朱杰明

（中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650500）

在我國(guó)社會(huì)建設(shè)與發(fā)展水平持續(xù)性向前推進(jìn)的背景之下，社會(huì)上對(duì)于有色金屬的使用量也開始逐漸增多，因此便為采礦企業(yè)創(chuàng)造了更多的發(fā)展空間，有利于達(dá)成更多的成交量，助力采礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且高效的發(fā)展。在傳統(tǒng)的采礦技術(shù)當(dāng)中，往往通過(guò)淺層礦床對(duì)有色金屬進(jìn)行開采，然而隨著開采量的持續(xù)提升，一些淺層有色金屬已被開采殆盡，所以便需要開發(fā)深層的礦床，在此階段便需要應(yīng)用到深井采礦技術(shù)，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于有色金屬礦山的開發(fā)與開采。因此，便需要充分注重深井采礦技術(shù)在有色金屬礦山中的應(yīng)用，注重提高深井采礦技術(shù)的水平，保證開采過(guò)程中的安全性以及效率，從而確保有色金屬開采井然有序的開展。

1 深井采礦技術(shù)介紹

在通常情況之下，所謂深井采礦技術(shù)主要所指的便是在深度為800m～1000m礦井開采階段所應(yīng)用的各項(xiàng)技術(shù)類型。由于我國(guó)幅員遼闊、地域廣褒，同時(shí)在不同地區(qū)的地質(zhì)情況也各不相同，所以礦井的深度也存在一定的差異性，同時(shí)對(duì)于深度的界定也不盡相同，如煤礦為800m～1500m，金屬礦山為1000m～2000m，開采過(guò)程當(dāng)中對(duì)于技術(shù)以及施工機(jī)械設(shè)備的要求也存在一定的不同，例如在大姚銅礦當(dāng)中選擇了鋼纖維混凝土支護(hù)，用于保證開采過(guò)程中的安全性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)于有色金屬礦山的科學(xué)開采。而隨著社會(huì)對(duì)于有色金屬需求量的逐年提升，便需要開采深層礦井當(dāng)中的有色金屬資源，而這種情況的出現(xiàn)便導(dǎo)致開采條件變得愈發(fā)惡劣，傳統(tǒng)的機(jī)械采礦方式顯然并不足以滿足當(dāng)前的采礦需求，所以深層礦井的開采逐漸成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的首要問(wèn)題。因此在深層采礦階段要對(duì)深層礦井的高溫、高應(yīng)力等環(huán)境條件，采取科學(xué)且有效的應(yīng)對(duì)措施，最大限度保證礦井的安全以及產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)對(duì)于有色金屬的高效開采，進(jìn)而助力采礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且高效的發(fā)展。

2 我國(guó)有色金屬礦山開采現(xiàn)狀

當(dāng)前，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)實(shí)力的持續(xù)提升，對(duì)于有色金屬礦山的開采也開始呈現(xiàn)出逐年上升的發(fā)展趨勢(shì)，用于滿足社會(huì)發(fā)展階段對(duì)于有色金屬的大量需求。同時(shí)通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研以及數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，我國(guó)當(dāng)前所擁有的淺層有色金屬框并不足以滿足我國(guó)當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)以及發(fā)展的需求，因此便需要著重開發(fā)深層礦井，當(dāng)前已有深井礦產(chǎn)為金川二礦區(qū)、冬瓜山銅礦、大紅山銅礦、大姚銅礦、鉛鋅礦等，據(jù)權(quán)威人士預(yù)測(cè)，我國(guó)當(dāng)前已有金屬礦山將會(huì)超過(guò)30%的開采深度超過(guò)1000m，因此便需要廣泛應(yīng)用深井采礦技術(shù)，通過(guò)深井采礦技術(shù)完成對(duì)于深層有色金屬礦產(chǎn)的開采[1]。而在當(dāng)前開采期間，深井采礦通常會(huì)遇到高溫、高壓、高應(yīng)力等方面問(wèn)題，這對(duì)于采礦的有序進(jìn)行會(huì)造成一定影響，例如：在深井采礦階段有可能產(chǎn)生巖爆的情況，而這種情況一旦發(fā)生便會(huì)對(duì)于采礦工作人員的生命安全造成極大威脅，同時(shí)也會(huì)影響到深層采礦工作的開展進(jìn)度，因此在有色金屬礦產(chǎn)開采階段，為了保證開采過(guò)程中的安全性以及效率，便需要充分注重應(yīng)用深井采礦技術(shù)，并且在不斷的實(shí)踐過(guò)程中予以完善，進(jìn)而充分保證有色礦山的產(chǎn)能，提高有色金屬礦山開采的安全。

