金属矿山采矿技术与工艺的发展分析

韩青松

（喀左鑫兴矿业有限公司，辽宁 朝阳 122300）

金属矿产资源是现阶段经济建设发展的基本能源之一，现阶段我国金属矿产资源主要来源于地下开采的金属矿山。随着我国经济的快速发展，对于金属矿的资源需求在不断的增大加大，加大矿山的开采力度，不断完善开采技术是我国现阶段金属矿山开采的关键所在。随着我国金属矿山资源的矿产少、情况多，存在开采难度大、效率低、回收率不佳等相应的问题，如何提高金属采矿技术和工艺回收技术是保证我国金属资源有效利用的关键所在。本文的研究结合当前金属矿山采矿技术进行分析，并结合具体的工艺发展趋势进行有效探讨。

1 金属矿山的开采方法

当前金属矿山开采过程中针对不同条件，使用不同的方式，不仅能够提高开采效率，还能保障安全效率。金属的开采会导致资源质量下降，资源枯竭，采矿技术运用过程中不同的采矿技术的运用是需要结合具体地质情况来进行的，有效利用采矿技术，能够提高采矿效率，减少安全事故的发生，并在一定程度上帮助采矿企业更好的提升自身的经济效益。从现阶段来看，对我国矿上开采的具体方式包括以下几种[1]。

1.1 空场采矿法

当前我国金属矿山开采过程中采用时间性较长的方式，包括空场采矿法，具体实践情况分析来看。空场采矿法这种方法有两种方式，第一种是大直径深孔采矿法，该方法应用过程中，可以将露天采矿所运用的台阶崩矿技术运用到地下采矿过程中，能够使采矿的局部范围内做到切割槽之后，以切割槽作为自由面和补偿空间，采用大直径深孔装药全阶段的分矿，将分落的矿石由采场的下部进行运输采矿工作，并可以完成这种方法的运用，在一定程度上能够有效提升采矿的高效性。第二种是地下金属矿山的连续开采，这种方式主要是将矿房的连续回采和矿体的连续开采作为一个形成过程，明确具体的开采要求，矿石的运送及工艺呈现出连续化方式。从实际的效果分析来看，矿山的连续和开采能够有效提高开采效率，但在实际过程中需要做好相应的准备工作，这样才能为连续化开采矿石做好保障。总而言之，空场采矿法的效果突出，并且在现阶段的金属矿山的利用率不断提高。例如九仗沟金矿床破碎，稳固性差。运用分段空场采矿法进行矿床开采，能够保证作业人员的安全，而且分层落矿，可以有效的进行探采结台作业，并为矿山的开采提供保障。

1.2 崩落采矿法

目前我国金属矿产开采过程中，利用的较常见的方式就是崩落采矿法，具体运用过程中有有无底柱分段崩落法和自然崩落法的区别区别，其中无底柱分段崩落法分析来看，上世纪60年代引入到瑞士，后传入在我国，并在金属开采过程中取得了相应的进展。崩落采矿法方法运用过程中，需要对采矿的结构参数进行不断优化，但该项工作也出现了诸多应用问题。而自然崩落法是另一种崩落采矿法，能够通过利用岩石的自然应力进行落矿方式，该种方式在具体利用过程中不仅生产能力较大，而且采矿成本较低。所以针对矿体厚大、矿化均匀且易于崩落的低品位矿床开采中开采具有极大的价值。总的来说，无论是无底柱分段崩落法还是自然崩落法，在实际矿产中能够得到有效利用，无论是技术和价值发挥对于采矿效率都能够提供相应的帮助。

1.3 充填采矿法

充填采矿是我国金属矿山开采过程中利用较为广泛的一种采矿技术。现阶段我国先后运用了干式、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等新工艺和新技术进行采矿开采。随着我国矿山开采经验的累积，技术资料的不断丰富，对技术的深入研究也取得了不断的进展。充填采矿法具体利用过程中，我国成功试验了充填采矿法的应用工艺，最具有代表性的便是高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺和高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺。这些新工艺能够使我国充填采矿法的利用有效提升，极大提高了矿产利用效率，提升了开采的安全性[2]。

