解读金属矿山地压控制技术研究现状与发展趋势

时间：2024-04-25

吴畏兵

鲁中矿业有限公司采矿部山东济南 271113

1 金属矿山采矿技术现状

1.1 深部开采与原地溶浸采矿技术

对于超过地下600m深度的矿产资源需要采用深部开采技术进行开采，随着深部开采技术的不断研究和加强，开采深度也在不断加深，如今已经能够对地下950m以下的矿产资源进行开采，使过去无法开采的矿产资源等到更加充分的利用。原地溶浸采矿技术中包含了采矿、选矿、冶炼等多种技术，能够将传统的矿产资源开采模式改进为直接金属提取的开采模式。还具有较为广泛的应用性，能够对多种金属矿山进行开采，包括铜矿和金矿在内的二十多种金属矿山。通过对原地溶浸采矿技术的分析能够将其优势总结为以下四点：第一点是能够减少开采矿石的工作量，也减少了尾砂和废石的产生，对于金属矿山周围生态环境的保护有着突出的优势；第二点是减少了开采矿石后的提出过程，能够使整个开采过程得以缩短，减少开采作业的成本，进而具有促进经济收益提高的优势；第三点是能够在常规开采技术无法开采的金属矿山中进行开采，具有更高的适应性优势；第四点是能够有效改善恶劣的开采环境，对于开采的安全性有着较大的保护优势。

1.2 空场采矿技术

留矿技术或采矿技术以外的自然采矿技术都可以称作空场采矿技术，主要是在规划的采矿区域内，预留出进行矿石提炼的场地后进行矿石的深入开采，然后再对矿石进行提炼。在实际的开采作业中，采用空场采矿技术需要满足一定的基本条件，包括围岩和矿石结构的稳定性较高、规定时间内的采空区中能够存在大面积暴露等。空场采矿技术是我国应用历史较长的采矿技术，已经形成较为成熟和完善的技术模式，在当前的金属矿山开采作业中，空场采矿技术的应用比例也能够达到55%左右。在当前对采矿技术要求不断提高的情况下，对于采矿技术也不断进行改进，并借鉴国外的空场采矿技术应用经验，最终形成了更加科学化的空场采矿技术。主要是在传统空场采矿技术的基础之上，先将大块的矿物资源进行矿柱堆砌后再进行开采，能够在保障开采质量和效率的基础之上，使矿物资源的利用率得到更大程度的提高。

1.3 崩落采矿技术

崩落采矿技术还能够分为无底柱分段崩落技术与自然崩落技术两种技术类型，区分的主要依据就在于具体的使用方式存在较大的差异。其中无底柱分段崩落技术是从瑞典引进，经过我国金属矿山开采的实际应用验证后逐渐在开采作业中推广应用[1]。在进行无底柱分段崩落技术应用时，需要做好对结构参数的优化，如果优化存在问题将会直接导致技术应用产生问题。自然崩落技术主要是通过岩石的自然应力作用形成落矿，能够发挥出更大的生产能力，降低开采的成本。在实际的金属矿山开采作业中，自然崩落技术更适用于矿化均匀、矿体厚大和易于崩落的低品位矿山的开采应用。

2 金属矿山地压控制技术发展趋势

2.1 地压控制技术发展趋势

（1）绿色开采技术发展。绿色化的采矿工艺符合我国对于工业发展的要求，而无废开采技术是金矿井下采矿响应高效、绿色、环保、低碳发展理念的重要体现，满足了采矿绿色生产的要求，成为了金矿开采的主要发展方向。地下采矿过程的绿色化有助于改进采矿技术和规范采矿作业，使未来的矿山开采实现废物利用、资源与环境治理多重功效[2]。

（2）智能信息化技术发展。信息智能化主要是指在采矿工艺、生产调度、无人采矿系统等各个方面将当前的先进新型技术与井下采矿技术体系相结合，进行技术和工艺上的改革与创新发展，使未来的采矿事业呈现信息化、自动化、产业化高能生产形式。

2.2 地压采矿设备的发展趋势

（1）积极融入自动化技术。当前的采矿作业机械设备越来越大型化、规模化，为了使设备能高效运转，通过微机自动控制技术可实现大型铲运机等机械设备与自动化控制技术的有效结合，进一步提升开采过程的科技水平，以此减少人力投入，同时也避免了因为人为失误、不规范的行为活动造成的不良影响，此外鉴于自动化技术的应用优势，开采作业可以深入人力不可达到之处，并且提高了设备的反应速度和产能水平，更为矿山企业的优化管理创造了条件，提高了企业的发展实力[3]。

（2）应用立体化安全监控与预警系统。采矿需要在完善的管理体系下监督执行才能最大化保持效率和安全，因此要基于矿山开采与经营活动现状开展技术管理和安全管理工作，保证安全监控和预警工作的有效性，而强化矿山安全监控与预警系统，形成完善的技术管理网络，促使管理人员可以对开采活动进行实时、全面的监测，对设备运行状态进行监管，对各项安全指标进行动态化管理，对各类矿山开采资源进行合理的配置，并且还能及时获知危险预警，快速启动应急处理机制，降低安全事故损伤，从而提高采矿管理与经营水平。