我国金属矿山采矿技术现状与未来发展趋势浅谈

张华

摘要：近年来，世界性开采矿物总量大约为两百亿吨，现阶段国内矿物开采绝大多数均是有色金属地下矿山，这可以说是占据着金属矿山总量的90%。随着自然资源的持续紧缺化，以及要实现国民经济可持续发展，国家提出了绿色矿山的概念。因此煤矿企业务必要提升采矿技术水平，促使中国从矿业大国转型为矿业强国。本文分析了我国金属矿山采矿技术现状，并就未来发展态势进行了探讨。

关键词：金属矿山；采矿技术；发展趋势

前言

随着科学技术水平的不断提升，促使国内外地下金属矿山采矿技术以及设备发展飞速，这也就为矿山开采量提升提供了充分的条件，更是有效提升了矿山开采能力及开采率与劳动生产率，也降低了在开采中存在的各个方面损失或者是贫化指标。国内露天开采中铁矿石占据90%以上，有色金属矿石大概是占据50%。地下开采对金属矿山开采来讲是极为重要的，特别是有色金属以及黄金开采，大约90%的矿山是使用地下开采。为了充分实现国民经济和社会的稳固发展，不管是发展中国家或者是发达国家都是在积极找寻高效率及安全低成本的采矿技术及方式。

一、国内外研究现状

中国属于一个矿产资源大国，因此发展采矿工业能够适应建材工业及其他所有工业的各方面需求。各国经济发展中对于矿物原料需求或者是依赖性持续提升，矿山的开采深度也是在持续加深。开采条件呈现复杂化且成本也是不断提升，这可谓是国家工业化及现代化关键制约因素。现阶段，各国矿床地下开采基本方式均是竖井开拓，该方式因为没有轨道自行设备被广泛运用，以至于矿床的开拓方式也是出现了变化。矿床埋藏深度较小的新建矿山均是使用斜坡道开拓方式，运用铲车机或者是自卸卡车和带式输送方式来运输矿石。在矿床埋藏偏深却在五百至六百米范围之内，通常是使用竖井来提升相关矿石，斜坡道运送作业人员及材料和设备开拓方式。在矿床埋藏较深且通过技术改造之后的老矿山，关键是使用竖井开拓，各个生产环节均是使用辅助式斜坡道进行联通，这样有助于各类无轨道自行设备有效运行。

二、金属矿山采矿技术发展现状

1、露天开采

分期开采，通常露天矿的分期开采是矿山储量偏多的，并且开采时间较长时所使用的开采方式。一般在分期开采初期剥采较小，这就降低了初期投资及提升了开采总体经济效益。并且，该方式还能够充分降低因为最终境界不能确定带来的投资风险性。该项开采技术在国外应用极为广泛，国内某些露天矿也有应用；陡帮开采，上世纪六十年代该开采技术理论被提出，国内上世纪七十年代开始研究该开采技术。至今已经积累了更多经验。陡帮开采初期的剥离量偏小且其基建工程量较小及构建时间短；高台阶开采，国内开始研究高台阶开采技术较晚，现阶段台阶高度可以达到十四至十五米，并且随着露天矿大型挖掘设备各方面水平的不断提升，促使国内使用较大台阶开采也成为可能，该开采技术在国外应用非常广泛。

2、地下开采

空场采矿方式，空场采矿方式近年来被广泛应用于有色金属矿山及黄金矿山，使用该方式的基本前提就是矿石及对应围岩都是稳固的。该类采矿方式最大优势就是成本偏低且生产能力较大，劳动生产率偏高且基建时间较短。该类方式近几年有扩大应用范围的态势，某些矿山围岩或者是矿石状态不稳定时使用长锚索以及锚杆和注浆等诸多矿岩加固技术，在进行矿岩加固之后使用空场采矿方式施以开采。不过该技术在深部开采运用中会有一定限制；崩落采矿方式，崩落采矿方式可以说在国内地下开采矿山中运用非常广泛，并且分段崩落方式占比例最大。国内有色金属地下矿山使用崩落采矿方式的能够占到总产量45%，关键是用来开采铜矿，黑色金属地下矿山占据94%，这关键是用来开采铁矿。现阶段无底柱式分段崩落方式用于冶金矿山开采也是极为广泛的，或者说在未来其运用也会更为广泛；充填采矿方式，此方式关键是充填工序是回采工序中的关键，充填体是用来控制采场地压，或者是支撑围岩及降低与阻止采后空区域围岩破坏及移动。

