金属矿山深井采矿技术研究

金属矿山深井采矿技术研究

胡建立

山金设计咨询有限公司 山东省烟台市 264003

摘要：我们都知道，金属矿藏是我们国家的大型物资资源，所以我们国家对金属矿山的生产是十分重视的。为了让我们国家的金属矿山工业紧跟时代的步伐，就需要我们结合先进的设备和技术，从而保证我们国家的金属矿山开采工作有质量高效率地完成，保证金属矿山生产的安全。而金属矿藏多贮藏与地下深层，需要通过深井矿道进行开采挖掘，因此对于深井开采技术的研究至关重要，先进的技术不仅提高了采矿企业的经济利润，同时保障了井下人员的安全。

关键词：金属矿山；井下；开采；技术；探究

随着科学技术的不断进步和社会经济的飞速发展，我国金属矿山深井开采技术也在飞速发展，矿山开采技术的提高主要是提高矿山开采的效率以及矿山开采的质量，提升矿山的生产能力从而提升企业的经济效益。本文主要对当下常用的开采技术进行了一系列的分析，希望本文的分析可以为开采技术的提升提供一定的帮助。 

一、概述 
　　何为深井开采，就目前我国对深井开采的定义没有非常明确且书面的规定，只是根据实际现场经验，以及开采条件和地质条件的复杂程度，同时也需要结合矿井实际的装备水平和开采技术水平等等相关因素综合考虑。在现有的资料中显示，当矿井的采深达到800m水平以上时，我们认为属于深井开采条件。从全国大部分矿井开采而言，随着矿井开采深度的增加，逐渐会出现各种不利于矿产开采的条件，比如，大采深、高地压、高地温、强冲击以等复杂现象均会出现，对金属矿开采带来不利影响。另外一个方面，随着矿井开采深度的增加，其矿产开采成本也在不断的增加，当增加到一定程度时，将会使得矿井成本到达一个开采的盈亏平衡点，当开采深度继续增加，金属矿就会出现亏损，其直接影响金属矿山生产的正常运转[1]。所以，确定合理可靠的经济开采深度，这对于金属矿山生产而言，是一项具有深远意义的研究，同时也是急需解决的关键问题。 

二、金属矿山深井开采方法介绍 
　　1方法 
　　（1）深井充填开采方法。这种方法最早出现在英国，随后被中国积极引入，现已广泛用于金属开采。深井充填开采法应用过程中选用的填料为水泥。通过全年开发材料涂层和标准，进行改进以满足大型金属采矿的要求。通常以完全尾矿的形式填充，从而改善了材料的固化性能。显着降低采矿成本，在采矿阶段改善深井的工作环境，使矿工在安全的工作环境和地下作业，避免出现脱水和浓缩等问题。进一步减少各种安全事故的发生。该技术在深部矿山中具有重要的应用价值，要求金属开采单位在以后的开采过程中积极使用这种方法来开采金属资源。在实际使用中，矿工根据矿山结构的趋势识别需要钻探的矿石块，安装支柱和门槛，将保留值保持在6米，将停止高度保持在2米左右。并且根据确定的比例对矿石进行分割。片。在操作中，有必要有效地连接诸如运输道路和加油井之类的作业现场，以提高工作效率。在爆破过程中，必须在爆破装置周围安装雷管，凿岩机等。 
　　（2）面板室和支柱系统。面板室支柱方法是当前的一种先进技术，如果要使用，则必须在现场设置一个采矿室并在那里进行采矿工作。在建造矿井室时，应根据矿井深井的方向进行合理划分，以利于在该位置形成立柱和矿井室。在采矿阶段，必须确保不处置采矿区，并检查顶板和工作区下侧的矿石层。检查矿石是否具有一定的稳定作用后，顶板和底板坚硬，顶板位置形成厚厚的岩石层。采用面板室立柱法时，矿井中立柱的支撑性能很强，井底作业相对安全，可以有效减少开采工作，开采金属量大[2]。 
　　2技术应用重点 
　　首先是废物管理。低废物管理方法通常用于管理金属采矿废物，因此采矿中的所有资源都可以在该地方使用。在正常情况下，一些低品位矿山选择传统的开采方法来开采资源，但是由于开采技术不足，资源被大量消耗，而采矿所获得的资源却大量消耗。的数量远远少于预期。采矿公司可以基于原位破碎和浸出方法来钻孔金属，以减少资源消耗。对所示矿块进行标准化处理，以高精度使用挖掘机，并科学地管理熔化。浸出液体和矿石提高了最终的低废物管理效果。 
　　第二，处理岩石破裂问题。采矿过程中基岩内部应力的变化会导致基岩突然引起岩石破裂问题。破碎的岩石坍塌，对矿工的生命和安全构成重大威胁。这种情况的发生率非常低，但是一旦发生，就没有规则可循，后果是严重的。需要采矿公司工作团队的注意，以进一步调查锁爆问题并采取科学措施来管理该问题的突然出现。处理岩爆问题的一种常用方法是详细研究岩爆问题的原因，迹象和后果，并了解造成这种问题的深井压力，地形和其他条件，为了有效避免开采过程中的各种因素。例如，可以使用采矿地压法和岩爆问题预测方法来检测工作环境，并可以根据测得的与岩石声辐射相关的参数来科学地预测发生的风险情况。此外，地下通道的内部支撑和保护必须牢固。 

