李青山
摘要：随着社会的发展，人们对安全采矿的要求越来越高。由于我国的深井矿床开采技术上的研究不足，存在很多问题，对我国目前有色金属矿山的开采十分不利。基于此，本文对有色金属深井开采技术的意义进行了分析。
关键词：有色金属；矿采；深井；安全
引言：
我国对深井矿床的开采技术长期缺乏相应的理论研究及实际探究，较成熟的技术支持不足，面临着高温、高地应力等困难，使得深井矿山在安全及生产成本方面难以得到有效保障。另外，正是这些因素的影响，深井矿山也很难大规模进行开采。目前，我国在进行有色金属矿山采矿上有着强烈的技术要求。
一、深井采矿技术概述
通常来讲，深井采矿技术的开采条件是在800~1000m深度的矿井，由于我国国土面积较大，不同地区的地质状况存在着较大的差异，矿井深度上也同样有差异。比如在波兰和英国等国家，对矿井深度的要求是750m，我国不同矿山的深度界定不同，煤矿是800~1500m，金属矿山在1000~2000m。技术应用方面对机械有很高要求，通过使用相应的工程机械，来营造较适宜的开采条件。比如说钢纤维混凝土支护。随着有色金属的开采条件在近些年逐渐恶化，传统机械方式进行采矿已经不能满足当前的采矿需求，深井矿产资源的开采成为当下需要重视的问题，深井开采相关技术的使用在矿产资源开采中至关重要。[1]再加上现今海洋资源不能有效的开采，人们更加重视对深井的开采，这就对技术方面有了更进一步的要求。在我国的地质条件下，硬岩深井开采所面临的环境有很多不利状况，高温、高应力等的出现，单单依靠传统的开拓开挖以及采矿工艺等，都不能实现对深井矿产的开采。因此，要不断强化对深井开采技术的探究，并把理论知识应用到实践中，最大限度的保证深井矿产能够安全、高效的开采，这也有利于取得较高的经济效果。
二、我国有色金属开采现状分析
目前，我国工业化生产得到进一步发展，对金属矿产的需求相对较大，同时呈现递增趋势。实际上经调查研究发现，我国目前所拥有的浅层有色金属矿不能满足工业生产的要求，甚至处于将要消失的境地。深井矿产开采的已经有金川二矿区、冬瓜山铜矿、大红山铜矿、铅锌矿等，预测十年时间，我国的有色金属矿山会有大于1/3的开采深度增至1km及以上。而我国对深井矿产开采技术的研究，严重滞后于实际的发展需要。[2]另外，还有地质环境的千差万别，对深井矿山的开采非常不利。在对我国深井采矿技术意义分析的相关调查中可以发现，现如今我国浅表层存在的有色金属矿在逐步消失，这也决定了现阶段我国要开始对深井矿产进行开采，也就是通常所说的深井采矿技术。但是，在深井采矿的过程中，经常会遇到高温、高压、高地应力等方面的问题，严重影响采矿的正常进行。比如说会在深井采矿中出现岩爆等情况，对矿井工作人员的人身安全极为不利，同时，还会影响深井采矿的正常进行。最终会造成采矿效率低、成本高。
三、深井采矿技术在有色金属开采中的应用及意义分析
1、高地应力卸荷技术及其应用意义
当前深井采矿中，亟需解决的就是高地应力问题。这就需要采矿技术人员注意，在进行采矿时，要充分应用采场局部弱化技术把矿山回采的规划进行整合集中，及时调整好岩石应力的分布，完成对应力集中部位由浅层到深部的转移。为了更好的实现这一效果，相关技术人员在实际工作中，要注意调整好承受应力载荷的一些岩石，达到岩石处在三向应力的形态，这对保证岩石强度满足标准要求，避免出现岩体破坏具有重要作用，也有利于保证岩石拥有相对较高的自承受能力。紧接着技术人员要通过相应的方式，把岩层岩体中存在的大部分符合和应力直接转移到岩石上，减少自承受能力，满足高地应力卸荷的条件。这种技术的使用，主要用于地势比较高，同时应力也比较大的情况。建模方式是通过FLAC3D，获得模型后，可以根据实际情况做好计划、开挖。高地应力卸荷技术的应用，使得深层矿井开采安全性能高、稳定性较强。
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2、钢纤维混凝土支护技术及其应用意义