3 深井采礦技術(shù)在有色礦山中的應(yīng)用

3.1 高溫礦井排熱通氣技術(shù)

深井采礦技術(shù)中，高溫礦井排熱通氣技術(shù)是其中常見(jiàn)的技術(shù)類型之一，主要便是根據(jù)空氣以及巖石之間能夠運(yùn)用熱交換的原理，用以實(shí)現(xiàn)高溫礦井的排熱通氣，同時(shí)在復(fù)雜通風(fēng)的情況之下，還可以應(yīng)用通風(fēng)環(huán)境分析技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于高溫礦井井下情況的科學(xué)分析，之后充分使用礦井上部通道的調(diào)熱機(jī)能，用以全方位保證高溫礦井從井上到井下開采過(guò)程中的空氣保持最低的溫度，從而為有色金屬礦山的開采提供便利的條件，防止由于礦井溫度過(guò)高而影響開采。

3.2 高地應(yīng)力卸荷技術(shù)

高地應(yīng)力卸荷技術(shù)也是深井采礦技術(shù)的重要組成部分，主要便是針對(duì)于礦山回采階段，將采場(chǎng)局部弱化技術(shù)應(yīng)用于其中，這樣便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于礦山回采順序的科學(xué)設(shè)置以及安排，同時(shí)通過(guò)以上方面技術(shù)對(duì)于巖石應(yīng)力的分布情況進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，進(jìn)而促使向深部轉(zhuǎn)移應(yīng)力的集中部位，防止由于應(yīng)力不均而產(chǎn)生施工安全事故。此外，為了促使高地應(yīng)力卸荷技術(shù)達(dá)到良好的應(yīng)用效果，有效助力巖石強(qiáng)度以及承重能力的增加，還需要確保承重應(yīng)力的負(fù)荷處在巖石的三向應(yīng)力狀態(tài)，用于保證巖石受力的平衡，同時(shí)有效避免外力對(duì)巖體造成破壞，從而確保深井采礦技術(shù)在應(yīng)用階段的安全性，為整個(gè)開采環(huán)節(jié)的高水平開展提供條件支撐。

3.3 鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)

在深層礦井開采階段，除了高地應(yīng)力卸荷技術(shù)的應(yīng)用之外，還需要充分保證礦井的牢固性與安全性，因此也需要注重將鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)應(yīng)用其中，用于防止出現(xiàn)礦井坍塌、落石等方面危險(xiǎn)的發(fā)生。在當(dāng)前發(fā)展的過(guò)程中，鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)已經(jīng)擁有良好的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且在實(shí)際應(yīng)用階段取得良好的成效，因此這也為深井采礦提供了一定的技術(shù)支撐[2]。將鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)應(yīng)用在其中，可以使混凝土結(jié)構(gòu)機(jī)體擁有較高的持久力以及韌性，從而有效防止在采礦階段出現(xiàn)巖爆情況所產(chǎn)生的危害。鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用期間，需要注重對(duì)于施工機(jī)械設(shè)備的選擇，例如：噴混凝土作業(yè)臺(tái)、混凝土攪拌運(yùn)輸車、混凝土運(yùn)輸設(shè)備等方面，在應(yīng)用階段也要注重對(duì)于混凝土拌和度、溫度等方面數(shù)據(jù)指標(biāo)的控制，以此充分提高鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)的質(zhì)量，全面保證礦井在施工開采階段的安全性。同時(shí)，通過(guò)鋼纖維混凝土支護(hù)技術(shù)也可以確保施工環(huán)境的穩(wěn)定性，對(duì)于其中有可能產(chǎn)生的松動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行有效且合理的控制，使礦井形成較好的緊貼性，保證開采安全。

3.4 礦山安全保障技術(shù)

