浅谈关于矿山采掘中的技术应用

浅谈关于矿山采掘中的技术应用

朱晓峰郭晓博

中煤新登郑州煤业有限公司河南登封452477

摘要：近年来，随着社会经济的发展，我国对矿产资源的需求不断加大，矿产开采越来越多。随着矿产开发技术的不断进步，先进的技术利用促进了我国矿山企业的快速发展。在矿产资源开发利用过程中，井下采掘技术的革新是提高矿产资源开采效率的重要影响因素。随着自动化技术的快速发展，我国的采矿设备运行效率显著提高，矿山企业的经济效益得到了提升。基于此，本文以此为研究对象，从5个方面讲述了矿山采掘中的技术，为推动自动化新技术的广泛应用提供帮助。

关键词：矿山开采；采掘技术；应用研究

引言

众所周知，我国是一个物产富饶的国家，大部分矿资源埋藏于地下空间。据调查，当前我国地下的金属矿山约占矿山总量的9/10,而且，资源的开采也从传统的露天开采转化为地下作业，尤其在社会经济飞速发展的现今时代，政府部门推行节能减排、可持续发展的战略，这就给地下矿山的开采提出更高的要求。怎样更好地引进新的技术与工艺应用于地下矿山开采作业发展已成为相关工程技术人员需要共同面对的重要课题。

1绿色开采技术的概念

绿色开采技术是针对开采过程中出现的环境问题基础上，逐步形成的一套开采与环境相协调的采矿技术，倡导安全、经济、环保的原则，把对生态环境的影响降到最低。最终实现绿色、无污染、安全、高效的目标，在取得经济效益的同时，兼顾环境保护，坚持可持续发展道路，积极促进建立环保型、节约型社会。

2矿山开采中常见问题分析

矿产资源的开发与利用一般是以井下开采为主，开采环境极为复杂，容易发生安全事故，如涌水、冒顶等。本文以某矿山为例，分析了井下开采过程中常见的问题。（1）灾害事故发生率高。井下开采的环境极为复杂，地质条件复杂多变，工作环境狭小，透气性差，无法进行自然光照，空气仅靠通风系统进行交换，且粉尘含量极高，恶劣的工作环境容易导致安全事故的发生，尤其是国内一部分矿山企业为了减少投入而尽可能的减少安全防护措施。此外，在矿产资源的开发过程中，常遇到火灾、突水、中毒、片帮冒顶等灾害，是人为因素和自然因素双重作用的结果。因此，矿山井下开采过程中具有较高的安全事故发生率。（2）开采过程中存在严重的资源浪费问题。资源利用率是决定矿山经济效益的一个重要指标，如何提高矿产资源的综合利用率和降低开采损失率是矿山企业急需面对的问题之一。虽然我国资源储量大，品种多，但富矿大矿相对较少，中小型矿山分布广，开发管理相不规范，受开采技术条件及市场价格等因素影响，导致开采过程中出现资源浪费的现象极为常见，降低了资源的综合利用率，缩短了矿山服务年限，间接的增加了矿山企业的开发运营成本。（3）开采技术整体偏低的问题。虽然说我国的开采技术日新月异，取得了巨大的成果，但是井下开采环境极为复杂，国内先进的技术尚不能完全满足基本需求，采矿技术仍然无法顺应社会经济市场的变化。此外，由于我国中小型矿山规模数量庞大，受矿山资源储量、开采条件、老旧生产系统复杂等因素影响，大多数民企矿山任使用陈旧的开采设备，先进的自动化设备利用率较低，不仅降低了矿山资源开发利用效率，而且在工作中各类故障频发，导致开采成本显著增加。综上所述，由于矿产企业对开采技术的不重视或者为了“减少”成本投入而依旧使用旧的开采技术、装备，导致资源开发成本显著上升。基于此，总结推广先进的矿山开采技术就显得十分必要。