三、新时期金属矿山深井开采技术

1大间距集中化无底柱高效开采工艺技术 
　　这种技术在国内的认可度很高，主要原因有以下几个方面：这项技术操作起来比较简单，而且整个过程机械化水平比较高，采矿过程所投入的成本相对较低。无底柱崩落的采矿技术首次在河北省的一个矿床中实验成功，从此以后，这种采矿技术在各大冶金系统中都开始施用，在各大地下金属矿山中得到了极大的推广以及利用，而且利用率达到了80%以上。大间距集中化无底柱采矿工艺的采矿性质以及结构特点为：首先，这种采矿技术对于矿山的及时应用以及推广较为方便；其次，这种采矿技术能够在很大程度上减少采矿过程中繁杂的过程，与此同时，降低了采矿过程的成本；然后，这项技术很大程度的改善了采矿的地压状况；最后，这项技术所采用的结构参数相比较其他的采矿技术，更加倾向于缓坡的采矿地带[3]。 
　　2地下金属矿山无废开采技术 
　　近几年，国际上对于环境保护的呼声越来越高，首先，国外在矿产资源的合理利用以及环境保护上注入了新的科技。当前对于尾矿的处置方法除了传统工艺的一些改良以及建设之外，还有一些较好的技术以及工艺，比如：1、采用无废料式的采矿技术，将最后的尾矿填充在空的采矿地区；2、将尾矿排放在深海地区；3、将尾矿排放到露天的采矿地区等等。

这几种新型的方式，不仅在技术层面上有较高的突破，而且在经济利益层面上，相对以前，降低了成本，提高了收入，最重要的一点是有环保的效果。正是因为这种优良的效果，世界上很多发达国家已经开始运用这种先进的尾矿处置方法。 
　　所以，在整个采矿的过程中，要有一种全新的保护措施，所以在此基础上，相关的研究人员推出了一种新的布置程序，通过一系列的监测数据以及数学和物理的模型，对整个系统进行全面的安全维护，对采矿空区进行现场有效的判断，并且进行进一步的稳定性的判断，保证采矿空区的绝对安全。 
　　3露天转地下开采良好过渡及二者联合开采技术 
　　这种技术是在以前露天地下联合采矿的过程中衍生出来的一种新型的采矿方法。这种技术相比较其他技术而言，能够在很大程度上对露天以及地下的矿石资源进行有效的结合。经过长期的实验以及证明，这种技术比联合采矿在技术以及工艺层面上要严密的多。 

结束语 
　　我国科学技术不断发展，逐渐发展了我国金属矿山深井采矿方法，矿山采矿方法未来发展方向为高效率、高产能，我国需要研究合适的开采工艺，促进我国地下矿山开采工作的可持续发展。 

参考文献

[1]滕飞. 有色金属矿山深井采矿技术探讨[J]. 世界有色金属，2020(9):56-57.

[2]杨继龙. 有色金属矿山深井采矿技术的研究[J]. 科学与财富，2020(19):273.

[3]刘鹏. 有色金属矿山深井采矿技术探讨[J]. 建筑工程技术与设计，2020(32):2925.