采矿通风技术的现状及发展趋势研究

巩建国

摘要：随着改革开放的进一步深化，以及经济全球化趋势的普及和应用，我国经济水平日益提升，各行各业的发展水平也有了质的飞跃，发展内容更加全面化、专业化、科技化。在这种社会背景下，采矿行业作为提升我国经济水平的重要性工程具有不可或缺的作用和地位。就我国目前而言，常用的采矿技术以空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法为主，采矿设备及工艺等的创新促使采矿水平有了很大的提高。

关键词：采矿；技术；现状 ；发展趋势

工业的快速发展对矿物资源的需求量日益增大，这就要求采矿作业朝向机械化、标准化且大型化方向发展。无论是发展中国家还是发达国家都在寻求高效、安全、低成本的采矿技术和方法，需紧跟先进技术的步伐。开发好资源作为战略性问题进行思考。

一、采矿技术的现状

目前，我国常用的采矿方法以空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法为主。新的工艺、技术以及设备，使我国的采矿方法有了很大的进步。

1.1 空场法

由于地下空场采矿法大孔、深孔、空场、大采场和阶段出矿的特点，所以，在地下采矿的过程中被使用的几率很高，尤其是在南非和加拿大等地有着绝对的优势，尽管其中的落矿方式会有不同，但是均是空场采矿法，加上大型的转载设备，可以大幅度地提高开采的强度。这一高效率的采矿方法在我国很快也得到推广应用，使得采矿强度和工效大大地得到提高，出矿的成本也降低很多，真正地实现了高效率、高效益的采矿。

1.2 崩落法

在冶金地下矿山应用达到80%的比例的是无底柱2分段崩落法，这是另一种安全、高效的采矿方法。目前在我国的发展长达十年之久，由最初的小参数逐步的加大，使得每一次的崩矿量大大地增加，采取大参数及其综合技术措施之后，不仅提高了全员的劳动生产率，减少了工作量，而且大大地提高了采矿的强度和降低了成本，获取的经济效益是十分可观的。所以无底柱分段崩落法在未来的采矿应用中将会更加的广泛。

1.3 充填采矿法

充填采矿技术具有各工序和机械化及设备大型化的特点，尤其是在落矿、支护以及出矿等方面表现尤为突出。在充填工艺技术中，胶结充填技术发展非常快。从分级尾砂胶结充填到全尾砂高浓度胶结充填，再到不脱水、不收缩的全尾砂胶结充填，经历了这样三个发展阶段；在回采工艺方面，提高分层分段高度直至发展大孔落矿，采场结构参数的改进，实现了盘区机械化充填，这样充填系统 就进入了半智能化的阶段了。近些年，一批具有世界先进技术水平的充填采矿工艺在我国试验成功，日益进步的采矿技术，填补了我国采矿领域的许多空白，使得我国的地下金属矿的被动局面得到了彻底的扭转，矿山大规模、高效以及低成本的开采有了新的途径。同时，也预示着我国的采矿技术进入世界先进的行列。

1.4 原地溶浸采矿法

将采、选、冶技术结合起来，并且直接从地下提取金属的开采工艺非原地溶浸采矿法莫属，常见的有20多种金属矿床都可以应用溶浸采矿，例如铀、铜、金、银等。

二、地下矿产资源开采技术发展的必要性

从第一次工业革命开始到20世纪末，全球人口的总量增加了近三倍多，而经济发展却对矿产资源的总消耗需求增加了十倍，常见矿业资源的消耗量变化为：硬煤5倍，铅7倍，铁矿石11倍，锌17倍，铜28倍，尤其是一些稀有矿产资源的需求，更是达到了上百上千倍，乃至于达到了上万倍的增长。

但是，地球的矿产资源的总量是有限的，随着经济规模的不断增加，对矿产资源的需求量必将增加，我国也同样而临着难以供求平衡的困境。因此，要提升矿产资源的开采技术合理开发，必将逐步加大各种矿产资源的开发利用程度，由现在的露天、浅地层逐步的向深地层开采发展，因此对目前地下矿产资源开发技术进行汇总，将有益于广大科研人员创新更加高效率、高安全性、高利用率的地下采矿技术。

三、金属采矿技术的发展趋势

地下矿采技术随着新的矿藏条件的出现，现阶段我国大部分的矿山已经开始向大型化、智能化、自动化发展，采矿工艺朝着连续化或半连续化发展，矿山的安全生产工作和技术管理工作广泛采用计算机技术。未来随着科学技术的发展，采矿技术的设备使用将更加高端、生产将更加安全、效率将更加高效、系统将更加完善，资源开采将更加注重生态环境、绿色、和谐。

（1）设备智能化、大型化、自动化。目前地下矿山载重 25t 的电动铲车已经在井下作业，遥控铲运机械设备也正逐步实现微型化。遥控性的铲运、凿岩、汽车也已在矿山试运行，并正在研发凿岩机器人、装载机器人。

（2）无废开采。原地溶浸技术的利用将大幅增加矿产资源无废开采的范围，有效的回避了矿产资源开采给生态环境带来的负面影响，将矿山周围的人文环境、资源环境、生态环境和经济环境有机结合起来，构成环境友好的生态系统。

（3）深井采矿。现阶段礦山开采深度一般在 700m 到 800m，而根据国内惯例，将开采深度大于 1000m 的矿山称为深井开采矿山。深井开采不是地下采矿技术的简单延伸，而是一个复杂的系统工程。在高温、高应力、高井深的“三高”特殊条件下，深井开采除常规地下矿采面临的诸多难题之外，还有其它需要解决的技术难点如冲击地压的控制、采场地压的防治、深井提升运输、热害的治理及深井的通风排水等。

（4）矿山技术的数字化、智能化及无人化。21 世纪是科学技术飞速发展的世纪，数字化和智能化是这一时期知识经济发展的重要标志。信息技术、通讯技术、定位和自动化技术的发展，深刻得影响甚至改变着传统的采矿工业，遥控采矿、无人作业甚至于无人矿井等已经在很多国家成为现实。

四、结语

二十一世纪是一个机遇和挑战并存的新世纪。在不久的将来，现有的各种采矿技术都有可能而临深刻的变革。深井矿山、无人矿山、太空采矿、海底采矿等目前的概念都将变成现实。地下采矿工业将以一个崭新的而貌伴随着人类文明不断向前发展。

参考文献：

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[3]采矿技术的环境评价[J].产业与环境（中文版），1998，（4）.

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