未來有色金屬采礦可持續(xù)發(fā)展實踐與思考

魯戰(zhàn)海

摘 要：近年來，社會的快速進步，礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用和采礦業(yè)的發(fā)展，為人類社會的發(fā)展和人類文明的進步做出了貢獻。從某種意義上說，人類文明史，礦產(chǎn)資源開發(fā)史。事實上，人類的物質(zhì)需求在很大程度上與對能源和資源的需求有關，隨著人們使用工具和使用技術，這些需求會隨著時間而變化。 “堅持創(chuàng)新發(fā)展，加強基礎研究，優(yōu)化學科布局和研發(fā)布局，推進學科交叉融合，瞄準人工智能、深度、深海等先進領域，實施一批具有發(fā)展前景的、具有戰(zhàn)略意義的國家重大科技項目。

關鍵詞：未來有色金屬采礦;可持續(xù)發(fā)展實踐;思考

引言

經(jīng)濟的發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求不斷增長，有色金屬礦山普遍處于復雜的地質(zhì)環(huán)境中，開采過程復雜且存在安全隱患，如塌方、塌方，造成人員傷亡。因此，有必要分析采礦過程中安全風險的成因，制定消除措施，確保采礦安全。

1在金屬礦開采中所存在的問題

雖然我國在金屬礦山開采技術領域的研究水平較高，但設備改進、工藝優(yōu)化、技術創(chuàng)新。但在實際應用過程中還存在很多問題，主要包括以下幾個方面：一是我國礦產(chǎn)資源較豐富，面積較大，但礦產(chǎn)資源開采利用率難以提高。采礦過程中容易浪費資源，導致周邊環(huán)境污染。其次，雖然我們在露天和地下開采方面的研究成果比較顯著，但這些技術并沒有得到有效傳播。一些當?shù)氐V業(yè)公司為了能夠降低生產(chǎn)成本而忽略了先進技術的使用。導致生產(chǎn)過程中出現(xiàn)大量不良誘導因素，影響企業(yè)有效發(fā)展，不能有效提高資源利用效率。第三，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對金屬制品的需求也在增長。為了能夠滿足人口的需求和過度開采金屬礦山，許多礦山企業(yè)雖然我們的經(jīng)濟處于短暫的復蘇階段，但從長遠來看對我國的有效發(fā)展沒有貢獻。為順應可持續(xù)發(fā)展的理念，我國采礦技術水平難以實現(xiàn)有效提升，阻礙了金屬采礦業(yè)的發(fā)展。

2有色金屬礦山的開采方法介紹

1） 采礦作業(yè)倒閉。崩落法的應用主要有兩種：一種是無地基崩落法;其次，自然塌陷的方法。第一種方法適用于礦體厚度較大的礦區(qū)，不宜開采，以免造成礦石流失。第二種提取方法適用于低沉積物，能夠降低生產(chǎn)成本，保證生產(chǎn)效率。然而，礦井坍塌需要使用爆炸技術，這可能會帶來安全風險。2） 在空字段上提取。通常，空場采礦方法主要集中在更耐用的有色金屬礦床并且具有更大的厚度。采礦技術的應用需要使用鉆孔技術鉆出大直徑的巖石孔。這種方法在 1980 年代開始使用，當時開發(fā)過程逐漸應用于有色金屬開采，并已用于我們大部分銅礦石的開采。技術發(fā)展后，也探索了塌陷深孔的開采方法，主要應用在礦區(qū)的局部開采方面，開采過程中，先開槽，再使用大直徑深孔，放置爆炸裝置，應用采掘法崩高臺階。利用該技術，可以使有色金屬礦床的開采環(huán)節(jié)、礦體崩塌、礦石清除等過程連續(xù)進行，使地下開采與運輸同步進行。但是，有必要考慮鉆井的影響，以及與使用炸藥相關的環(huán)節(jié)，對人員安全的影響。 （3）采礦完成。有色金屬采用充填開采方式較多，主要采用充水技術。但是，這種技術的使用效果不是很好，這可以解釋為固結(jié)材料的選擇質(zhì)量問題以及某些材料的成本高昂。在技術不斷發(fā)展的過程中，應用了充填提取技術，膠凝材料的使用量比較少，尾礦量比較大，對尾礦的濃縮度要求很高，水泥是逐漸形成的，無需干燥濃縮。采用這種方法，可以大大改善有色金屬開采對地下環(huán)境的破壞，膠結(jié)材料的使用可以使礦體結(jié)構更加穩(wěn)定，保證開采安全。