除了高地应力卸荷技术的运用外，还要注意钢纤维混凝土支护技术的使用。一般来讲钢纤维混凝土应用在支护的处理上，已经有较好基础，使用于混凝土结构基体存在裂缝的状况下。这时混凝土结构技术中基体开始拥有比较高的持久力和任性，能够实现控制深层矿山开采时出现的高地应力岩爆的情况。钢纤维混凝土支护技术应用时，会有设备上的需要，包括与之相关的混凝土装备、制备钢纤维混凝土的相关工具，像喷砼作业台、混凝土搅拌运输车、运输设备等，对于稳定施工环境，合理控制住有害松动，形成较好的紧贴性有很大效果。
3、高温矿井排热通气技术及其应用意义
此项技术的应用技术是岩石和空气之间进行的热交换理论，再应用智能化网络系统分析复杂通风环境，具有指导价值的技术数据信息。最终能够提供出一种稳定持续矿井上部巷道的调热机能，这对于持续降低采矿过程中的温度具有重要作用。在降温方面，高温矿井排热通气技术的应用能够实现温度的降低，一定程度上保证了深井采矿的安全性。就像某公司使用高温矿井排热通气技术时，可以通过井下集中式降温系统和地面集中式降温系统，同时，运用地面制冷机组制备冷冻水，在矿井的井下设置高低压转换装置。再使用深井制冷机组制备冷冻水，将冷冻水送到高温工作面空冷器中，这种方式能够实现配热通气，为深井采矿提供一定的安全保证。
4、矿山的安全保障技术及其应用意义
为了实现深井采矿技术对突发事故的处理，矿山安全保障技术综合多元化技术，通过较为丰富的理论，提供了深井采矿管理及控制方面的系统性指导。具体来说主要包括地压微震监测、岩体失稳声发射预报方法、岩爆倾向性多因素综合评判方法以及震源定位技术等。经过我国相关技术人员和专家的共同努力和研究下，并综合当下国内的外先进技术、实践经验，创建了以控制技术和矿山地压监测技术作为基础的一种安全深井采矿研究，并进行实践。目前，已经能够通过地表岩层的稳定性监测、矿山开采地压进行监测以及地下工程加固等不同科目。
5、金属矿山联合采矿技术及其应用意义
虽然我国对深井有色金属采矿已经有很长的研究过程，但是实际上社会的发展和市场需求的变化，减少了对深井采矿的研究。随着市场环境进一步的变化，我国矿藏储备上也有明显的不同，又逐渐兴起了深井采矿技术的研发及相关的实践需求，特别是在我国已经完成充填、崩落及空场等研究之后，文章以某矿山为例，其中填充开采技术的应用非常广泛，需要根据矿体岩石机构和特征对岩体进行分级。不同的采集矿产的方式对处理我国复杂地质环境有较好的效果。现阶段，我国兴起一种联合进行采矿的方式，这种方式能够实现对不同类型的矿产采集优势的综合形式，通过这种联合采矿技术的应用，对提高深层矿井的开采安全有更进一步的保证。
结束语：
综上所述，我国的矿山开采技术还存在很多的缺陷，在技术研究上不断发展。近年来人们对有色金属的需求逐渐增多，有色金属深井采矿技术也有了更高的要求。因此，我国相关技术人员在对深井采矿技术进行研究的同时，还要不断结合外国先进技术与我国本土需求，适当的进行创新，创造出适合中国有色金属深井矿山开采的技术手段。这对于更好的提高矿山开采效率，推动我国经济社会的发展具有重要作用。
参考文献：
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[2]邓少军, 刘志强. 有色金属矿山深井采矿技术研究[J]. 大科技, 2016(22).
[3]杜国庆. 浅谈有色金属矿山深井采矿技术[J]. 工程技术:文摘版:00012-00012.
[4]张国祥, 王智. 有色金属矿山深井采矿技术要点分析[J]. 工程技术:文摘版:00013-00013.
[5]孟中华, 卢立松, 耿立峰. 金属矿山深井开采过程中的顶板事故浅析[J]. 采矿技术, 2010, 10(4):63-64.
论文作者:李青山
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/3
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