地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝分析

劉賦曲

摘 要：礦山采掘是我國(guó)的傳統(tǒng)型行業(yè)，更是我國(guó)經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)性行業(yè)。當(dāng)前我國(guó)地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝在采掘裝備上依然存在一定的問題。根據(jù)我國(guó)金屬礦山的現(xiàn)狀分析，主要的采掘方式集中在空?qǐng)霾傻V法、充填采礦法以及崩落采礦法三種方式中。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能化設(shè)備的不斷推廣，我國(guó)地下金屬礦山采礦工藝朝著環(huán)?；⒆詣?dòng)化、信息化以及數(shù)字化的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地下金屬礦山；采掘；采掘設(shè)備；采掘方法；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TD853 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）01-0075-02

Abstract： Mining is the traditional industry in China and a basic industry in our economy. At present， there are still some problems in mining equipment of underground metal mines in China. According to the analysis of the present situation of metal mines in China， the main mining methods are concentrated in three ways： open pit mining， filling mining and caving mining. With the continuous promotion of computer technology and intelligent equipment， the mining technology of underground metal mines in China is developing towards the direction of environmental protection， automation， information and digitization.

Keywords： underground metal mines； mining； mining equipment； mining methods； development trends

引言

科技發(fā)展過程中，我國(guó)信息化水平日益提高。這種變化在我國(guó)的地下金屬礦山采礦中表現(xiàn)的十分明顯，市場(chǎng)的需求量逐年增加，促使當(dāng)前金屬礦山的開采規(guī)模日益擴(kuò)大。但在開采工藝上卻出現(xiàn)了一定的技術(shù)性瓶頸。本文通過對(duì)地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝的分析，通過對(duì)當(dāng)前采礦現(xiàn)狀的進(jìn)一步研究，為今后地下金屬采礦工藝打下一定的基礎(chǔ)。

1 地下金屬礦山和礦山采掘概述

當(dāng)前，我國(guó)的工業(yè)發(fā)展正處于上升期，市場(chǎng)對(duì)金屬的需求量較大。金屬元素的主要來(lái)源在于金屬礦產(chǎn)中的冶煉。當(dāng)前，根據(jù)我國(guó)的現(xiàn)狀來(lái)分，黑色金屬礦產(chǎn)主要作為鋼鐵工業(yè)的重要原料，具體包括釩，錳，鉻，鈦以及鐵等礦產(chǎn)資源；貴金屬礦產(chǎn)資源主要有金，銠，銀和鉑等礦產(chǎn)；而鋅，銅，鉬，鎳，鈷，鎢，汞和錫礦產(chǎn)等礦產(chǎn)是商業(yè)價(jià)值和工業(yè)價(jià)值都很高的有色金屬礦產(chǎn)；稀有金屬礦產(chǎn)主要有鋰和稀土鈹?shù)鹊V產(chǎn)；輕金屬礦產(chǎn)主要有鎂鋁礦產(chǎn)。金屬礦產(chǎn)的共同特點(diǎn)是質(zhì)地較硬，并且有特殊的金屬光澤。

采礦行業(yè)在我國(guó)已經(jīng)具有了一定的發(fā)展，從傳統(tǒng)的人工采礦不斷應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)和機(jī)械設(shè)備完成開采方式上的進(jìn)步。就目前而言，我國(guó)針對(duì)地下金屬礦山的開采過程中相對(duì)于國(guó)外在工藝上還存在較大的差距，導(dǎo)致采掘過程的缺點(diǎn)凸顯，主要為損失率太大，貧化率太高，并且采掘效率較低。隨著國(guó)家相關(guān)政策的調(diào)整以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)前的采掘工藝已經(jīng)在慢慢改善，逐漸朝著高安全性、低污染、高技術(shù)含量的方向發(fā)展。

2 地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝相關(guān)內(nèi)容分析

對(duì)地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，主要體現(xiàn)在流程上。首先需要對(duì)礦山的具體情況進(jìn)行嚴(yán)格分析，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)工藝水平確定合理的采礦方案，接下來(lái)確定采礦所使用的機(jī)械設(shè)備和安全防護(hù)工具，最后完成開采，并做好相關(guān)總結(jié)，為今后的參考和創(chuàng)新提供可靠的基礎(chǔ)。

