山东省烟台莱州市三山岛金矿 山东 莱州 261400
摘要：近年来，金属矿山开采技术引起了业界的广泛关注。然而，我国的许多金属矿产分布在深部。因此主要采用地下采矿技术，因此研究相关课题具有十分重要的意义。
关键词：地下金属矿山；采矿技术；发展
前言
我国金属矿开采有着悠久的历史，从三千前年就开采铜矿，并且开采技术已经十分规范。到了近代以来，我国金属矿却处于停滞状态，有必要对开采技术进行规范。目前，我国矿山总数的90%左右是属于地下金属矿山，但是有90%的铁矿资源是露天开采的，由于地面金属矿产资源越来越少，所以我国就要加强地下金属矿山开采。近年来，金属矿山采矿条件在不断变化，对采矿技术与工艺提出了新的要求。因此，需要更深入的探讨和研究。
1金属矿山地下采矿方法选择系统的重要性
1.1地下采矿是人类获取地下资源的重要方式之一
采矿方法的选择是地下采矿的核心，然而影响地下采矿方法选择的因素众多，不同的地质条件又有不同的要求，具有极大的模糊性和不确定性，不能够仅靠单一定量分析来确定。传统的采矿方法选择就是仅由单个影响因素或几个因素各自直观地评价而确定的，带有极大的经验成分，具有很大的局限性。
1.2地下采矿的发展趋势是不断简化采场结构，采用新的工艺技术和新设备
机械化开采，实现大型化、集约化生产，实现地下采矿的智能机器化开采，实现资源的最大回收利用。采矿是一个极其复杂的系统问题，采矿设计和安全管理具有众多的不确定性、模糊性和知识不完备性。因此，用模糊数学、层次分析构建金属矿山地下采矿方法选择系统，对采矿工程进行定量分析与定性描述，基于系统工程的观点与方法进行采矿问题的研究是采矿科学的发展方向。对采矿方法选择系统分析的综合集成；并通过集成系统的计算机人机对话功能，动态地实现采矿方法设计与的系统分析，建立复杂采矿条件下采矿方法选择系统。
2常见金属矿山地下开采采矿方法
2.1空场采矿法
这种采矿方法的主要特点就是在进行回采的过程当中，对采空区采用暂时留存或者是永久留存的矿柱进行技术性的支撑加固，采空区始终处于一种空着的状态。根据矿壁与矿块表现出来的实际结构差异以及进行回采作业的工作特点，该采矿法又能够划分成全面采矿方法、阶段性矿房采矿方法以及房柱采矿方法。
2.2崩落采矿法
这种采矿方法是通过崩落围岩的办法来使地压管理得到实现的采矿方法，也就是在崩落矿石的过程中，通过强制或者是自然的方式把围岩崩落以用来填充采空区域，通过这种方法来实现对地压的管理与控制。该采矿方法的特点就是在矿石陆续采出之后，通过有计划、有步骤的方式利用崩落的矿体中存在的上下盘岩石以及覆盖岩层来对采空区进行合理的填充，通过这种方法及时地实现对采空区地压的控制，妥善地处理好采空区，通常情况下是在矿体围岩处于一种不稳定的状态、地表情况可以承受陷落的情况下采用该种采矿方法。具体的方法包括单层、分层、分段以及阶段性崩落法。
2.3留矿采矿法
这种采矿方法是把采下的很大一部分矿石暂时留存在矿房中，采矿工人以矿石堆为作业地点进行工作，主要的开采对象是矿石及其围岩都比较稳定的中厚与急倾斜薄矿体。该采矿方法的特点就是在进行回采的过程当中，在采空区的位置暂时放置一些开采出来的矿石，借助这些矿石配合采空区的矿柱对采空区形成支撑作用，通常是在矿石条件比较稳定，不容易出现氧化、自燃以及粘连现象，且矿体的围岩情况比较稳定的情况下采用。
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2.4充填采矿法
这种采矿方法是在回采工作面逐步进行推进的过程中，通过填充料对矿体采空区域进行填充的一种采矿方法。它的主要特点是进行回采的过程中，矿体采空区域依靠其内部填充的充填材料、支柱以及两者配合而出现的人工支撑体对采空区进行支撑。这种采矿方法通常应用于开发具有较高价值矿石、具有较高回收率要求的矿石、能够较方便的获取充填料、地表不能够出现陷落情况以及地质情况较为复杂特殊的矿体。
3地下金属矿采矿技术发展
