張維濤

摘 ? 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會生產(chǎn)及生活活動(dòng)對于礦產(chǎn)資源的需求量也逐漸增加。受技術(shù)水平、能源供給等條件制約，礦產(chǎn)資源開采一直沒能滿足社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，對環(huán)境及資源造成不可估量的破壞，所以近些年來，我國研究機(jī)構(gòu)與礦業(yè)企業(yè)一直積極尋求更高效、更安全、更低成本的有機(jī)生態(tài)采礦方法。本文從經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā)，就金屬礦采礦方法進(jìn)行了分析總結(jié)，希望能對金屬礦業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)起到借鑒作用。

關(guān)鍵詞：金屬礦 ?采礦方法 ?經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號：TD9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（b）-0137-02

我國是發(fā)展中大國，自改革開放以來，經(jīng)濟(jì)快速增長。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展條件下，礦產(chǎn)資源需求旺盛、資源缺口大的現(xiàn)實(shí)局面卻不容樂觀。目前我國礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)可歸納為總儲量大但人均擁有量低，種類齊全但結(jié)構(gòu)不合理，為滿足供需缺口，每年需進(jìn)口大量鐵礦、鋁土礦等礦石資源[1]。我國金屬礦開發(fā)無法滿足發(fā)展需要，歸根到底在于能源供應(yīng)問題、采礦技術(shù)問題和可持續(xù)發(fā)展問題，所以在金屬礦開采中，應(yīng)選用經(jīng)濟(jì)合理的環(huán)保型技術(shù)。

1 ?深井采礦技術(shù)

近些年來，隨著淺表部礦產(chǎn)資源的開采和日漸消耗，我國開始重點(diǎn)開發(fā)埋藏在地下深部的資源，據(jù)調(diào)查，部分礦山開采深度目前已達(dá)千米以上，并且從目前形勢看，在不久的將來，進(jìn)入千米以上深入開采階段的金屬礦山數(shù)量會越來越多[2]。與淺井及中井相比，我國深井（深度界定1000～2000m）開采環(huán)境較為特殊，需面臨巖爆、高溫、地震以及采場閉合、坍塌等安全問題。

針對上述問題，筆者認(rèn)為可以采取適當(dāng)技術(shù)手段加以調(diào)節(jié)，以確保整齊經(jīng)濟(jì)效益。首先，要確保深井作業(yè)人員的人身安全。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，高應(yīng)力卸荷、排熱通風(fēng)、制冷降溫和鋼纖維混凝土支護(hù)等相關(guān)理論技術(shù)均能改善深井采礦條件，對于人員人身安全、采礦作業(yè)效率均有顯著的提升作用。另外，在金屬礦的開采作業(yè)中，應(yīng)利用上述技術(shù)測定的礦山地壓，并進(jìn)行全數(shù)字微震檢測，以確保工人的人身安全，保證礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。深井采礦方法一直是決定深井采礦成功與否以及整體經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素之一，從國外經(jīng)驗(yàn)來看，深井礦山的開采對充填采礦法的應(yīng)用逐漸增多，盡管使用充填法會直接造成采礦成本增加，但從整體角度來看，應(yīng)用充填法可減少巖爆、采空區(qū)合攏變形情況的出現(xiàn)，并且能降低原巖散熱，解決尾砂排放問題。

2 ?無廢開采技術(shù)

礦產(chǎn)資源是現(xiàn)代文明賴以發(fā)展的主要支撐，而金屬礦業(yè)的開發(fā)順理成章地成為人類社會活動(dòng)的重要組成部分，但是從礦業(yè)開采歷史及經(jīng)驗(yàn)來看，其產(chǎn)生的廢棄物給資源環(huán)境、生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，其中以對土地資源的污染、破壞最為嚴(yán)重。礦山企業(yè)為解決和彌補(bǔ)開礦作業(yè)造成的環(huán)境問題往往需要付出很大代價(jià)，比如土地補(bǔ)償費(fèi)、廢石及尾礦場地建設(shè)費(fèi)、環(huán)境污染治理費(fèi)等，直接導(dǎo)致費(fèi)用成本的增加，因此探尋及應(yīng)用無廢開采技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義。重點(diǎn)針對地下金屬礦的無廢開采技術(shù)核心在于研究全尾礦運(yùn)動(dòng)規(guī)律、研制低廉新型充填固化材料、改進(jìn)全尾充填工藝參數(shù)、優(yōu)化全尾礦貯存與排放技術(shù)、研制高強(qiáng)度攪動(dòng)壓排設(shè)備。在金屬礦開采及尾礦處理中，礦業(yè)企業(yè)應(yīng)以礦區(qū)環(huán)境為中心，利用無廢開采理論技術(shù)建立環(huán)保型的有機(jī)采礦模式，通過保障環(huán)境效益來節(jié)約尾礦處理費(fèi)和環(huán)境治理費(fèi)，切實(shí)保障礦業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和礦業(yè)的社會效益，使礦業(yè)的資源開發(fā)與礦山的環(huán)境保護(hù)協(xié)同發(fā)展。

3 ?復(fù)雜難采礦體開采技術(shù)