地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝是當(dāng)前金屬采礦中非常重要的一種采礦工藝?？傮w而言，采礦連續(xù)是指在礦產(chǎn)開采過程中，為降低礦石的損壞程度，在回采時(shí)需要保證工藝連續(xù)性，并且需要將這種連續(xù)性應(yīng)用開采層次中。在實(shí)際開采過程中，這種連續(xù)性主要表現(xiàn)在對(duì)礦床的連續(xù)性開采、對(duì)礦塊的連續(xù)性開采以及對(duì)礦石的連續(xù)性開采等。

在正式進(jìn)行金屬礦山開采之前，需要根據(jù)地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝技術(shù)對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析，從而獲取一定的技術(shù)條件支持。金屬礦山開采過程中需要對(duì)采礦區(qū)域進(jìn)行明確。為保證采礦的順利進(jìn)行，需要提前進(jìn)行嚴(yán)格的地質(zhì)勘測(cè)，重點(diǎn)選出礦石含量較高、開采作業(yè)安全性較高的區(qū)域。并確定礦區(qū)的礦床平均厚度、礦體的傾斜角度等數(shù)據(jù)，并探測(cè)出切割礦體的水平切割線，確定礦體中是否含有分支復(fù)合現(xiàn)象。

當(dāng)前，采礦規(guī)模不斷增加，因此在具體施工之前，需要對(duì)采礦方案進(jìn)行確定。在確定方案時(shí)主要應(yīng)該對(duì)當(dāng)前礦山的具體情況進(jìn)行分析，并根據(jù)現(xiàn)有的工藝技術(shù)水平，確定合理的采礦技術(shù)。近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步和設(shè)備的更新，在采礦方式上也在不斷創(chuàng)新。其中地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝由于自身的特點(diǎn)在這種背景下被廣泛應(yīng)用。通過工藝技術(shù)本身與礦山情況的結(jié)合，提出相關(guān)的對(duì)策方案。經(jīng)過分析，造成當(dāng)前采礦效率低下同時(shí)安全性較差的主要原因在于礦石在開采過程中間柱的設(shè)置不夠規(guī)則，導(dǎo)致對(duì)礦體本身的破壞性較強(qiáng)。針對(duì)這種情況，使用地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝時(shí)，應(yīng)該按照以下三個(gè)步驟，完成對(duì)礦山的開采工作。第一，將確定好的礦石進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)域劃分，對(duì)劃分后的小型區(qū)域進(jìn)行開采流程的調(diào)整；第二，回采時(shí)，去掉礦段之間的間柱，確保連續(xù)性良好；第三，由于沒有間柱的影響，再進(jìn)行礦床下部分開采時(shí)，可以保證開采的連續(xù)性。endprint

3 地下金屬礦山采掘的相關(guān)設(shè)備問題及對(duì)策

本部分詳細(xì)分析地下金屬礦山采掘設(shè)備中存在的問題，分析問題形成的原因，并給出具體完善及優(yōu)化措施。

3.1 當(dāng)前地下金屬礦山的采掘設(shè)備存在的問題

隨著金屬采礦技術(shù)的不斷提升，我國(guó)的采礦裝備水平逐漸朝著國(guó)際水平發(fā)展。但目前我國(guó)的金屬礦山采掘設(shè)備中依然存在一定的問題，主要體現(xiàn)在：鑿巖設(shè)備比較落后，當(dāng)前大部分礦山在開采中依然使用傳統(tǒng)的氣動(dòng)鑿巖設(shè)備，盡管保證了開采工作，但設(shè)備結(jié)構(gòu)的固有缺陷導(dǎo)致工作效率低下，開采成本較高，并且在開采過程中噪音污染嚴(yán)重，不符合我國(guó)環(huán)保的發(fā)展模式；對(duì)于開采完成的礦石，運(yùn)輸效率低下也是設(shè)備中的重要缺陷，這種問題隨著開采深度的加大不斷加深，從而對(duì)采掘質(zhì)量造成影響。

