地下金属矿山开采技术研究

王小良

（安徽金日晟矿业有限责任公司，安徽 六安 237471）

当前是一个技术创新时代，我国地下金属矿山开采工作建设发展要与时俱进，跟上时代前进的脚步。市场矿山开采工作单位要结合自身生产规模和场地开采要求，适当加大对新技术与新设备的应用投资力度，优化改善地下金属矿上开采工作内容与形式，进一步提升我国地下金属矿山开采工作水平。

1 地下金属矿山开采技术分析

在当前我国地下金属矿山开采过程中，工作人员广泛采用的开采技术主要包括了以下几种：

（1）崩落采矿技术。在地下金属矿上开采中崩落采矿技术一种较为常见的采矿技术，采矿人员会结合实际开采情况和要求，合理运用自然崩落采矿和分段崩落采矿两种工作形式。其中，分段崩落技术的运用需要展开技术优化加工，科学设置相关机构参数，促使能够有效形成一定规模化的连续开采技术要求，大大提升地下金属矿上开采质量和效率。无底柱崩落方法的使用则能够帮助现场工作人员增强地下金属采矿强度[1]，并且操作简单方便，具有良好的技术推广性。而自然崩落采矿形式则是通过合理利用较大块岩石自然重力完成现场矿石的崩落，其科学有效平衡力矿体的受力，能够保证矿上矿石由于受到岩石自然受力作用产生周期性脱落矿体，这样无疑能够帮助采矿单位节省更多的人力物力，创造出更多的社会经济效益。在未来地下金属矿山开采中，开采单位要想最大程度发挥出崩落采矿技术的价值作用，还需积极引进应用先进的机械自动化设备，这样才能够保障崩落开采技术被高效规范应用在地下金属矿山连续开采作业中。

（2）填充式采矿技术。填充采矿技术也是一种采用的地下金属矿山开采技术，该项开采的实践应用能够全面提升采矿工作效率，有效降低开矿损失，充分保障了地下金属矿山开采工作的安全可靠性。当开采人员在应用填充式采矿技术时，需要规范正确将充填材料投入应用在填充采空区，促使其能够有效形成支撑体，这样就能够实现支撑柱同填充材料之间的相互配合，发挥出其对矿山采空区的有力支撑保护作用。该项开采技术被广泛应用在地质较为复杂的矿山区域中，有利于帮助开采单位实现连续开采工序的顺利进行。

（3）无废化采矿技术。基于国家政府大力号召社会企业节能减排的发展背景下，采矿企业单位在对地下金属矿山展开开采作业时，要高度重视减少各项污染物的排放，全面提升各项能源的利用效率。无废化采矿技术的实践应用就是为了有效提升对金属矿山资源的利用率，减少采矿过程各种废料的随意排放，能够起到保护生态环境的作用。当采矿单位在应用无废化采矿技术时，首先要注意督促现场工作人员认真做好废料回收工作，降低废石采出率，采矿单位可以通过科学拓展完善信息化采矿系统，在根源上防止废料量的增加产生。然后是要创新探索矿石废料的未来应用研究方向，促使能够废物利用，将矿石废料合理应用在其他行业领域中发挥出其最大价值。就比如，将矿石废料应用在建筑施工中、工业添加剂生产中等。

（4）空场采矿技术。空场采矿技术是一种较为成熟完善的采矿技术，其是根据不同的矿层情况采用不同应对方法进行采矿，而不同方法主要指的是采矿先后次序不同。首先采矿是先采矿房、采完矿房借着采矿柱，采完矿层就需要展开回填作业，这样就能够保障整个采矿作业活动顺利的进行。该项技术在地下金属矿山开采作业中的应用，无需对采矿场的采空区展开填埋工作，可以保持空场作业状态[2]。当前空场采矿技在地下金属矿山开采活动中的应用，有着一个创新技术是VCR技术，该项技术有着大直径、深井孔球状的崩落特点，已经在铅锌矿开采中取到了较好的成绩。

2 地下金属矿山开采技术的实践应用改进措施

2.1 更新完善设备与软件技术

在信息化技术创新发展时代背景下，矿山开采单位要想提高自身的地下金属矿资源开采质量和效率，创造出更多稳定经济效益，就必须注重及时更新完善设备和软件技术，确保能够充分发挥出各项矿山开采技术的价值作用。以露天矿上实践开采活动为例，在传统开采作业过程中工作人员通常是以发掘机、牙轮钻机进行开采，而当前已经可以通过科学运用无人驾驶技术的设备完成开采，其有效安装了先进的卫星定位功能，能够实现对开采全过程的实时监测工作目标，这样不仅能够保障工作人员的生命安全，还可以有效提升矿山开采水平。因此，现代矿山开采单位要结合自身发展情况和市场要求，适当加大对各项机械自动化设备的引进投资力度，确保能够及时更新完善各项设备设施，辅助开采人员更好发挥出各项开采技术的作用。值得注意的是，采购部门在选择引进先进设备时，要加强与开采技术部门的密切合作交流，在得到技术部门审核通过后才能够进行采购和投入使用。采矿单位还需组建起高能力、高素质的设备检修维护队伍，安排专业人员负责对各项生产设备的定期检修维护工作，当检修维护人员发现任何设备隐患问题时，就必须在第一时间采取有效解决控制措施，确保设备能够正常稳定运行[3]。而在软件技术更新方面，采矿单位要围绕生产内容，合理引进应用先进的管理软件，加强对整个开采管理过程各项数据信息的整理收集、处理分析工作，构建出完善的数据库，方面管理人员随时调取利用数据，作出最佳的管理决策。

