山东省烟台莱州市三山岛金矿 山东 莱州 261400
摘要：科技发展过程中，我国信息化水平日益提高。这种变化在我国的地下金属矿山采矿中表现的十分明显，市场的需求量逐年增加，促使当前金属矿山的开采规模日益扩大。但在开采工艺上却出现了一定的技术性瓶颈。本文对地下金属矿山采矿连续工艺的分析，通过对当前采矿现状的进一步研究，为今后地下金属采矿工艺打下一定的基础。
关键词：地下金属矿山；连续开采；工艺
随着我国采矿技术的提高，金属矿地下连续开采技术也在不断深入研究和实践中取得了一定的成就，使我国的地下金属矿开采能力得到了提高，在生产工艺方面也达到了很高水平。连续开采技术的使用，能够有效提高开采的效率，满足高强度、大规模的开采需求，使金属矿开采实现高效化和现代化。
1地下金属矿山连续开采的模式
随着采矿技术的不断发展，地下矿山连续开采的概念也越来越清晰。在这样的情况下就出现了两种连续开采模式：
一种连续开采模式由一步骤回采的采矿法和无轨采掘装运设备构成的连续采矿，在大矿段，除了采用一步骤回采、阶段连续推进（不留间柱）的采矿系统外，还采用无轨采掘、装运设备为主导的采掘、装载、矿运机械化的采矿系统。
另一种连续开采模式是由一步骤回采法和连续作业机组构成的连续采矿。在大矿段上除了采用一步骤回采、阶段连续推进（不留间柱）的采矿系统外，根据不同的设备功能组成的装载、运矿连续作业和采矿出矿工作的直接衔接，实现了集中采矿和规模化采矿。对于这种模式的连续采矿，国家相关科技项目做出了两种不同的由连续作业机组完成的连续采矿方案。
第一种方案：大矿段侧向深孔落矿、振动连续作业机组出矿、一步骤回采法的阶段矿房回采系统，采下的矿石经过采场振动出矿机、分节式振动运输车、原矿振动条晒的连续作业把矿石卸到采场溜井，然后在溜井下用溜井振动出矿机把矿石装车，再用电机车把矿石运到井下主矿仓，这种方案的综合生产能力平均每天开采 845 吨。
第二种方案：大矿段束状深孔落矿、绳架式胶带运输机连续作业机组出矿、一步骤回采法的阶段矿房法回采系统。采下的矿石经过振动助流格晒、振动转载机、绳架式胶带运输机将矿石卸载到采场溜井，再采用振动出矿机把矿石进行装车，然后电机车将矿石运到井下主矿仓。这种方案的综合生产能力平均每天开采238 吨。
2地下金属矿山采矿连续工艺的技术分析
当前，地下金属矿山采矿连续工艺已经经历了一定的发展，其中最常用的四种连续工艺有空场采矿连续工艺、崩落采矿连续工艺、充填采矿连续工艺以及深孔合采连续工艺。四种连续工艺在特点上有较大的差别，针对不同的矿山类型都有重要的应用。
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2.1 空场采矿连续工艺
在地下金属矿山采矿连续工艺技术中，空场采矿连续工艺是一种比较重要的工艺方式。这种工艺方式在实际应用中又可以分为地下金属矿山采矿工艺和大直径深孔采矿工艺。大直径深孔采矿工艺由于自身的优势以及相关技术的成熟性，在实际应用中更加广泛。使用这种方式能够极大程度保证开采过程中的连续性，从而切实提高矿石开采的安全性。
2.2 崩落采矿连续工艺
崩落采矿连续工艺也是地下金属采矿连续工艺中的重要技术。具体又可以分为自然崩落和无底柱分段崩落。针对自然崩落情况，主要是利用岩石的自然力，导致矿石的崩落，这种方式能够巧妙利用自然的力量，提高开采能力，降低开采成本。不过这种方式对矿石结构有一定的要求，主要适用于矿体相对较厚以及矿床容易自然崩落的矿石，对于连续开采工艺的发展具有重要意义。作为一种新兴工艺技术，无底柱分段式崩落技术目前正在优化过程中，相信在今后会表现出更加突出的作用。
2.3 充填采矿连续工艺
