金属矿山开采支护技术的应用研究

金属矿山开采支护技术的应用研究

杨飞云

云南锡业股份有限公司大屯锡矿，云南 个旧 661000

摘要：金属矿山开采一直是人类经济活动中的关键环节之一，然而，这一过程伴随着复杂的地质条件和环境风险，因此需要高度先进的支护技术来确保矿山工程的安全和有效进行。本研究旨在深入探讨金属矿山开采支护技术的应用，以满足当前矿山工程所面临的挑战。

关键词：金属矿山开采；支护技术；应用

引言

随着矿山深度和规模的增加，地质压力、岩层稳定性和矿山工程的安全性问题变得尤为突出。因此，针对不同地质条件和开采需求，我们将研究各种支护技术。这些技术的应用将有助于提高金属矿山工程的稳定性和安全性，减少地质灾害风险，降低生产成本，同时也有助于可持续开采和资源利用。

1 金属矿山开采中存在的问题

1.1 环境污染问题

环境污染问题是当今社会面临的首要挑战之一，工业化和城市化的迅速发展导致了大规模的空气、水源和土壤污染。排放源如工厂、交通和农业产生了大量污染物，危害生态系统和人类健康。例如，空气污染引发呼吸系统疾病，水污染导致饮用水短缺，土壤污染影响农作物和生态多样性。环境污染问题在全球范围内产生了严重影响，气候变化、全球变暖、海平面上升等问题与环境污染密切相关，对地球的生态平衡和可持续发展构成威胁。全球范围内的环境问题需要国际社会共同努力来解决，包括减少温室气体排放、保护生态系统和推动可再生能源的使用[1]。

1.2 社会问题

金属矿山开采引发了一系列社会问题，其中包括社区冲突。矿山开采通常需要大面积土地，这可能导致土地权纠纷和社区居民与矿业公司之间的冲突。争夺有限的资源和土地可能引发紧张局势，对当地社会稳定产生不利影响。矿山活动对当地社区的生活方式和文化传统产生了影响，矿业公司的到来通常伴随着大规模土地使用和人口流动，这可能改变当地社区的经济结构和文化特征。居民可能被迫改变传统的生活方式，导致社会不适应和文化丧失。此外，矿山开采还涉及劳工问题，尽管矿山提供了就业机会，但在某些情况下，工人可能面临劳动权益受损、工资不平等和危险工作环境等问题。这可能导致工人抗议和社会不满情绪升级，对劳资关系和社会稳定构成挑战。

1.3 安全问题

金属矿山开采过程中存在一系列安全问题，最突出的是事故风险。这些事故可能导致工人伤亡和设备损坏，严重威胁人员和财产安全。此外，矿山开采还伴随着环境安全问题。采矿活动可能引发土壤、水源和空气污染，对周围生态系统和居民健康构成威胁。废弃的矿区和尾矿库也可能对环境带来长期的负面影响。最后一点是，金属矿山存在盗采和非法开采问题，这不仅损害了合法矿业经营者的利益，还可能导致不法行为和矿产资源的不当利用，加剧了资源枯竭和环境破坏。

1.4 技术和管理问题

金属矿山开采面临的技术问题包括矿床贫化和深层开采，随着时间的推移，矿床的品位逐渐下降，使得开采变得更加昂贵和复杂。此外，深层开采需要应对高温、高压和地质构造的挑战，需要更先进的采矿技术和设备来确保安全和高效的开采。此外，管理问题涵盖了资源管理和劳动力管理，矿产资源是有限的，因此需要制定可持续的资源管理策略，以确保资源的合理开采和利用。另外，矿山管理还需要解决劳动力需求和培训问题，以确保员工的安全和技能。技术和管理问题还包括信息化管理和可持续性考虑，现代矿山需要有效的信息技术系统来监测和管理生产过程，同时也需要考虑可持续性问题，包括环境保护、社会责任和产业转型等方面。