礦山安全保障技術(shù)在深層礦井開采階段也具有廣泛的應(yīng)用，主要便是為了有效應(yīng)對(duì)深井采礦階段有可能產(chǎn)生的突發(fā)安全事故，并且采取及時(shí)且有效的處理措施。在實(shí)際中，礦山安全保障技術(shù)綜合了多項(xiàng)技術(shù)原理，并且對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行了科學(xué)的應(yīng)用與實(shí)踐，對(duì)于深井采礦管理以及質(zhì)量控制可以起到系統(tǒng)性的指導(dǎo)意義。例如：低壓微震監(jiān)測(cè)、掩體失穩(wěn)定聲發(fā)射預(yù)報(bào)、巖爆傾向性多因素綜合評(píng)判以及震源定位技術(shù)等，而以上安全保障的技術(shù)類型也可以全方位提升深層礦井開采階段的安全性，且在第一時(shí)間獲取到礦井開采階段所存在的安全隱患信息，進(jìn)而及時(shí)采取有效的處理措施，防止在深層礦井開采階段所面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)較大[3]。同時(shí)，礦山安全保障技術(shù)也綜合了國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，目前已經(jīng)能夠通過(guò)地表巖層的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)、礦山開采地壓檢測(cè)等方面技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于深層礦井開采安全性的全面監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)其中存在安全隱患，便可以及時(shí)采取有效的處理措施，防止出現(xiàn)施工安全事故。

3.5 有色金屬礦山聯(lián)合采礦技術(shù)

有色金屬礦山聯(lián)合采礦技術(shù)在深井采礦階段也具有廣泛的應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中主要便是根據(jù)礦山礦體巖石機(jī)構(gòu)以及特征等方面信息數(shù)據(jù)為巖體進(jìn)行分級(jí)，從而采取不同的開采技術(shù)進(jìn)行處理，例如：大姚銅礦開采階段，將礦山巖石結(jié)構(gòu)特征和分級(jí)制作成統(tǒng)計(jì)表如下表1所示，通過(guò)表1可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)巖體進(jìn)行分級(jí)可以有效區(qū)分各級(jí)掩體的承重能力以及穩(wěn)定性，隨后根據(jù)其地理地質(zhì)環(huán)境采取相對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)措施，從而形成聯(lián)合采礦的方式[4]。針對(duì)于這種采購(gòu)方式來(lái)講，其可以在實(shí)際當(dāng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同類型的礦產(chǎn)采集，確保有色金屬礦山開采階段各項(xiàng)開采工序的井然有序銜接，同時(shí)也全方位提升有色金屬礦山開采過(guò)程中的安全性，實(shí)現(xiàn)對(duì)于有色金屬礦山資源的合理開采以及開發(fā)利用。

表1 礦山巖石結(jié)構(gòu)特征分級(jí)統(tǒng)計(jì)表

4 有色金屬礦山開采階段深井采礦技術(shù)的發(fā)展方向

當(dāng)前，隨著有色金屬礦山開采的深度開發(fā)，開采的難度以及技術(shù)要求也愈發(fā)提升，因此在其中便需要廣泛應(yīng)用深井采礦技術(shù)，通過(guò)深井采礦技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于深層有色金屬礦山的開采。而在開采階段則有可能會(huì)遇到高溫、高壓以及高地應(yīng)力等方面問(wèn)題，這對(duì)于金屬礦山的順利開采會(huì)造成極大的影響[5]。因此，在后續(xù)的深井開采技術(shù)研究當(dāng)中，便需要致力于探討與分析在深井開采階段如何提高其開采安全性，并且優(yōu)化開采效率，進(jìn)而有效控制有色金屬礦山開采階段的安全性以及產(chǎn)能。而在后續(xù)有色金屬礦井開采階段也需要充分考量到以下方面，如：全面分析深井低壓特征，此階段需要掌握深層礦井開采中有可能出現(xiàn)的各項(xiàng)特征，之后采取科學(xué)的方法對(duì)于高應(yīng)力、高地壓的地帶進(jìn)行處理，用于保證礦井的穩(wěn)定性，規(guī)避巖爆現(xiàn)象發(fā)生。此外，還需要有效預(yù)防與改善礦井尚不通風(fēng)系統(tǒng)以及深井通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)于循環(huán)通風(fēng)技術(shù)做出合理應(yīng)用，有效規(guī)避深井熱害對(duì)于有色金屬礦山開采的影響。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在有色金屬礦山開采階段，為了全面保證開采過(guò)程的科學(xué)性與合理性，需要綜合應(yīng)用深井采礦技術(shù)，且細(xì)致剖析深井采礦技術(shù)在應(yīng)用階段的要點(diǎn)，用以保證開采過(guò)程中的安全性，防止出現(xiàn)工程安全事故。同時(shí)，也要在實(shí)踐中持續(xù)性改進(jìn)，注重對(duì)于深井采礦階段各項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)因素的監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)采礦階段所面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)因素過(guò)高，必須要立馬予以整改，從而充分發(fā)揮出深井采礦技術(shù)的作用，確保有色金屬礦山開采井然有序的開展，提高采礦企業(yè)發(fā)展的效率與水平。