作为地下金属矿山采矿连续工艺的又一个关键工艺技术，充填采矿连续工艺技术属于人工支护采矿方式，这种采矿工艺对信息技术有很强的依赖性，技术水平含量较高。在矿房中使用充填采矿连续工艺具有明显的优势，能够通过对时间的设定完成对岩石崩落的有效控制，从而有效降低地表移动率，保证回采过程中的安全性。这种工艺由于自身的信息技术特性和安全性能特点，比较适用于开采矿石相对不稳固的矿体，可以极大程度保证施工人员的安全。
2.4深孔合采连续工艺
我国的大部分金属矿和大部分的非金属矿都属于缓倾斜矿床，一直采用的是常规的开采方法，效果都不是特别理想。如，在郧西公司松树脚锡矿“大马芦”矿段首次采用了深孔合采连续采矿技术，对井下矿岩进行集中分离，把分离出的废石运回填矿区，把大直径深孔连续采矿技术、井下矿岩集中分离技术、连续开采过程中的岩层控制技术和岩浆输送技术综合起来，得到了满意的效果，取得了良好的经济效益。
3 金属矿地下连续开采技术的问题及处理措施
3.1 缺乏足够的理论支持
虽然我国金属矿地下开采已经取得了极大的研究成果，无论是开采技术还是开采设备都发展迅速，一些先进的出矿、运矿设备开始应用于具体生产中，有效提高了开采效率，但是还有很多没有突破的研究盲区，在难采矿区的一些理论研究和实践尝试也远远不够， 使得金属矿地下连续开采工艺中还存在一些工艺上的落后和难题，不能满足当前金属矿开采的需要。当前我国开采技术的研究还处在钻研设备的低层面，相关研究和实践缺乏强有力的理论支持，只有不断试验先进技术与设备生产、操作技能的配套优化，促进技术广泛地、高效地应用于具体的生产作业，才能真正实现高水平的开采模式。因此必须建立并完善相关的理论体系，为连续工艺的优化提供参考借鉴，为广大矿业开采人员、实践人员的研究创新提供更多的科学支持。
3.2 岩石破碎的工艺不成熟
金属矿地下开采技术中另一个急需解决的难题是矿石的破碎质量问题。在进行连续作业时，采用的开采工艺在提高落矿量的同时，也加大了大块矿石的产出率，这种块度大的落矿，会给开采带来难度。如何在保障落矿量的同时，降低大块的产出率，是金属矿地下连续开采工艺中需要改进的问题。可以对开采过程中爆破矿岩的参数进行优化处理，达到岩石爆破块度的可控性，从而提高爆破的准确率，提高矿岩的破碎质量。
3.3 对岩石力学的研究不够深入
金属矿开采的研究中，对于开采岩石的力学研究是极为重要的。只有充分熟知矿岩的性能，了解矿岩的承力条件，才能保障开采的顺利进行，保障开采的安全性。目前我国在相关岩石力学方面研究不够深入，关于开采矿区的情况了解远远不够，在矿岩开采中一些问题没有研究并解决，这会对开采和生产带来安全隐患。在金属矿的开采中，要充分研究矿岩的机理和性能，探明其受力特点和承力特性，探明其规律，为开采工作提供安全保障。可以采取一些先进的技术手段来协助研究，比如计算机三维动态模拟，进行精密的计算，预测可能出现的问题，及时对矿岩可能出现的事故和危险进行排除和预报。
总之，21 世纪的矿业目标就是创造更高效率、更低成本、最少环境污染和较好安全条件的采矿模式，为人类提供巨大的物质财富。为实现上述目标，地下金属矿的发展方向就是实现采矿作业系统的连续化、规模化和自动化。
参考文献
[1]黄耀举.针对地下金属矿山的连续开采工艺研究[J].建筑工程技术与设计，2014(24).
[2]杨继辉.金属矿地下连续开采技术探讨[J].消费导刊，2017(32).
[3]刘赋曲.地下金属矿山采矿连续工艺分析[J].科技创新与应用，2018(1).
[4]董兵.地下金属采矿科学技术的发展趋势[J].商品与质量，2017(28).
论文作者:刘成鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/29
标签：工艺论文; 金属论文; 地下论文; 矿石论文; 崩落论文; 矿山论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第29期论文;