2 支护技术在金属矿山开采的应用措施

2.1 地下巷道支护技术

地下巷道支护技术在金属矿山中扮演着至关重要的角色，巷道是矿山中用于矿石运输、通风和人员出入的关键部分。为了确保巷道的稳定和安全，采用各种支护技术至关重要。其中，锚杆和锚网技术是常见的支护方式，通过将钢筋或钢索固定在巷道墙壁上，增强了巷道的稳定性。此外，喷射混凝土技术也被广泛应用，它可以提高巷道的抗压能力，减少坍塌的风险。这些支护技术不仅可以确保巷道的稳定，还有助于提高工作效率。稳固的巷道可以保障设备的安全运行和顺畅的矿石运输，从而提高了生产效率。此外，它们还有助于确保工作人员的安全，降低了事故风险，减少了潜在的伤害。地下巷道支护技术的应用需要综合考虑巷道的特殊条件和需求，不同类型的巷道和矿石具有不同的特点，需要根据具体情况选择合适的支护方式。同时，定期的检查和维护也是保持支护系统有效性的关键，以确保巷道在长期运行中保持稳定和安全。

2.2 坑道支护技术

坑道支护技术在金属矿山的坑道开采中具有关键地位，坑道通常位于矿山的深处，受到地质条件和地压的复杂影响，容易发生坍塌和变形。为了确保坑道的稳定和安全，需要采用一系列支护技术。其中，钢拱架是一种强度高、稳定性好的支护结构，能够有效承受地压力，保护坑道不受坍塌威胁。混凝土支撑被用于加固坑道的墙壁和顶部，提供额外的支撑。此外，岩石锚杆技术通过在岩石中钻孔并注浆，增强了岩石的稳定性，提高了坑道的抗压能力。坑道支护技术的应用可以有效降低地质灾害的风险，由于坑道开采常常涉及到深层矿床，地质条件复杂，因此坑道的稳定性至关重要。支护技术的应用可以减少坍塌、滑坡和岩石崩塌等灾害的发生，确保矿工的安全，同时减少生产中断和损失。需要注意的是，坑道支护技术的选择和实施需要根据具体的地质条件和坑道特点来进行，不同的坑道可能需要不同的支护方式和材料。因此，矿山运营者需要充分了解地质情况，进行综合评估，并采取合适的支护措施。此外，定期的检查和维护也是保持支护系统有效性的关键，以确保坑道在长期运营中保持稳定和安全。

2.3 巷道支护技术

巷道支护技术在矿山工程中扮演着至关重要的角色，巷道是矿山中用于运输矿石、通风和人员出入的关键设施，因此它们的稳定性和安全性至关重要。木材支撑是一种传统的支护方式，通常使用木梁和木柱来支撑巷道的墙壁和顶部。这种方法具有较低的成本，适用于一些小型矿山。其次，钢架支撑是一种更现代化的支护方式，通过使用钢制支撑结构，能够提高巷道的稳定性和抗压能力。最后，锚索支撑技术通过固定钢索在巷道墙壁上，提供了额外的支撑，特别适用于需要更高稳定性的巷道。巷道支护技术的选择通常取决于巷道的地质条件、尺寸和开采方式。巷道支护技术的应用可以有效降低巷道崩塌和坍塌的风险，矿山巷道常常位于地下深处，地质条件多变，受到地压的威胁。如果不采用适当的支护措施，巷道可能会发生塌陷，导致生产中断和安全事故。因此，支护技术的应用可以确保巷道的稳定性，降低潜在的地质灾害风险。

2.4 隧道支护技术

混凝土喷射技术是一种常见的支护方式，通过将混凝土喷射到隧道壁上，可以增强其抗压能力和稳定性。这种技术适用于不同类型的岩层和地质条件，能够有效防止岩石坍塌和隧道变形。另外，钢拱架支撑技术也是一种有效的支护方式，通过使用钢制拱架结构来支撑隧道的拱顶，提高其稳定性，特别适用于大型隧道。而锚杆支护技术则可以通过在岩石中安装锚杆并注浆，来加固隧道周围的地层，防止地质灾害发生，提高隧道的安全性。在选择隧道支护技术时，必须根据具体的地质条件、隧道尺寸和开采需求进行合理的选择。不同类型的隧道可能需要不同的支护方式和材料。同时，支护结构的定期检查和维护也是确保隧道长期稳定运营的关键。通过科学合理的隧道支护技术，可以有效减少地质灾害风险，确保隧道的稳定性和可靠性。

3 结语

综上所述，通过深入研究金属矿山开采支护技术的应用，旨在为矿山工程领域提供有益的实践经验和技术指导，促进矿山产业的可持续发展，同时确保环境保护和安全生产的双重目标。期待本研究的成果能够为金属矿山开采领域的从业者、研究人员和政策制定者提供有价值的参考和启发。

参考文献：

[1]孙伟.忻州窑矿8318无煤柱工作面开采技术研究[J].山东煤炭科技,2022,40(05):75-77.