地下金属矿山开采技术发展趋势探索

地下金属矿山开采技术发展趋势探索

吴传兴

福建金东矿业股份有限公司 福建省尤溪县 365101

摘要：在可持续发展背景下，矿山开采难的问题逐渐暴露出来，为迎合市场发展需要，应进一步推动地下金属矿山采矿连续工艺的创新，增加资金投入力度，对技术进行科研创新和改良。在提升矿山开采效率的同时，降低开采成本，创造更加可观的开采效益，维护开采过程的安全性，也使地下金属矿山开采工艺更加完善。本文分析影响地下金属矿山开采技术的因素，阐述矿山开采存在的问题，探究地下金属矿山开采技术发展趋势。

关键词：地下金属；矿山开采；发展趋势

引言

矿产资源是促进我国经济持续增长的基础保障，在社会主义现代化建设和发展中，矿产资源需求度逐步提升，对于新时期的矿山采掘工作提出新的要求。在地下金属矿山采矿工作开展中，通过现代化采矿设备和技术的支持，促使采矿效率得到大大提升，并使得矿山开采逐渐朝着自动化、信息化和环保化的方向发展。

一、影响地下金属矿山开采技术的因素

（一）开采矿山的环境条件

在进行开采前，首先要考虑的因素就是当地的地质条件，地质条件是否稳定是决定开采的重要因素，例如矿山是否会产生大面积的坍塌、坍塌的范围是否允许大范围的使用、埋藏深度的地压承受能力等。其次，要考虑矿石的自身条件，包括矿石的价值、纯度等因素，在开采比较廉价的铁矿时，可以选择崩落法，主要目的是为了降低开采的成本；而在开采稀有金属矿时，可以选择填充法，以避免矿石开采的损耗率。矿层之间的厚度也是需要考虑的因素之一，因为矿层之间的厚度决定着落矿的方式，而矿层之间的倾斜角度则决定着运矿方式。

在进行开采时，所选择的技术方式除了考虑当地的开采环境以外，还要对使用的设备和材料进行综合的研究，依据矿山的大小，选择适合的设备。同时，还要考虑技术的管理水平，比如在进行中小型矿山的开采时，主要要求开采方式简便，便于开采过程中的管理，由此选择小型的开采设备。

（二）开采矿山的成本

在进行矿产开采的过程中，往往存在着具体的经济指标，具有一定的成本运算的标准。经济指标的高低对相关单位的运营是有着直接影响的，并且依据不同的经济指标，所选择的开采矿产方式也是不同的。影响经济指标的主要因素有开采出的矿产的利用率与消耗率、开采过程中的生产效率、工人及设备的效率、矿石运输的消耗等。

（三）矿区内地应力状态

地应力在影响矿产的开采因素中占据着重要地位，这是开采方式选择的根本因素，要根据不同地区的不同的地应力状态，进而选择最适合的开采方式。同时，地应力的状态还会影响开采过程中矿山内巷道位置的选择、开采断面的横截面积大小、矿石存放区域及回采顺序与时间等。在对矿区内地应力状态做好详细调查以后，还可以明确的在安全的范围内进行施工，实现最大限度的开采，切实提高经济效益。

二、矿山开采存在的问题

（一）生态环境破坏严重

运用不合理的地下金属矿采矿科学技术，会对矿山的环境造成破坏，降低金属的开采效率，降低土地资源的利用率。同时，在地下矿山开采中，会对地下水资源造成破坏。而且一些开采人员在实际的开采过程中，没有研究该地区的环境特点，没有设计破坏性较小的地下金属矿采矿方法与环境治理方案，保证居民的生活质量。

（二）开采难度大

目前，我国矿产资源通常位于矿床的底部或边缘地带，导致矿山的开采难度不断增加，从而加大企业的开采成本。同时，矿体埋藏较深，仅使用传统的开采技术，很容易导致矿石及围岩软弱破碎，进而导致矿体分散。此时，随着新矿区的不断开拓，采矿工程的位置不断下移，导致地下采矿活动的范围越来越大，采矿难度也逐渐增大。

