王福鑫

（西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司，西藏 拉薩 850200）

調(diào)查研究顯示，我國礦山資源大部分集中在地下，并且地下金屬礦山的數(shù)量約占據(jù)了總礦山數(shù)量的90%，所以地下金屬礦山的開采技術(shù)的發(fā)展越來越引起科研人員的關(guān)注。近年來，隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，國內(nèi)外地下金屬礦山開采技術(shù)發(fā)展迅速,很多采礦新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備被應(yīng)用到地下金屬礦山的開采過程中。本文將對近幾年來我國地下金屬礦山開采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的問題、發(fā)展趨勢三方面進(jìn)行闡述。

1 地下金屬礦山開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究

（1）崩落采礦技術(shù)。在我國地下金屬礦山的開采方法中，崩落采礦法是一種使用頻率非常高的開采方法。崩落采礦法是通過在礦山開采過程中，將價值不高或者沒有價值的礦石回填至采礦區(qū)，實現(xiàn)對采空區(qū)的填埋，這樣可以避免這些礦石占用土地，還起到了重復(fù)利用的作用。在實際的礦山開采過程中，該技術(shù)可以有效管理采空區(qū)，進(jìn)而對采礦過程中出現(xiàn)的坍塌事故進(jìn)行有效的預(yù)防和控制。與其他的采礦技術(shù)相比，崩落采礦法具有成本較低、使用安全、生產(chǎn)效率高的特點[1]。所以，崩落采礦法常用在礦體地質(zhì)不穩(wěn)的礦區(qū)。在崩落采礦法具體實施過程中，主要有三種常用的方法，分別為自然崩落法、有底柱分段崩落法及無底柱分段采礦法[2]。

（2）空場采礦技術(shù)?？請霾傻V法是一種應(yīng)用歷史久、技術(shù)最為成熟的金屬礦山地下開采方法。空場采礦法的工作機理是指在回采礦山資源的過程中，無需對礦場采空區(qū)進(jìn)行填埋等操作，在整個采礦的過程中保持空場的一種回采方法，其采空區(qū)需要利用礦柱對礦山進(jìn)行支撐。在實際開采過程中，首先要劃分礦塊，把礦塊分為礦房和礦柱，然后先開采礦房，再開采礦柱?？請霾傻V技術(shù)，根據(jù)礦體的結(jié)構(gòu)及回采的特點，可分為房柱采礦法、全面采礦法、留礦法、階段礦房采礦法等，這些都是比較常見的采礦方法[3]。

（3）充填采礦技術(shù)。充填采礦法主要是利用相關(guān)填充材料對采空區(qū)進(jìn)行填充，或者形成支撐柱體，或?qū)⑻畛洳牧霞爸沃纬上嗷ヅ浜系闹误w系，從而達(dá)到對整個采空區(qū)支撐保護(hù)的作用。在實際開采金屬礦山的過程中，充填采礦技術(shù)主要包括上向進(jìn)路充填采礦法、上向水平分層充填采礦法、下向分層進(jìn)路充填采礦法等，其比較適合于復(fù)雜的礦山。該技術(shù)優(yōu)點是可以達(dá)到大型機械化的采礦效果，在落礦、支護(hù)以及出礦起到非常重要的作用，可以有效的保護(hù)地表環(huán)境。同時，充填采礦技術(shù)也具有一定的缺點，如實際開采過程中成本高、工藝流程復(fù)雜、生產(chǎn)效率較低等。

2 我國地下金屬礦山開采技術(shù)中面臨的問題

目前，在我國的一些老、小礦山中，當(dāng)?shù)氐牟傻V技術(shù)比較落后，機器設(shè)備也比較陳舊。在這些技術(shù)落后的礦山地區(qū)，使用不合理的地下金屬礦采礦技術(shù)，這不僅會嚴(yán)重破壞該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)，而且還會降低金屬礦產(chǎn)資源的開采效率，造成嚴(yán)重的資源浪費。另外，在礦山開采的過程中，地下水資源也容易遭到破壞和污染，從而當(dāng)?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量也會遭到嚴(yán)重影響。所以，在開采地下金屬礦山的過程中，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐V山環(huán)境的特點，選擇環(huán)境友好型的、技術(shù)水平先進(jìn)的地下金屬礦山開采技術(shù)與環(huán)境綜合治理方案，從而避免影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量。

