對大型的礦場，通過自動化和智能化體系的建設，能夠使金屬采礦工作不斷構建出智能化數字系統，通過數字化的控制提高金屬礦石場采礦的效率。隨著近年來國家對于環保工作提出了新的要求，在技術化運營過程中，為了切合我國綠色發展的主題，在金屬采礦過程中十分注重技術化和環保化的采礦工作，并不斷的提高現在采礦的實際水平，以便保證實現采礦的標準化和規范化作業。

3 金屬礦山技術發展趨勢探討

3.1 數字礦業化

隨著現階段礦山開采資源日益豐富，積極利用現代技術對金屬礦產開采方式和技術的提升，能夠有效提升礦產開采的效率和安全性，并不斷總結當前金屬礦產開發的趨勢。從現階段來看金屬礦山發展有一個顯著的趨勢就是數字化，數字化是未來發展的主流，數字化的礦業能夠有效實現對礦山的信息化，可以結合空間信息為基礎，對整個礦山的信息體系進行構建，這樣能夠促使整個礦山的開采得到數字化和信息化的支持，從一定程度上來說數字礦業的發展能夠幫助礦采礦工作，建立起完善的數字化信息體系。結合礦山實際的信息技術探測采礦技術利用，并明確具體礦石運輸指導通，過數字化控制能夠加強對于采礦工作的安全性管理。

3.2 開采的智能化和自動化

從目前金屬礦山整體的開采技術來看，無廢物采礦是現階段采礦工作開展的新的要求。目前我國礦產資源豐富，但實際開采過程中由于環境調查運輸條件有限，支持實際開采時存在諸多問題。想要解決此類問題，通過開采智能化和自動化處理可以得到有效解決。目前針對金屬礦來說無人采礦技術就是一種技術，它已經被運用大部分選礦之中，通過半自動和輔助操作，能夠在露天和地下采礦設施過程中，通過無人駕駛技術如鉆頭位置、鉆頭速、，壓力孔深控制等方式對采礦場地進行實際的挖掘控制。在GPS無線通信和激光技術的應用下，能夠有效保證露天礦的測量和鉆孔操作的有序進行。

3.3 監控自動化和遙控

監控自動化遙控實際上就是在金屬采礦開采過程中，結合具體的開采實際情況，為了提升開采效率所進行的相應工作。例如在開采區域內做好各類型的監測儀器和探測儀器，包括溫度探測設施，能夠結合具體金屬礦山的情況，地質結構和穩定性，按照相應設施儀器進行記錄。這些設備的自動化運行能夠將監測數據傳遞到中央數據控制中心，建立起詳細的數據庫，通過資料能夠有效判斷具體礦產開采的情況，根據具體情況作出采礦指導，在一定程度上能夠提升采礦效果?，F階段隨著采礦工作和采礦技術的日益先進，目前采礦工作開展環節，針對實際采礦效率和質量的提升，可以通過采礦過程中監控自動化和遙控設備勘查整個開采環境，并根據實際情況做好工作的檢查和指導工作，例如部分礦山開采、地下監測控制設施，能夠將井下采礦監測數據，礦山原始數據作為信息源，建立起地下礦山災害管理的詳細系統分析。能夠結合地質情況、地理環境進行分析，依據信息的動態反饋和進一步的調整，實現對于采礦工作的有序進行。又比如說通過無人駕駛技術能夠在露天和地下采礦設施過程中，進入GPS的無線通信系統和技術系統，對漏天礦進行實時測量和鉆孔操作，進一步能夠提升采礦工作的安全性和有序性。

4 結語

綜上所述，本文的研究從當前地下金屬礦山的開采方式進行解析，結合多種采礦方式進行了梳理，明確了金屬礦山開采過程中采礦的具體方式，并不斷探討了當前金屬礦山技術的研究方向，通過多樣化的采礦方式，能夠有效促進金屬礦產開采工作的有序進行。并且本文在研究過程中結合當前金屬礦山技術的開采發展趨勢進行梳理和探討，以便能夠不斷提升金屬礦山開采的方法和技術，提高礦山開采的效率和安全性。