三、地下金属矿山开采技术发展趋势

（一）实现技术创新

创新意识在金属矿山的开发中具有重要的作用，在当今的金属矿山开采中仍然有很多的问题亟待解决，比如矿石的浪费问题、开采中的污染问题、一些特殊的金属开采难等问题，只有通过创新，才能使开采设备有进一步的发展，并提高开采的效率。比如发展大型的无轨采矿机，利用深孔钻探机以及刮板全振动开采金矿，再配套辅助型机械进行挖掘，通过运用其半自动化、自动化的相关功能，使采矿的速度有所提升，减小采矿工人的操作难度，大大提升工作效率。

通过技术方法的创新与改进，也能解决某些金属矿产开采难的问题，比如在进入深部开采之后，会受到主应力的影响，导致矿山的开采不利于受力，在回采时会出现采场的顶板频繁冒落、围岩坍塌严重、间柱的应力集中、上采困难甚至是上采中断等诸多现象，十分不利于金属矿山的开采。通过应用新的采矿方法，改变不合理的采场布置等创新举措，不断改善这种开采状况，解决技术难题。

（二）避免资源浪费

随着国家的环保政策的推行，以及人们对于环境保护的需要，在进行地下金属矿山的开采过程中，日益趋向于绿色环保，更加注重提高资源的开采率，减少对矿石的浪费以及控制矿产资源的开采力度。

控制开采力度一方面可以缓解对环境的污染和破坏。在矿山开采的过程中，由于部分开采企业为了追求经济效益，对综合环境治理这方面并不重视，对开采过程中产生的大量废水、废气、粉尘、废渣没有进行有效的治理，从而对周围的生态环境造成了很大的不利影响。另一方面，控制开采的力度也是为了给我们的后代留下可以持续发展的矿产资源，防止资源枯竭。所以，在开采过程中一定要注意矿产资源的开采率，最大限度的减少浪费。随着人们的环保意识越来越强，对于生态环境的要求也越来越高，国家也出台相应的环保措施来保护环境，但是我国相应的环保技术措施仍然存在着许多的漏洞。而一些西方的发达国家在矿山综合治理的制度、技术等方面已经比较成熟，所以，我国也要借鉴发达国家先进的采矿工艺、理念，不断提高矿山环境的治理水平，提高矿产资源开采效率的同时，将对环境的影响减到最小，实现绿色环保、没有浪费的采矿。

（三）智能开采

随着科技水平的进步，智能化的技术运用到人们生产生活的各个方面，在采矿技术方面，也日益朝着智能化方向发展。随着资源的使用以及开发，人们可以利用的矿产资源越来越少。通过智能化的技术，可以对金属矿山的资源进行有效的探测，并对探测的信息进行三维建模，进行综合评估，方便技术人员制定合理的开采计划。智能化的开采技术可以利用其自身的数据采集功能，对地下的矿产信息进行智能化的采集，通过对采集的数据信息进行整合分析，使相关人员能够准确的掌握有效的信息，合理规划开采事宜，规避开采风险。除此之外，其先进的跟踪监控系统能够对开采人员进行实时的监控，防止开采人员出现安全问题以及指导开采人员进行有效的开采，这样既保证开采人员的生命安全，也保证开采的效率。通过运用智能化的机械，大大的节省人力资源，节省金属矿山开采过程中的各种资源。

结语

经过长期的发展，我国的采矿行业得到了长足的进步和发展，采矿工艺和机械设备不断创新发展，尽管相较于国外工艺还存在很大的差距，我国的开采贫化率高、损失率大，采掘效率始终未能得到进步。但是，随着国家扶持力度增加，采矿工艺和技术不断改进，地下金属矿山开采逐渐朝着高技术含量和低污染方向发展，加上现代化采矿设备和技术的支持，促使采矿效率得到大大提升，以此降低开采成本，创造更加可观的开采效益，维护开采过程的安全性。

参考文献

[1]王继洪.地下金属矿山开采技术发展趋势探索[J].世界有色金属,2020(07):54-55.

[2]郑钊,王林,许龙.地下金属矿山开采技术发展趋势探索[J].世界有色金属,2019(04):63-64.

[3]王福鑫.地下金属矿山开采技术发展趋势探索[J].世界有色金属,2018(16):57+59.