3 地下金屬礦山開采技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）數(shù)字化、智能化采礦技術(shù)。目前，我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)開始應(yīng)用于不同的行業(yè)場景。

通過將這些先進(jìn)的技術(shù)與地下金屬礦山開采應(yīng)用相結(jié)合，有利于推進(jìn)我國地下金屬礦山開采技術(shù)朝著數(shù)字化和智能化的方向進(jìn)化和發(fā)展。數(shù)字礦山，指的是對礦山資源進(jìn)行統(tǒng)一認(rèn)識和數(shù)字化和智能化再現(xiàn)。數(shù)字礦山具有高度信息化、自動化和高效率的優(yōu)點，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)智能采礦和無人采礦，對建設(shè)數(shù)字中國具有重要的促進(jìn)意義，

（2）無廢化、環(huán)?；木G色開采。在地下金屬礦山的實際開采過程中，連續(xù)化、無廢化、環(huán)?；瘜⑹俏覈叵陆饘俚V山開采技術(shù)的另一發(fā)展趨勢。在西方發(fā)達(dá)國家，非常重視礦山的環(huán)境的綜合治理，并嚴(yán)格控制廢水、廢氣、廢渣和粉塵等污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，所以存在許多品味差的金屬礦山都因為治理成本太高而無法進(jìn)行開采。因此，我國也開始向西方發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)先進(jìn)的開采理念，把金屬礦山的環(huán)?；途C合治理化放在非常重要的位置，通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建無廢化、環(huán)?；木G色礦山。

（3）采礦設(shè)備大型、自動與高效化。采礦設(shè)備作為地下金屬礦山開采的一個重要組成，其將會呈現(xiàn)出大型、自動和高效化的趨勢。研制中深孔全液壓鑿巖機具、高效率的打孔穿爆設(shè)備、井卷鉆進(jìn)機械、巷道鉆進(jìn)設(shè)備、輸運設(shè)備、鏟運設(shè)備等，致力于實現(xiàn)振動出礦和連續(xù)采礦，并且盡可能的實現(xiàn)設(shè)備的高效化。半自動或者自動化、無軌化，進(jìn)而極大的降低勞動強度，增加礦山的開采效率。

（4）礦山開采深井化、高難度化。在我國，以前的礦山通常不會超過千米，一般在700米以下，近些年，伴隨我國淺部金屬礦源被漸漸的開采殆盡，人們對礦井開采深度的逐步增加。深井礦山的深度一般情況下都超過1000米。在這些礦井較深的地區(qū)，礦石的開采條件比較差，地下巖層的壓力和溫度將會隨著開采深度的增加而不斷的增大和升高，采礦區(qū)內(nèi)的排水與采空區(qū)的支護(hù)等將會遇到非常嚴(yán)峻的技術(shù)難題，開采工作也因操作難度相對復(fù)雜而具有較大的困難。但隨著地下金屬礦山開采技術(shù)的快速發(fā)展和采礦設(shè)備的顯著改進(jìn)，我們對礦山開采也會逐漸朝著深井化、高難度化的方向發(fā)展。

4 小結(jié)

崩落采礦法、空場采礦法和充填采礦法是目前主要的礦山開采技術(shù)，本文介紹了其相應(yīng)的優(yōu)缺點。目前，我國地下礦山開采存在著老舊、中小礦山采礦技術(shù)比較落后，對周圍生態(tài)環(huán)境影響大和浪費資源，開采過程中對地下水資源容易造成污染等問題。隨著地下采礦深度的增加、開采難度也越來越大，從而對于地下金屬礦山開采技術(shù)及設(shè)備的要求也會越來越嚴(yán)格。因此，采礦技術(shù)和設(shè)備發(fā)展趨勢將會是智能化、無廢化、環(huán)?；⒏咝Щ?、大型化、自動化、數(shù)字化、深井化、高難度化。