地下金屬礦山開采技術(shù)發(fā)展趨勢探索

鄭 釗，王 林，許 龍

（西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司，西藏 拉薩 850200）

在地下金屬礦山當中，蘊藏有豐富的金屬資源，為了能夠進一步實現(xiàn)我國各項工業(yè)的發(fā)展，做好資源的開采成為了非常重要的一項工作任務(wù)。在具體工作開展中，即需要能夠充分做好開采技術(shù)的把握與應(yīng)用，更好的提升開采效果[1]。

1 現(xiàn)有技術(shù)分析

在現(xiàn)今地下金屬礦山生產(chǎn)中，主要具有的技術(shù)有：第一，崩落采礦技術(shù)。該技術(shù)是具有較高使用頻率的一種方式，具體來說，即在實際開采中，將價值不高的礦石實現(xiàn)對采礦區(qū)的回填，以此填埋采空區(qū)，通過該方式避免礦石對土地進行占用，且能夠起到重復(fù)利用的作用[2]。在礦山開采中，該技術(shù)在實際應(yīng)用中能夠?qū)Σ煽諈^(qū)進行有效的管理，更好的控制采礦中出現(xiàn)的坍塌事故。同其余技術(shù)相比，該技術(shù)在實際應(yīng)用中具有更高的生產(chǎn)效率以及安全性，適合應(yīng)用在礦體地質(zhì)不穩(wěn)的礦區(qū)施工中；第二，空場采礦技術(shù)。該技術(shù)是具有成熟特點的采礦技術(shù)，即在對礦山資源進行回采時，不需要對礦場采空區(qū)進行填埋，保持空場的一種方式。在具體技術(shù)應(yīng)用中，通過礦柱的應(yīng)用支撐礦山，對礦塊進行劃分，之后先開采礦房，再開采礦柱；第三，充填采礦技術(shù)。在該技術(shù)中，即通過充填材料的應(yīng)用填充采空區(qū)，在形成支撐柱體后實現(xiàn)支撐柱同填充材料的相互配合，以此對采空區(qū)支撐保護作用進行達成，適合應(yīng)用在復(fù)雜的礦山區(qū)域。

2 技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1 深部開采

在礦山淺層礦物資源不斷開發(fā)利用的過程中，在地下金屬資源開發(fā)中，也逐漸向著縱深方向發(fā)展。同淺埋礦床相比，因深部礦巖在賦存條件、地應(yīng)力以及地質(zhì)構(gòu)造等方面差異的存在，則因此具有了更為復(fù)雜的開采技術(shù)條件，在面技術(shù)難題更為復(fù)雜、更為廣泛的情況下，也在多方面具有了更高的施工要求與考慮因素，如高溫、回采、通風、環(huán)境保護、地壓以及排水等方面。尤其是在現(xiàn)今我國經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，國家各個行業(yè)糴金屬產(chǎn)品也具有了更大的需求量，該種情況的存在，也會使我國淺層有色金屬礦床逐漸消失，做好深部開采則成為了未來一段時間當中的主要開采方式。

2.2 連續(xù)化采礦

就目前來說，連續(xù)開采更是已經(jīng)成為了世界范圍內(nèi)積極研究的焦點以及熱點問題。具體來說，礦山的連續(xù)開采主要包括有以下幾個層次，分別為礦房回采、礦體回采、礦石運送以及全工藝過程連續(xù)化這幾個層次。對于爆破落況技術(shù)連續(xù)采礦來說，也正是現(xiàn)今連續(xù)開采工作當中的重要內(nèi)容，在現(xiàn)今研究中，主要是對于礦塊、礦體等方面的回采，在保證運礦、落礦以及除礦這幾個工序相互協(xié)調(diào)的情況下在不同空間中平行作業(yè)，以此對高效率開采工藝系統(tǒng)進行組成。

無廢化采礦也是目前礦業(yè)發(fā)展過程當中的一項重要課題。對于該方式來說，即是對采礦當中廢料的排放以及產(chǎn)出進行最大限度的減少，在對資源綜合利用率進行提升的情況下對礦產(chǎn)資源開發(fā)的工藝技術(shù)與負面影響進行降低。在現(xiàn)今研究中，主要體現(xiàn)在無生態(tài)危害的采礦系統(tǒng)研究方面。首先，要對肥料產(chǎn)出最小化進行實現(xiàn)，即在實際開采中最大程度減少廢石的采出幾率，同時最大程度在原地做好有用成分的回收。具體來說，可以對采切比小的采礦方式進行應(yīng)用，對開拓系統(tǒng)進行合理的應(yīng)用，以此保證能夠從源頭上對廢礦石的產(chǎn)出率進行控制。同時，對上行開采順序進行應(yīng)用，對井下選廠進行建設(shè)，將開采當中產(chǎn)生的尾砂以及廢石實現(xiàn)對采空區(qū)的回填。對地下熔煉、熔浸技術(shù)進行應(yīng)用，對地下氣做好化學、物理工藝的應(yīng)用。此外，也需要能夠積極做好采礦過程當中廢料的應(yīng)用，通過該方式，則能夠使不具有開發(fā)價值的個性物實現(xiàn)對礦產(chǎn)資源的轉(zhuǎn)變，對肥料資源化水平進行提升。具體來說，可以應(yīng)用為生產(chǎn)建筑材料以及貧瘠土地改良材料等，也可以對其中的有用成分進行回收，對礦物花費進行生產(chǎn)，以此作為其余工業(yè)添加劑以及原料的應(yīng)用。

