宋佳琛，王志凱，蘇超，顏春軍內蒙古科技大學

淺談采礦技術現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢

宋佳琛1，王志凱2，蘇超3，顏春軍4
內蒙古科技大學

摘要：現(xiàn)如今，礦業(yè)迅速發(fā)展，采礦工藝技術不斷完善，但仍有許多地方存在效率不高，資源浪費和對生態(tài)破壞嚴重的現(xiàn)象。隨著人們對生態(tài)越來越重視，這些問題亟待解決。本文對采礦技術現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢進行初步探究，希望可以為以后的礦業(yè)發(fā)展提供一些有參考價值的意見。

關鍵詞：采礦技術；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1、采礦技術現(xiàn)狀

隨著人口數(shù)量增長和人民生活水平的提高，人們對礦業(yè)產品的需求量也不斷增加，隨著技術水平的提高，各種礦石的開采量日益增大。“十一五”期間，鐵礦石產量從增長到、銅、鋁、鉛、鋅等10種有色金屬產量從16.35Mt增長到31.527Mt。截至2010年底，全國尾礦庫數(shù)量為11946。但我國礦物開采還十分粗放，存在資源浪費和環(huán)境污染等現(xiàn)象。所以在礦業(yè)經(jīng)濟高速發(fā)展的同時，也帶來了一定的環(huán)境破壞?，F(xiàn)如今，人們在重視經(jīng)濟發(fā)展的同時，也將生態(tài)文明放在了重要的位置上。所以，要將先進的采礦技術與環(huán)境保護結合起來，推動礦物合理高效的開采，促進礦業(yè)的發(fā)展。

2、國內采礦技術分析

當前礦物開采主要有以下五種采礦技術，分別是空場采礦技術、崩落采礦技術、充填采礦技術、溶浸采礦技術和巖體加固技術。以下是這五種采礦技術的宏觀操作方法。

2.1空場采礦技術

技術的主要操作方法是，將礦塊分成礦房和礦柱再分次進行回采，即開采完礦房再開采礦柱，開采完礦房回采礦柱時利用敞空的方法進行，為了保證礦房的穩(wěn)定，要充分利用圍巖的強度和礦柱的支撐能力，在礦房的礦物開采完成之后要及時對采空區(qū)進行處理，為了改善回采礦柱時的采礦條件，用填充料將礦房填充之后利用相應的工藝回采礦柱。

2.2崩落采礦技術

技術的主要操作方法是，用爆破作業(yè)法將圍巖崩落以達到控制地壓的目的，隨著采掘工作面不斷推進，明確有計劃地崩落圍巖，并用填充物對采空區(qū)進行回填，以實現(xiàn)控制和管理地壓的目的。

2.3充填采礦技術

技術的主要操作方法是，在回采工作面推進過程中，利用充填料逐段對采空區(qū)進行填充，有些情況下為了維護采空區(qū)的穩(wěn)定，也可采用支護與充填相結合的方法進行充填。充填采空區(qū)的主要目的是，利用成型的填充體來控制和管理地壓，從而減弱崩落圍巖導致的地表沉降現(xiàn)象，也為回采過程提供了更加安全的工作環(huán)境。

2.4溶浸采礦技術

技術的主要操作方法是，將礦物的物理特性和化學特性相結合，在所要開采的礦物層中注入溶浸液體，利用化學反應有針對性、選擇性地使礦石中的有用組分浸到溶浸液中，再從溶浸液中回收提取出有用成分。這是目前較為先進的采礦技術。

2.5巖體加固技術

技術的主要操作方法是，利用錨索加固更大范圍的巖體，錨桿支護一般可以加固巖體表層以下2-3m的范圍，而錨索可以深入到巖體表層以下10-20m甚至更多。頂板、大型硐室和溜井中的中等穩(wěn)定或不穩(wěn)定圍巖更加穩(wěn)定，使得空場法和充填法更加有效。

3、采礦技術的新進展

隨著生態(tài)文明不斷受到人們的重視，礦產資源無廢開采以及對開采產生的自然災害的控制將成為以后研究方向。在目前的礦產資源開采中，煤炭方面的開采中應用的綠色工藝較多，如三下采煤與減沉技術、煤與煤層氣共采技術和保水開采技術等。但從礦物開采整體上看，一些開采技術的研究與發(fā)展對以后的礦山綠色開采仍具有重要意義。

3.1地下礦山采場穩(wěn)定及巖層控制技術

降低廢石產率、利用尾礦填充采空區(qū)的采礦技術，必須要在保證安全的前提下進行。利用地壓檢測，數(shù)值模擬等高科技技術手段評估采區(qū)圍巖的穩(wěn)定性。另外，通過對巖石進行試驗和專家系統(tǒng)方法，也可以預測相關的采場圍巖的破壞形式，并結合具體情況，選擇頂板加固方式，研究廢石充填對充填體強度的影響。

3.2無廢石開采技術

采過程中對廢石的爆破和搬運都是不產生效益的，并且會造成資源和人員的浪費。若將廢石搬到地表，則會導致環(huán)境的污染和地表的沉降。所以，對于開采中產生的廢石應予以關注。在保證安全的基礎上，優(yōu)化采切布置，盡量不把廢石運出井口。合理布置開采、運輸、填充系統(tǒng)。

3.3地下礦山廢石和尾礦混合充填料充填技術

廢石不出坑的原則，進行多次試驗，以確定填充體中廢石的合理比例，并結合充填料中水的滲透試驗結果，合理布置填充脫水結構，這樣就可以大幅度縮短填充脫水時間。在設計礦山過程中，要合理研究尾礦和廢石混合充填料充填系統(tǒng)的研究，以便實現(xiàn)廢石不出坑的生產方式。

3.4地下礦山地表沉降塌陷災害預警系統(tǒng)

系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)是現(xiàn)代地理信息技術的主體，在礦山生產中可以使用3S技術，對地表塌陷區(qū)的遙感影像進行判斷，并結合地質地貌數(shù)據(jù)的綜合分析，對地下采空區(qū)的數(shù)據(jù)進行記錄、監(jiān)測、管理，并用系統(tǒng)分析和綜合分析的方法對礦區(qū)的各項數(shù)據(jù)指標進行處理、分析、評價，以實現(xiàn)災害預警，達到安全生產的目的。

4、采礦技術未來發(fā)展趨勢

通過上文的分析和敘述，將現(xiàn)代化的采礦技術運用到礦山生產中可以產生巨大的效益，這并不只是經(jīng)濟效益，還有生態(tài)效益，在提高開采質量的同時，也貫徹了生態(tài)綠色和低碳環(huán)保的理念?，F(xiàn)如今，隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，促進沿線國家加強基礎設施建設，加強能源基礎設施互聯(lián)互通合作，這就將我國的礦山企業(yè)推上了國內外市場。這對我國礦山企業(yè)來說利弊共存的。面對這樣的形勢，礦山企業(yè)粗放的發(fā)展模式已經(jīng)不能適應未來的發(fā)展需要。未來的發(fā)展趨勢一定是經(jīng)濟與生態(tài)并重的，既要大力發(fā)展經(jīng)濟，也要維護好生態(tài)。所以，我國礦山企業(yè)應結合礦山開采的具體情況，在保證安全的基礎上，優(yōu)化選擇合理的采礦技術，盡量在礦山開采中應用環(huán)保的采礦技術，提升采礦工藝水平，在礦業(yè)生產中建設生態(tài)文明。