3、露天转地下采矿方式

该方式与传统是采矿方式不同，属于一种露天及地下有机结合开采的新方式。近年来国内外诸多学者关于该方式开采矿山所存在的问题及对应技术进行了大量研究，也得到了较好的科研成果。现阶段国内也正在展开露天转地下开采联合式开采。

三、金属矿山开采技术发展趋势

国内金属矿山开采技术整体水平偏低，针对于国内金属矿山开采技术水平偏低的现状，未来采矿技术必定是要看齐大规模机械化以及采矿深井化和采矿溶浸化等方面发展，持续提升采矿技术水平，进而有效降低采矿成本并达到企业经济效益提升。

1、矿业数字化

数字化矿山概念，在矿业中实现数字地球化，采用空间信息作为基本基础，实现矿山信息系统就是数字化矿业概念。数字化矿业的组成，数字矿业可谓是数字矿山集合，DM及数字矿业构建非常复杂且工程量偏大、时间长，为了充分实现数字矿山集合，务必要采用分阶段逐步建设。现阶段，国内正处在矿产品消耗高峰时期，矿山企业应该紧抓这次机遇，利用现代化信息技术充分提升采矿产业的技术水平。将数字化矿山技术研究及人事管理等巨大潜能充分发挥。

2、开采智能化

实现矿山开采自动化，该过程有着极大的困难，特别是把露天矿中所运用的推土机及装药车或者是汽车等相关设备均实现遥控，这有利于处理各类恶劣环境下的各方面开采问题。遥控开采系统投资偏低且技术含量极高。设备上均是装有摄像头，可以全面掌控设备周围生产状况。

3、精细开采

随着科学技术水平的不断提升，社会各个方面分工也是更加精细，专业化程度更是不断加强，采掘业也逐渐面临着精细化生产。诸多学者提出了露天矿山精细化开采，该方面关键是呈现露天矿山环境破坏或者是礦岩有效运输和边坡位置开挖量以及其围护工作等方面最小化。经过持续改善精细化开采工艺并配合有效的精细化生产管理，得到较好的矿山开采经济效益以及环境效益和社会效益。

4、金属矿山尾砂综合运用

矿山开采施工企业在进行作业中并未充分考虑环境保护问题，导致矿山开采之后环境受到了极大破坏，并伴随着一系列问题的出现，这给人类社会带来了危害。矿山资源开采中使用尾砂填充技术能够尽可能的避免地压问题，并且能够避免开采对环境所带来的影响。尾砂充填技术是在二十世纪初期开始发展的，最主要的目的是要作为回采时工作台。在七十年代的中叶后期，国内外研究并发展了某些全尾砂充填技术。

5、较大型、高效及无轨化矿山设备研发

研发高效率大孔穿爆设备和铲运机等较大型设备为主体的装运设备，以便于呈现设备运行自动化及无轨化，矿山资源开采中应该科学有效的利用激光测位设备，促使凿岩台车运作微机化控制。大型矿山开采要实现机械化作业，运用高效率设备展开各类作业。

6、无废开采技术

无废开采技术是要尽可能降低废料产出以及排放，并充分提升资源综合使用率，减缓和杜绝矿产资源开发所带来的负面影响工艺。国内的无废害采矿近年来获得了很大进步，无废害矿山开采可以说是二十一世纪矿山稳固发展的关键。

结语

总而言之，随着社会经济水平的不断提升及工业进程加快，各个方面对矿物资源需求量更是持续增多，所以关于矿山开采方面就涌现出了诸多高效且安全、成本偏低的采矿技术或者方式，充分结合先进技术以更好的开发矿山资源。注重矿山开发中的采矿设备及采矿系统等各个方面数字化及智能化程度，促进国内金属矿产资源高效率开发与应用。

参考文献

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