3矿山常见开采技术

3.1空场采矿技术

二十世纪八十年代，当VCR技术在铅锌矿开采中正式试验成功后，我国相继将这项技术有效地应用于金矿、铜矿的矿山开采作业。VCR开采技术具有较高的工作效率，因此在我国几个重要的矿产企业获得广泛地推广与应用。随着科学技术的发展，我国又展开了阶段台阶采矿的试验，主要指的是将露天矿中的采矿方法应用于地下矿山的开采作业。具体流程如下：（1）对矿山开采区域的外部进行割槽，再把这个割槽当作一个自由面与补偿空间；（2）通过深孔大直径的爆破技术，施予台阶/全阶段崩落；（3）在采矿场的下端输出崩落下来的矿石，即完成了开采任务。可以说，为了更好地提升地下矿山的开采效率，关键要能够实现连续开采作业。所谓的地下矿山连续开采，是指全部的开采工艺均可以达到连续性，其中涉及到三个重要的连续性开采工艺：其一，矿床的连续开采，其二，矿石资源的连续运输；其三，矿房的连续回采。为此，国家先后在第六、第八个五年计划期间，已经对连续开采工艺进行了深入地研究，并针对研究的工艺展开大量试验，如今已将较为优良的开采工艺推广到很多矿山企业，并取得了可喜的成绩，企业的矿山开采效率、数量均获得了大幅度提升。

3.2采掘规划技术

采掘前的规划是提高资源开采效率的重要途径之一，与传统的采掘规划技术相比而言，新兴的采掘规划技术不仅提高了技术的智能化程度，而且可以实现无人采矿的技术难点，逐渐实现了以自动化技术为主的控制技术。因此，在开采之前进行采掘规划，有助于后期采掘中无人采矿技术等先进技术的搭配使用，可以显著的提高矿产资源的开发利用率。特别是对于矿体规模大，矿山开采条件佳的大型矿山，采掘规划技术的充分应用显得尤为重要。

3.3保水开采技术

保水开采技术的主要作用就是对矿山采场底板突水进行防治。原始的水体径流在能源开采以后遭到破坏，会形成地下水的下漏斗。保水开采技术主要对矿山经过开采后形成的地下漏斗进行研究分析，结合矿区实际地质条件制定解决方案，让矿区内水文环境受到的扰动能低于该地区区域内的水文环境容量，减少水资源的流失，并有效利用矿井水资源。通过重新压实含有软弱岩层的上覆岩层，形成隔水带，使被破坏的水资源系统得以恢复，有效的保护和利用矿区的水资源，从而达到减少对水资源的污染的目的。

3.4地下无废开采技术

无废开采法在我国矿山开发领域得到广泛的认可与好评。能够提升矿产资源的利用率，为相关企业创造更大的经济效益，与此同时，还可以更好地规避对外界环境的污染与破坏，符合国家矿山产业绿色发展的要求，这是目前我国首选的矿山开采技术。地下无废开采技术主要包括全尾矿的充填、高浓度尾矿料的制备及其输送。无废开采技术已在美、德等发达国家获得了更为成熟的发展。

3.5跟踪采矿目标技术

实现井下无人开采的基础是准确的跟踪开采目标，即不仅要确保开采设备能够精确的按照设定路线进行开采，而且能够实现追踪目标的功能。现阶段，无线射频技术能够实现非接触的双向通信，完全满足井下开采中设备静止、移动、跟踪等目的的实现，因此将该技术应用于采矿设备中，能够提高设备的跟踪能力，也可以实现井下无人采矿过程中精确定位的目的。该技术的应用仅需通过地面控制中心的远程操控就可以实现，不仅提高了井下开采的准确度，而且减少了安全事故发生率。

结束语

综上所述，随着我国经济的发展，社会对矿产资源的需求日益增多。近年来，我国在地下矿山开采技术方面取得了很大进步。在未来，我国的矿山开采技术会力求对矿区周围环境进行最大程度地维护基础上，提升采矿效率与质量，从而推动我国的矿产企业长期、健康地发展。

参考文献

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