3.2 地下金屬礦山的采掘設(shè)備存在的問題的解決對(duì)策

當(dāng)前，我國(guó)地下金屬礦山的采掘設(shè)備中問題較為突出，針對(duì)這一現(xiàn)象，提出以下改進(jìn)措施。第一，進(jìn)行自主創(chuàng)新，金屬礦山開采過程中對(duì)開采設(shè)備有較強(qiáng)的依賴性，因此我國(guó)在開采設(shè)備上應(yīng)該緊跟時(shí)代，不斷通過創(chuàng)新，對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行改良，不斷提高工作效率和實(shí)用性；另外，對(duì)于當(dāng)前的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，需要采用兼并或者重組的方式，對(duì)設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合；除此之外，還應(yīng)該不斷加大科技投入，在設(shè)備研究上，通過不斷跟新技術(shù)融合，提高設(shè)備的自動(dòng)化和智能化。

4 地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝的技術(shù)研究

當(dāng)前，地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝已經(jīng)經(jīng)歷了一定的發(fā)展，其中最常用的三種連續(xù)工藝有空?qǐng)霾傻V連續(xù)工藝、崩落采礦連續(xù)工藝以及充填采礦連續(xù)工藝。三種連續(xù)工藝在特點(diǎn)上有較大的差別，針對(duì)不同的礦山類型都有重要的應(yīng)用。

4.1 空?qǐng)霾傻V連續(xù)工藝

在地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝技術(shù)中，空?qǐng)霾傻V連續(xù)工藝是一種比較重要的工藝方式。這種工藝方式在實(shí)際應(yīng)用中又可以分為地下金屬礦山采礦工藝和大直徑深孔采礦工藝。大直徑深孔采礦工藝由于自身的優(yōu)勢(shì)以及相關(guān)技術(shù)的成熟性，在實(shí)際應(yīng)用中更加廣泛。使用這種方式能夠極大程度保證開采過程中的連續(xù)性，從而切實(shí)提高礦石開采的安全性。

4.2 崩落采礦連續(xù)工藝

崩落采礦連續(xù)工藝也是地下金屬采礦連續(xù)工藝中的重要技術(shù)。具體又可以分為自然崩落和無(wú)底柱分段崩落。針對(duì)自然崩落情況，主要是利用巖石的自然力，導(dǎo)致礦石的崩落，這種方式能夠巧妙利用自然的力量，提高開采能力，降低開采成本。不過這種方式對(duì)礦石結(jié)構(gòu)有一定的要求，主要適用于礦體相對(duì)較厚以及礦床容易自然崩落的礦石，對(duì)于連續(xù)開采工藝的發(fā)展具有重要意義。作為一種新興工藝技術(shù)，無(wú)底柱分段式崩落技術(shù)目前正在優(yōu)化過程中，相信在今后會(huì)表現(xiàn)出更加突出的作用。

4.3 充填采礦連續(xù)工藝

作為地下金屬礦山采礦連續(xù)工藝的又一個(gè)關(guān)鍵工藝技術(shù)，充填采礦連續(xù)工藝技術(shù)屬于人工支護(hù)采礦方式，這種采礦工藝對(duì)信息技術(shù)有很強(qiáng)的依賴性，技術(shù)水平含量較高。在礦房中使用充填采礦連續(xù)工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠通過對(duì)時(shí)間的設(shè)定完成對(duì)巖石崩落的有效控制，從而有效降低地表移動(dòng)率，保證回采過程中的安全性。這種工藝由于自身的信息技術(shù)特性和安全性能特點(diǎn)，比較適用于開采礦石相對(duì)不穩(wěn)固的礦體，可以極大程度保證施工人員的安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，金屬元素在我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的作用。并且隨著科技的不斷發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域中對(duì)金屬質(zhì)量的要求不斷提高，這就促使金屬礦山在采礦過程中工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)。當(dāng)前地下金屬礦山開采連續(xù)工藝對(duì)于保證金屬礦石的性能良好性、施工人員的安全以及開采效率具有重要促進(jìn)作用。相信隨著相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的不斷更新，連續(xù)工藝將會(huì)為金屬礦山的開采發(fā)揮更大的作用。

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