济宁矿业集团花园井田资源开发有限公司 山东济宁 272200
摘要：近年来，我国社会经济的快速发展,能源需求日益增长,从而带动地下采矿技术的发展,许多采矿方法、新技术、新设备和新材料在地下矿山中得到了应用。这就要求相关企业必须不断更新开采技术，逐步优化开采模式，并引进国外先进的技术，切实地提高我国地下矿山开采水平，以便于更好地适应我国当今社会发展的需求。本文主要是对地下矿山开采技术进行探讨分析， 然后介绍了矿山开采发展趋势，以供参考。
关键词：地下矿山；开采技术；发展
我国不仅矿产资源丰富，而且矿产使用量也比较大，其对于国家经济发展具有重要作用。在科学技术进步的支持下，地下矿山采矿作业越来越普遍，目前已经出现了多种开采技术，要求企业根据工程实际情况进行选择，并对其进行改进和完善，从而保证井下作业的安全性，实现矿产开采目标。
1 地下矿山开采作业概述
随着人们对于矿产资源需求的增加，采矿业的范围也从地表扩展到地下，地下矿山开采作业期间，要求工作人员注意两个方面，一是安全性，二是整洁性，以便创建一个健康卫生的井下环境。要发挥地下矿山开采的优势，必须做到以下几点：第一，开采成本低且效益高；第二，机械设备使用率高；第三，开采技术方案的应用具有灵活性，不仅适应性强，而且对于环境的破坏程度小，甚至能够起到保护环境的效果。
2 地下矿山开采技术分析
2.1 地下矿山无废开采技术
地下矿山无废开采技术是近些年才发展起来的，但是很快就得到推广与应用，因为该技术符合国家产业政策和发展方向。此外。地下矿山无废开采技术不仅可以充分利用矿产资源，为企业创造更多的经济效益，而且可以避免废弃物对自然环境造成污染和危害，是今后矿山开采技术发展的首选。该技术主要包括：高浓度尾矿料的制备与输送技术、全尾矿充填技术等。目前，地下矿山无废开采技术在俄罗斯、美国、德国、印度、加拿大等国家得以广泛应用。
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2.2 崩落采矿技术
2.2.1自然崩落法
自然崩落法广泛应用于矿山开采,其优点在于开采成本低、生产能力高、开采速度快,特别是对具有成矿均匀、矿体大、自然崩落易崩落的低品位矿床,特别适合开采。自然崩落法的应用原则是,在地下矿山,矿石块的应力平衡破坏,导致矿石块大面积拉底,造成应力不均匀分布或应力集中，形成新的自然平衡拱，拱内矿石因受重力作用而周期性冒落，最终达到矿山开采的目的。
2.2.2无底柱分段崩落法
无底柱分段崩落法是近些年才在我国应用的，至于如何加大和优化结构参数的问题仍然是阻碍该方法在我国进一步推广的主要因素。其中，结构参数优化的目的就是为了增大进路间距，从而极大地减少采掘工程量。由于道路之间距离的增加，可以操作和易于实现，目前在我国的桃冲、程潮、板石沟以及北铭河等矿山都应用了该技术，很具有吸引力的应用前景。特别是那些低贫化放矿或无贫化放矿工序，为了保持矿石界面的完整性，正常情况下在放矿过程中当矿岩界面正常到达出矿口时便停止放出，从而最大程度地减少矿岩的混杂性，提高矿岩的纯度。随着无底柱分段崩落技术的应用，能够极大地减少岩石混入，降低贫化，并将为相关企业带来巨大的经济效益。
2.3 承压开采技术
承压开采是在有效保护地下水环境前提下的开采技术，并且开采效率也比较高。随着矿井开采速度、开采深度、开采规模进一步加大，一些矿区来自底部的灰岩裂隙岩溶高承压水的威胁趋于严重，对接下来矿区的开采造成一定的难度，底板岩层在采动的影响下的破坏程度也日趋加剧承压开采技术能够很好地克服以上问题。承压开采技术指的是在不疏降地下水位的情况下，回采工作面底板含水层有较高的承压水作用时，通过底板封堵、加固等手段来从而防止水害事故的发生，确保开采工作的顺利、有效进行。一般情况下，承压开采的三种途径：合理选择开采区域、当留设防水（砂）矿（岩）柱、取合理的采矿方法和工程措施。
3 地下矿山开采技术的发展趋势
3.1 采矿设备高效化、大型化、自动化
高效化、大型化、和自动化无轨设备是矿山设备的发展趋势。研制高效率大孔穿爆设备，中深孔全液压凿岩机具，井巷钻进机械，以及铲运机为主体的装运设备，振动出矿和连续采矿及与之配套的辅助机械等系列设备，要求尽可能实现无轨化、高效化和半自动化、自动化。大型矿山将采用全盘机械化、高效率的大型设备，并实现遥控及自动化。
3.2 矿山开采深井化
深井采矿，技术界尚无明确的、统一的概念，一般认为由于矿床埋藏较深而使生产过程出现一些在一般矿床开采时不曾遇到的技术难题的矿山生产，即为深井采矿。目前我国通常将深度超过1000m的矿山称为深井采矿。我国现阶段非煤矿山的开采深度一般都不超过700—800m，但近年已有一些埋藏深度达1000m左右的矿床正在开挖，冬瓜山铜矿床、金川二矿区850 m水平就属其中。随着开采深度的增加,地压的增加，地压增大，岩温增高，矿山的提升、排水、支护、通风等诸多诸多方面的困难也随之增大采矿技术和机械设备能够适应这一变化。但是，随着矿山开采的延深，采掘技术和矿山机械设备性能的提高，开采深矿床的矿山将会越来越多。
3.3 矿山环保化、综合治理化
在国外尤其是发达国家，对矿山环境都采用综合治理的措施，对矿山排出的废水、废气、废渣及粉尘、噪音等均有严格的技术标准，许多低品位的矿山，因环保治理费用太大，而无法建设和投产。尤其是固体废料的治理，对废弃的尾矿坝、废石场一般都采用覆盖的方式，上部再种上植物进行绿化、复垦。目前国外还强调建立无废料矿山和洁净矿山，我国南京栖霞山锌钼矿业有限公司和苏州吴县铜矿等也都基本上是无废料矿山。此外，应用尾砂充填工艺进行矿床回采或空区处理可达到既废物利用，又治理环境的双重目的，这也是治理尾砂造成的环境污染问题的总的趋势。
参考文献
[1]李红零，吴仲雄.我国金属矿开采技术发展趋势[J].有色金属（矿山部分），2009（01）.
[2]刘春波，孙光华，李富平.我国地下矿山采矿技术发展及趋势[J].河北理工大学学报（自然科学版），2009（02）.
论文作者:张贺,陈凤阁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/30
标签：矿山论文; 技术论文; 地下论文; 崩落论文; 矿床论文; 我国论文; 深井论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;