3.1主要采矿方法的进展
我国有很多地下金属矿山的采矿工艺技术，充填采矿法、空城采矿法、崩落采矿法等是其中最广泛应用的。充填采矿法受多种原因影响而得到了广泛应用，各种新工艺技术和设备在不断发展，逐渐增大了充填采矿法的适用范围，对我国加大地下金属矿山采矿方法的应用比重起到了重要的影响。在我国多数铁矿山采矿作业中，采用的主要是崩落采矿法；在开采有色金属矿山中，用的主要是崩落采矿法和空场采矿法两种，充填采矿法占有的比例也不少，相对较均衡；开采黄金矿山的作业中，采用两种方法，即空场采矿法和充填采矿法。我国的充填采矿技术在持续性发展，也促使崩落采矿法和空场采矿法得到不断改进。
3.2原地溶浸采矿法
原地溶浸采矿是直接在地下提取金属矿物的开采工艺，并有效结合开采、选矿和冶金技术。我国有很多金属矿场都可以进行原地溶浸采矿作业，并进行不断的成功试验。与常规采矿方法相比，采矿时不需要采矿技术挖掘地表，所以不产出废石和尾矿，由此就保护了当地矿场的地表植被及生态环境；由于不产出废石和尾矿，所以废石和尾矿的运输费用就节省下来，降低了作业成本；因经济及开采技术等几个方面的问题致使许多矿场不适宜开采矿产资源。针对这一情况，为确保矿产资源的利用率，可以利用原地溶浸采矿技术作业。
3.3深部开采
如今我国有很多矿山都在向深部开采发展，并且在逐渐加大开采深度和开采范围，但是深度开采的地质条件及其他环境因素在很大程度上都不同于浅层开发。要充分研究深层开发，全面提高我国深部开发的作业质量，确保矿产资源出产量的提高。
4我国地下金属矿山采矿技术的展望
首先从开采的规模来看，我国应该加强对大型、高效的无轨化矿山设备的研制，以提高矿山开采规模以及开采的机械效率，减少人工成本，保证开采的科学安全；其次，在综合开发上，应该注重对综合矿藏的研究与分离，从多元化利用的角度，对矿藏进行多次处理，以最大限度地提取矿物资源；再次，在地质勘探方面，应该加强对卫星遥感技术的投入，对地质层建立科学模型，以确保地质勘探的精确性，同时对不同土质层的金属矿藏分布情况进行分析，确保二次开采能够让老矿井重新焕发活力；最后，对尾矿的处理方面，应该坚持生态保护的原则，同时结合市场条件，对填充物进行选择与研究，以丰富填充体的材料类型，降低填充开采的成本。结合目前国内外地下金属矿山的开采技术来看，信息技术在开采中的运用将成为其主要发展趋势，而在技术研究中，其重点应该集中在以下几个方面：
监控系统的完善，即结合遥感技术对矿山地质情况进行检测，这不仅能够有效预测开采中可能出现的地质风险，还能够对开采过程进行技术控制；数字库的完善，在大数据时代，地下金属矿山的开采也应该发挥数据库的价值，用数据说明开采的成本、开采的价值，以及在开采中出现安全事故的概率等；智能化设备的完善，在未来的地下金属矿山开采中，人工干预的情况将逐渐减少，越来越多的开采活动将通过自动化的软件进行指挥、处理，以减少人工操作失误，提高开采效率。
结束语
总之，我国地下金属矿山采矿技术虽然在短短的几十年内取得了突飞猛进的发展，但采矿技术尚不能完全满足我国的采矿需要。而在科学技术不断发展的背景下，推动地下金属矿山采矿技术的智能化、数字化发展，则是提高矿产资源开采效率的主要途径。
参考文献
[1]饶强，胡殿宇，蔡福源.地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势探讨[M].才智，2016，13（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[J].长沙：中南大学，2016，56.
论文作者:满洋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/14
标签：矿山论文; 方法论文; 金属论文; 地下论文; 崩落论文; 采空区论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第30期论文;