摘要：随着全球性科学技术的突飞猛进，国内外地下金属矿山采矿工艺技术和设备的发展，为矿山的开采量的提高提供了有利的条件，很大程度上地提高了矿山的开采能力，不仅如此，还提高了开采率和劳动生产率，大大降低了开采过程中出现的损失和贫化指标。本文主要对地下金属矿山采矿技术进展及研究方向进行分析研究。
关键词：地下金属；矿山采矿技术；进展；研究
一、地下金属矿山开采技术中面临的问题
目前，在我国的一些老、小矿山中，当地的采矿技术比较落后，机器设备也比较陈旧。在这些技术落后的矿山地区，使用不合理的地下金属矿采矿技术，这不仅会严重破坏该地区的生态环境质，而且还会降低金属矿产资源的开采效率，造成严重的资源浪费。另外，在矿山开采的过程中，地下水资源也容易遭到破坏和污染，从而当地居民的生活质量也会遭到严重影响。所以，在开采地下金属矿山的过程中，要根据当地矿山环境的特点，选择环境友好型的、技术水平先进的地下金属矿山开采技术与环境综合治理方案，从而避免影响当地居民的生活质量。
二、地下金属矿山采矿技术分析
2.1 大间距集中化无底柱高效开采工艺技术
这项技术在国内得到了广泛的应用，其原因是:此项技术具有操作比较简单、机械化程度高、开采安全、采矿成本相对较低等技术方面的优势，为我国地下矿山的发展发挥出了极其重要的作用。无底柱崩落采矿技术首先在河北大庙铁矿试验成功以后，接着在冶金系统:大庙铁矿、河北铜矿、镜铁山铁矿、板石沟铁矿等地下金属矿山中得到推广和普及应用率已经超过了80%。为什么大间距集中化无底柱高效开采工艺技术会这么受欢迎呢?这是由其技术特点决定的:第一，对于矿山及时推广与应用非常方便;第二，大间距采矿结构能够在很大程度上减少采矿工程量，提高采矿效率，同时也节省了采矿所耗费的成本;第三，改良了采矿地压状况;第四，这项技术所使用的结构参数相比高分段更加适宜于缓倾斜矿体的开采活动。除此之外，马鞍山矿山研究院新研究成功的无底柱崩落采矿法低贫化放矿工艺技术，提出了放矿理论，这项理论在回采率一致的情况下，能够很大程度上降低矿石的贫化率，大大提高产品的质量，降低不必要的费用支出，提高了矿山的经济效益。
2.2 地下金属矿山无废开采技术
随着全球对环境保护的要求越来越高，国外在合理利用矿产资源、注意环保方面做出了一系列科学研究的努力工作，目前对尾矿的处置方法除了传统的工程建设、建筑材料和土壤改良剂外，还包括:（1）0采用无废料开采技术，将尾矿用于充填采空区；（2）尾矿深海排放；（3）采用露天采坑排放尾矿等处置方式。这几种方式不仅能够有效利用矿产资源，节省成本的投入，提高企业的经济效益，而且不用对自然环境造成污染。正是因为如此，在美国、德国、加拿大等国家已经得以极其广泛的应用。地下金属矿山无废开采技术是最近才开发出来的一项科技新成果，非常符合国家产业政策和发展方向。它包括全尾矿充填技术、高浓度尾矿料的制备与输送技术、采矿工艺与方法等，所使用的是较低废石产出率的采矿新技术以及用全尾矿对采空区实施充填，因此务必要有安全保护措施的前提下进行操作，鉴于此，推出全新的采切上程布置形式，通过地压监测、数值模拟和物理模拟等方法进行试验的系统研究，对采场和采空区围岩稳定性进行明确判断，确保采矿和空区充填的绝对安全。
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三、地下金属矿山采矿技术的发展方向分析
调查研究显示，我国矿山资源大部分集中在地下，并且地下金属矿山的数量约占据了总矿山数量的90％，所以地下金属矿山的开采技术的发展越来越引起科研人员的关注。近年来，随着社会的发展和技术的进步，国内外地下金属矿山开采技术发展迅速，很多采矿新技术、新工艺、新设备被应用到地下金属矿山的开采过程中。
3.1 无废化、环保化的绿色开采
在地下金属矿山的实际开采过程中，连续化、无废化、环保化将是我国地下金属矿山开采技术的另一发展趋势。在西方发达国家，非常重视矿山的环境的综合治理，并严格控制废水、废气、废渣和粉尘等污染物的排放标准，所以存在许多品味差的金属矿山都因为治理成本太高而无法进行开采。因此，我国也开始向西方发达国家学习先进的开采理念，把金属矿山的环保化和综合治理化放在非常重要的位置，通过引进国外先进技术，构建无废化、环保化的绿色矿山。
3.2 采矿设备大型、自动与高效化
采矿设备作为地下金属矿山开采的一个重要组成，其将会呈现出大型、自动和高效化的趋势。研制中深孔全液压凿岩机具、高效率的打孔穿爆设备、井卷钻进机械、巷道钻进设备、输运设备、铲运设备等，致力于实现振动出矿和连续采矿，并且尽可能的实现设备的高效化。半自动或者自动化、无轨化，进而极大的降低劳动强度，增加矿山的开采效率。
3.3 矿山开采深井化、高难度化
在我国，以前的矿山通常不会超过千米，一般在 700 米以下，近些年，伴随我国浅金属矿源被渐渐的开采殆尽，人们对矿井开采深度的逐步增加。深井矿山的深度一般情况下都超过 1000 米。在这些矿井较深的地区，矿石的开采条件比较差，地下岩层的压力和温度将会随着开采深度的增加而不断的增大和升高，采矿区内的排水与采空区的支护等将会遇到非常严峻的技术难题，开采工作也因操作难度相对复杂而具有较大的困难。但随着地下金属矿山开采技术的快速发展和采矿设备的显著改进，我们对矿山开采也会逐渐朝着深井化、高难度化的方向发展。
3.4 矿山开采深井化、高难度化
在我国，以前的矿山通常不会超过千米，一般在700米以下，近些年，伴随我国浅部金属矿源被渐渐的开采殆尽，人们对矿井开采深度的逐步增加。深井矿山的深度一般情况下都超过1000米。在这些矿井较深的地区，矿石的开采条件比较差，地下岩层的压力和温度将会随着开采深度的增加而不断的增大和升高，采矿区内的排水与采空区的支护等将会遇到非常严峻的技术难题，开采工作也因操作难度相对复杂而具有较大的困难。但随着地下金属矿山开采技术的快速发展和采矿设备的显著改进，我们对矿山开采也会逐渐朝着深井化、高难度化的方向发展。
结束语：
目前，我国地下矿山开采存在着老旧、中小矿山采矿技术比较落后，对周围生态环境影响大和浪费资源，开采过程中对地下水资源容易造成污染等问题。随着地下采矿深度的增加、开采难度也越来越大，从而对于地下金属矿山开采技术及设备的要求也会越来越严格。因此，采矿技术和设备发展趋势将会是智能化、无废化、环保化、高效化、大型化、自动化、数字化、深井化、高难度化。
参考文献:
［1］蔡福源．地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势探讨［J］．才智，2013，13(2)
［2］左红艳．地下金属矿山开采安全机理辨析及灾害智能预测研究［D］．长沙:中南大学，2012．
［3］张申，三论数字矿山——借力物联网保障矿山安全与智能采矿［J］．煤炭学报．2012，49(3)
论文作者:赵兴
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/1
标签：矿山论文; 地下论文; 金属论文; 技术论文; 尾矿论文; 深井论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第9期论文;