3實現(xiàn)有色金屬開采可持續(xù)發(fā)展的途徑

3.1精準開采

針對常規(guī)采煤，袁良院士提出精準采煤。但是，對于有色金屬開采而言，考慮到礦石品位極低、礦石品位隨開采技術經(jīng)濟水平的變化而變化，以及無論是在天上、在下海還是在陸地上的礦點極其復雜等因素，有色礦業(yè)金屬的可持續(xù)發(fā)展，更需要走精準開采的道路。準確的目標檢測、準確識別采礦環(huán)境、準確監(jiān)測采礦條件對于精密有色金屬開采尤為重要。在精密開采方面，近年來，該課題組在以下幾個方面開展了工作：1）提出了一種深部巖體結(jié)構的識別和表征方法。該方法利用 3D 巖體波速場層析成像在英尺時間內(nèi)提供準確的地震層析成像反演，以實現(xiàn)對地質(zhì)結(jié)構的準確檢測。2 ） 發(fā)明了一種基于巖心表面重測定技術的地球聲發(fā)射應力測量方法。從井芯變形系數(shù)和井芯位置得到確定井芯空間位置的方法和設備，在此基礎上提出了聲發(fā)射地應力測量方法提出了基于巖心表面重測技術，開發(fā)了基于巖心空間特征再現(xiàn)和聲發(fā)射參數(shù)識別的地應力測量技術。3） 開發(fā)了基于沒有初步速度的微地震和巖石精確監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)極大地提高了多個中型區(qū)域有色金屬礦場壓力定位的準確性，進行微震監(jiān)測和準確的實時遇險預警。

3.2連續(xù)開采

有色金屬連續(xù)開采最早起源于硬巖連續(xù)開采，其核心是哈德遜院士提出的圓柱連續(xù)推進，但在返工過程中并不連續(xù)，因為該方法仍然使用巖石破碎通過爆破。而這種阻礙是由于堅硬巖石的特性造成的，導致機械方法不能有效地破碎巖石。在這種困難環(huán)境下，必須首先進行真正意義上的不爆破進行高效安全開采。對于深水資源，金礦和冶金分別采用高應力感應連續(xù)開采、破碎原位浸出和流化聯(lián)合開采的深度依賴開采方式，而對于海底開采，連續(xù)開采方式也是最多的。受人尊敬，以截石、水力舉升為主，對星月的提取，普遍推薦機械化連采。針對未來相當長一段時間內(nèi)我國有色非金屬礦開采深度將處于1000～2000mm·m的狀態(tài)，加之深部硬礦的高應力特點，同時，根據(jù)現(xiàn)場實踐和對不同礦山在不同開采深度下的深部能量釋放和轉(zhuǎn)化規(guī)律的檢驗，提出了不同礦山條件下連續(xù)無爆連續(xù)開采的標準，以及連續(xù)切割礦山回轉(zhuǎn)振動的設備。預切硬巖礦體及相關足裝置。從本質(zhì)上講，這種JIU方法的本質(zhì)是有用的能量，將能量儲存的彈性感應從可以引起災難的深層巖石轉(zhuǎn)變?yōu)閷r石的有序破壞。

3.3大規(guī)模開采模式

隨著我國科學技術的發(fā)展，各行各業(yè)都發(fā)生了質(zhì)的飛躍。為了能夠刺激我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，必須提高地下金屬礦山的質(zhì)量和效率。引進先進的采礦技術和工藝，開展大型采礦模式，滿足我國金屬制品消費需求。近年來，我國對金屬礦規(guī)模化開采的研究主要采用無軌電車開采的高階自然塌陷法和大行距無底柱塌陷法進行。為了更好地擴大金屬礦石的開采規(guī)模，有必要對此類礦石的規(guī)模開采進行深入研究。避免金屬礦山倒塌或金屬礦山集約開采造成的嚴重危險。通過將信息化、科學化、自動化等采礦技術融入大型金屬開采過程，可以減少金屬礦山產(chǎn)生的廢物量，提高采礦效率。減少金屬礦石開采中的不安全隱患，科學合理地進行金屬礦石批量開采。

結(jié)語

總體而言，隨著我國科技水平的不斷發(fā)展，各行業(yè)的生產(chǎn)效率顯著提高。地下金屬礦山開采要與時俱進，著力升級裝備，加強新技術、新工藝的應用，著力提高新材料使用效率，實現(xiàn)規(guī)模化開采，滿足我國各行業(yè)需求用于金屬制品，提高人們的生活質(zhì)量。秉承我國可持續(xù)發(fā)展的理念，注重保護自然環(huán)境，避免資源的大量浪費。創(chuàng)新和優(yōu)化的金屬開采技術，可以降低金屬開采過程的成本，提高金屬開采企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進社會的不斷發(fā)展。

參考文獻

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