在部分金屬礦的開采中，由于礦體存在于多變的巖體當(dāng)中，礦床所處位置巖體穩(wěn)定性較差，容易發(fā)生巖體破損，導(dǎo)致難以開采。此外，也有一部分金屬礦藏受到外界因素影響導(dǎo)致難以開采。在開采此類金屬礦體時(shí)，礦業(yè)企業(yè)往往要花費(fèi)更大的人力與更多的物力、財(cái)力。受歷史原因影響，我國地下金屬礦經(jīng)歷了長時(shí)間開采，受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平制約與粗放開采的影響，在許多金屬礦采區(qū)內(nèi)，殘留有大量礦體未被采凈，這些殘留礦體的回采技術(shù)相對來說要更為復(fù)雜，遺留的采空區(qū)及礦柱因?yàn)殚L期不能得到合理處理，導(dǎo)致采礦環(huán)境更加復(fù)雜多變，作業(yè)安全條件更差，直接影響經(jīng)濟(jì)效益。我國科研單位經(jīng)多年研究，為復(fù)雜難采礦體的開采提供了大量研究支持。據(jù)研究，有（無）底柱分段崩落采礦法、大直徑束孔崩礦技術(shù)以及階段自然崩落采礦技術(shù)等對于復(fù)雜難采的金屬礦體的開采有著明顯的優(yōu)越性，可以幫助企業(yè)節(jié)約人力物力，為其帶來更大經(jīng)濟(jì)效益。

4 ?膠結(jié)充填采礦技術(shù)

充填作為采礦循環(huán)作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，關(guān)系到礦區(qū)生產(chǎn)任務(wù)、礦山環(huán)境保護(hù)、人員作業(yè)安全以及生產(chǎn)成本核算等重大問題，所以充填工藝、填充材料和填充技術(shù)歷來都受到礦業(yè)企業(yè)的重視[3]。膠結(jié)充填技術(shù)最大優(yōu)勢在于能使殘留礦體回采率獲得顯著提高。除此之外，于其他充填技術(shù)相比，膠結(jié)充填技術(shù)對礦區(qū)環(huán)境的破壞作用更小，不會給周圍農(nóng)業(yè)設(shè)施、土地資源等構(gòu)成太大危害，可以間接降低金屬采礦作業(yè)的費(fèi)用成本。林另外，膠結(jié)充填技術(shù)適用于水平、緩（急）傾斜、分枝復(fù)合礦體，使礦柱回采率及出礦品位獲得大幅提高，并能有效控制地壓活動(dòng)并隔離內(nèi)因火災(zāi)，緩解巖爆及火災(zāi)威脅，保證采礦安全系數(shù)。隨著技術(shù)研究的深入，目前膠結(jié)充填技術(shù)主要有高分層充填、階段深孔采礦嗣后充填等技術(shù)工藝，這些充填技術(shù)的出現(xiàn)，為金屬采礦業(yè)的高效生產(chǎn)、低成本支出提供了保障，對于礦業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有明顯提升作用。

5 ?露井聯(lián)合開采技術(shù)

雖然我國金屬礦的開采以地下開采居多，但也有小部分礦體是在露天環(huán)境下開次出來的。露天礦開采末期，采區(qū)已經(jīng)基本到界，考慮到經(jīng)濟(jì)、安全等因素，露天開采已經(jīng)不再適用。為了能在最大限度上提高礦體的回收率，以提高經(jīng)濟(jì)效益，可以考慮露井聯(lián)合采礦方法，即根據(jù)采礦坑的本身的時(shí)空特征就地排放廢石，然后再對邊坡、坑底的礦體進(jìn)行采集，這樣不僅安全高效，而且有利于礦業(yè)開采成本的降低和金屬采礦量的提升，使經(jīng)濟(jì)效益最大化。

6 ?原地溶浸采礦法

在金屬礦山開采中，原地溶浸采礦法有突出實(shí)效，其原因在于原地溶浸采礦法綜合了采礦、選礦以及礦石冶煉三個(gè)環(huán)節(jié)，能夠直接從地下提取礦體[4]。從應(yīng)用實(shí)踐來看，包括金、銅等20余種金屬都能借助原地溶浸采礦法進(jìn)行提取，并且無需將礦體從地下取出，所以不會遺留廢石、尾砂，環(huán)保效果突出，同時(shí)因?yàn)槭∪チ颂岢龅V石的步驟，所以在原地溶浸采礦條件下整個(gè)金屬礦的采集過程的周期性更短，加上適用于常規(guī)方法難以開采的金屬礦床，實(shí)用性更廣，經(jīng)濟(jì)效益更突出。最后，由于原地溶浸采礦法對采礦勞動(dòng)條件做出了較大改善，使采礦人員的安全得到更好的保障。

7 ?結(jié)語

礦山開采資料與方法越來越豐富，在經(jīng)驗(yàn)總結(jié)不斷增多的基礎(chǔ)上，從保障國家利益與企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)利益角度出發(fā)，合理利用金屬采礦技術(shù)方法對于金屬礦藏資源的采集量的提升、安全條件的改善和成本投入的減少有重要意義。以經(jīng)濟(jì)效益為基點(diǎn)，分析總結(jié)金屬礦采礦方法的技術(shù)優(yōu)勢，對于我國金屬礦礦業(yè)開采活動(dòng)有著良好的導(dǎo)向作用。只有不斷探尋、應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)工藝，才能不斷提升金屬礦采礦效率和礦業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并使金屬礦業(yè)與環(huán)境協(xié)同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 江崇超.金屬礦山地下采礦技術(shù)的發(fā)展分析[J].大科技，2019（20）：139.

[2] 許愛榮.有色金屬礦山中深井采礦技術(shù)的意義分析[J].中國設(shè)備工程，2018（1）：199-200.

[3] 李志杰，金同川.充填采礦技術(shù)在采礦中的應(yīng)用與相關(guān)問題分析[J].世界有色金屬，2018（3）：54-55.

[4] 馬建明.金屬礦山采礦技術(shù)與工藝的發(fā)展探討[J].世界有色金屬，2018（5）：71-72.