2.2 创新开采模式

现代矿山开采单位要想保障自身建设稳定持续的发展，就必须注重自身的实践创新工作，培养广大员工良好的创新意识和能力，促使他们能够在日常工作中散发创新思维，积极发表对矿山开采模式创新改进意见。矿山开采单位要强化对全体员工的专业培训教育工作，定期邀请社会专家学者进行座谈交流会，及时分享最新开采技术与方法，促使员工能够获取到更多先进开采经验知识，熟练掌握运用各项机械自动化生产设备，这样才能够促进地下金属矿上开采作业科学高效的进行。与西方发达国家相比较，我国矿山开采自动化发展水平偏低，国外开采技术已经基本实现了机械自动化全面调配，各项开采生产设备设施的配套完整性较高。比如，在地下金属矿山开采技术中，它们已经创新装配运用了无人力劳动液压化、无轨化的开采设施，自动化标准已经达到了国际认证标准。针对于此，我国地下金属矿山开采单位更应该创新应用各项开采关键技术，根据不同矿山实际情况合理选择应用不同的开采技术，优化改善开采技术模式，确保矿山连续开采工作的顺利进行。

3 地下金属矿山开采技术的发展趋势

3.1 深部开采

随着我国矿山资源的大势开采利用，浅层金属矿物资源基本已经被开采完，地下金属矿产资源开发将会朝着纵深方向不断发展。与矿山浅层矿物资源开采工作相比较，地下深层次的金属矿物资源开采工作难度更高，开采单位将会面临着更为复杂的矿山地质构造、矿岩赋存条件等。因此，地下金属矿山开采单位必须根据这些现实开采技术条件，展开深部开采工作计划的科学制定实施工作，充分考虑到地下通风、回采、排水以及生态环境保护等内容。地下金属矿山深部开采深度通常还是超过800m 的，目前全球范围开采深度超过1000m 的非煤矿山主要是集中在加拿大、南非、印度以及美国等国，而伴随着我国市场对于金属产品需求量的不断增多，未来地下金属矿山开采也会朝着深部不断进展。根据权威机构部门的数据统计显示，在未来5-10 年范围内，我国将会有着超过三分之一的有色金属矿山开采深度会超过1000m。

3.2 连续化采矿

当前矿山连续开采主要可以分为四个层次，分别是矿房回采、矿体回采、矿石运送、全工艺过程连续化。在地下金属矿山开采技术应用中，爆破落矿技术连续采矿是一项重要工作内容，其主要是实现对于矿体、矿块等方面的回采，矿山开采管理人员在保证运矿、落矿、除矿等不同工序相互之间协调基础上，顺利完成不同开采空间平行作业，才能够帮助采矿单位提高对地下金属矿上的开采整体效率。在连续化采矿工作中无废化采矿技术也是一项重要的连续采矿工作形式，其是通过降低采矿过程各项废料的生产排放，完成对矿物资源利用率的全面提升，从而帮助采矿单位创造出最大经济效益，并且还可以避免对周遭生态环境造成破坏[4]。在如今矿山开采领域研究中，主要是围绕无生态危害采矿系统展开创新研究，各地区采矿单位要努力实现矿山开采过程废料产出的最小化，通过合理采用无废化采矿技术最大程度降低废料的产出几率，同时科学高效做好对废料的回收利用工作，帮助采矿单位创造出更多现实价值。地下金属矿上开采技术人员可以通过对采切比小的采访方式展开实践应用，科学规范对矿山井下选厂进行建设工作，督促开采人员将现场产出的废石、尾砂运输到采空区进行回填作业。除此之外，现场采矿管理人员工作人员还需严格按照企业管理规章制度执行好对废料资源的利用工作，将其应用在其他行业领域，为企业带来更多经济效益。比如，采矿单位可以将生产过程中产生的废料销售给建筑行业用来制作成建筑材料，亦或者优化改造成矿物化肥，用来盖梁贫瘠土地。

3.3 智能化开采技术

在地下金属矿山实践开采中，工作人员需要面临更为复杂多变的开采环境，为了降低矿山开采安全风险，采矿单位要合理引进应用先进的智能化开采辅助技术。比如，传感器技术的规范应用，该项技术在矿山开采中的应用主要包括可微震传感器、风速传感器、有毒气体传感器以及设备运行状态参数传感器等。在地下金属矿山实际开采作业中，科学正确采用传感器智能化技术，能够帮助管理人员实现对矿山开采全过程的实时监控目标，及时掌握了解到实际开采情况，获取到完善的数据信息，从而有针对性的优化改进开采内容与方式，全面提升地下金属矿山开采工作水平。与此同时，在露天矿卡调系统中智能化定位技术也是一项重要内容，像射频定位技术、WIFI 跟踪技术都在地下金属矿山开采中得到了广泛使用，有着较大的应用空间和应用价值。

4 结语

综上所述，现代矿山开采单位要想保障自身建设稳定持续发展，在最低成本下创造出最大的经济效益，就必须高度重视地下金属矿山开采技术的创新实践应用工作。采矿单位要及时完善各项开采设备与专业软件技术，提高采矿人员的业务能力和综合素质，促使他们能够熟练掌握各项开采技术，充分保障地下金属矿山整体开采工作质量和效率，实现我国矿山开采的连续化、自动化、智能化发展目标。