2.3 智能化技術(shù)

（1）傳感器技術(shù)：該技術(shù)主要包括有有毒氣體傳感器、設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)傳感器、微震傳感器、探地雷達以及風速傳感器等。在實際礦山生產(chǎn)中，通過這部分技術(shù)的應(yīng)用，則能夠為實際生產(chǎn)過程進行有效的優(yōu)化與監(jiān)控，對大量的原始數(shù)據(jù)獲得。

（2）定位技術(shù)：在露天礦卡調(diào)系統(tǒng)中，GOS定位技術(shù)目前具有較多的應(yīng)用。在地下礦山生產(chǎn)中，因具有較強的電磁屏蔽、惡劣的作業(yè)環(huán)境以及狹長的空間，GPS定位技術(shù)在具體的應(yīng)用范圍以及應(yīng)用效果方面則存在不足。目前，相關(guān)技術(shù)也得到了較多的研發(fā)與應(yīng)用，如射頻時被技術(shù)以及wifi跟蹤技術(shù)等，具有較好的應(yīng)用空間與應(yīng)用價值。

（3）通訊技術(shù)：就目前來說，地下礦山的通訊技術(shù)也屬于快速發(fā)展的過程中，具體來說，通訊系統(tǒng)從特定部門向著全礦乏味轉(zhuǎn)變，從單一語音功能向著數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸以及語音視頻方向轉(zhuǎn)變。在而在近年來社會上通訊技術(shù)飛速發(fā)展的過程中，未來礦山開采也需要能夠充分做好通訊技術(shù)的應(yīng)用，進一步提升溝通水平。

（4）軟件技術(shù)：根據(jù)開采當中不同數(shù)據(jù)以及反映自然條件情況開展科學的生產(chǎn)過程控制與優(yōu)化，這正是軟件應(yīng)用的關(guān)鍵任務(wù)。對于礦業(yè)軟件來說，其也經(jīng)歷了較長的發(fā)展，近年來，國內(nèi)外相關(guān)單位也為了對相關(guān)算法的實現(xiàn)開展了大量的研究，對具有多種功能的計算機軟件系統(tǒng)進行開發(fā)，其中，三維可視化就是其中的主要發(fā)展方向。就目前來說，礦業(yè)生產(chǎn)當中的主要軟件有環(huán)境管理、環(huán)境評價、地理信息系統(tǒng)、爆破設(shè)計、生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備運行狀態(tài)模擬、設(shè)備維修管理以及經(jīng)濟評估相關(guān)內(nèi)容。通過這部分技術(shù)在實際礦山生產(chǎn)當中的應(yīng)用，則能夠?qū)θV范圍的信息共享能力進行提升，將原有礦山的單獨工作實現(xiàn)對整體的轉(zhuǎn)變，使生產(chǎn)工具、勞動力以及作業(yè)地點等對生產(chǎn)過程的實時調(diào)度與監(jiān)控進行實現(xiàn)，以此使采礦從工藝技術(shù)向著海量數(shù)據(jù)方向發(fā)展。

2.4 高效率采礦

近年來，地下采礦技術(shù)獲得了快速的發(fā)展，在此過程中，采礦設(shè)備在對液壓化、無軌化進行實現(xiàn)的情況下，也不斷向著智能以及大型化方向發(fā)展。要想實現(xiàn)該目標，其主要方式有：第一，采礦設(shè)備應(yīng)用。通過自動化、機械化目標的實現(xiàn)，則能夠在對礦山產(chǎn)量進行提升的情況下降低生產(chǎn)成本，且對于生產(chǎn)安全也具有積極的意義；第二，規(guī)?；l(fā)展。除了做好先進生產(chǎn)機械設(shè)備應(yīng)用的同時，也需要從生產(chǎn)規(guī)模角度進行集中、大型化發(fā)展。在很長時間內(nèi)，生產(chǎn)工具機械化目標的實現(xiàn)對采礦方式的轉(zhuǎn)變起到了積極的促進作用，這即需要能夠積極向著集中化、大規(guī)模采礦方式進行轉(zhuǎn)變，通過該種大規(guī)模方式的應(yīng)用提升生產(chǎn)效率，且能夠獲得降低生產(chǎn)成本的特點。在該技術(shù)中，其具有采準回采間隔時間短、靈敏度自動化程度高以及采切比低的特點，且整個過程具有更為安全的作業(yè)條件以及較好的環(huán)境狀況。

3 結(jié)語

在上文中，我們對地下金屬礦山開采技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了一定的研究。在未來礦山生產(chǎn)中，即需要能夠充分做好相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用，積極聯(lián)系發(fā)展趨勢優(yōu)化技術(shù)，進一步促進地下金屬礦山開采工作水平的提升。