1.4 原地溶浸采矿法

当前金属矿山开采过程中，原地溶浸采矿法是较为突出的方式，该方法运用过程中可以将采矿选矿冶炼进行综合，从而可以直接从地下进行金属的提取。从现阶段实践分析来看，铜、金等相应的金属矿床，可以直接利用此方法进行金属的提取。该方法应用的优势在于能够将矿石从地下取出，而不用产生尾砂以及废石，具有一定的环保功效。运用此方法省去将矿石提出地面的过程，使得整个采矿周期较短、投入性更少、经济效益更加突出。该方式的运用能够在常规方法运用过程中，针对不能开采的矿场进行有效利用，在一定程度上实用性较强。

1.5 岩石加固技术

金属矿山开采过程中，由于受到条件、机械、人工等一系列因素的限制。矿区的岩层还很容易存在不稳定性，往往会通过岩石加固方式。使用锚索和其他工具来进行采矿区域顶板围岩斜槽的加固，以便确保实际采矿工作的安全性，一般来说具体的采矿工作是需要将岩石加固技术和露天采矿技术相结合来进行。

2 金属矿山采矿工艺的发展方向

2.1 专业化和机械化的采矿

金属矿山的具体采矿时间情形来看，随着我国矿山工艺的不断发展，针对矿块的切割、拆开、回采等不断朝向专业化和机械化的方向发展。尤其是对于部分采矿作业空间有限的情况下，针对地下空间较为复杂，这就很容易导致开采效率不高、安全性难以得到保证，对开采工作提出了新的要求。针对此问题，为提升矿山开采的经济效益，实现矿山开采工作的有效性，通过专业化和机械化的建设能够构建专业的技术体系，做好大型机械设备和器械的研究设计，能为大型开采矿，提供有效的设备支持。

图1 分段空场采矿法

2.2 技术化和环保化采矿

现阶段地下金属矿的另一个技术就是技术化和环保化的发展。技术化是利用技术能够有效提升现代采矿的技术水平，可以不断提高采矿的标准，专业化和规范化的范围，保障实际采矿的安全性。环保化的采矿主要是重视采矿的经济效益，能够使采矿的环境问题得到解决，现阶段技术化符合当前采矿的实际需求，尤其是针对大型的矿场，通过自动化和智能化体系的建设，能够使金属采矿工作不断构建出智能化数字系统，通过数字化的控制提高金属矿石场采矿的效率。随着近年来国家对于环保工作提出了新的要求，在技术化运营过程中，为了切合我国绿色发展的主题，在金属采矿过程中十分注重技术化和环保化的采矿工作，并不断的提高现在采矿的实际水平，以便保证实现采矿的标准化和规范化作业。

3 金属矿山技术发展趋势探讨

3.1 数字矿业化

随着现阶段矿山开采资源日益丰富，积极利用现代技术对金属矿产开采方式和技术的提升，能够有效提升矿产开采的效率和安全性，并不断总结当前金属矿产开发的趋势。从现阶段来看金属矿山发展有一个显著的趋势就是数字化，数字化是未来发展的主流，数字化的矿业能够有效实现对矿山的信息化，可以结合空间信息为基础，对整个矿山的信息体系进行构建，这样能够促使整个矿山的开采得到数字化和信息化的支持，从一定程度上来说数字矿业的发展能够帮助矿采矿工作，建立起完善的数字化信息体系。结合矿山实际的信息技术探测采矿技术利用，并明确具体矿石运输指导通，过数字化控制能够加强对于采矿工作的安全性管理。

3.2 开采的智能化和自动化

从目前金属矿山整体的开采技术来看，无废物采矿是现阶段采矿工作开展的新的要求。目前我国矿产资源丰富，但实际开采过程中由于环境调查运输条件有限，支持实际开采时存在诸多问题。想要解决此类问题，通过开采智能化和自动化处理可以得到有效解决。目前针对金属矿来说无人采矿技术就是一种技术，它已经被运用大部分选矿之中，通过半自动和辅助操作，能够在露天和地下采矿设施过程中，通过无人驾驶技术如钻头位置、钻头速、，压力孔深控制等方式对采矿场地进行实际的挖掘控制。在GPS无线通信和激光技术的应用下，能够有效保证露天矿的测量和钻孔操作的有序进行。

3.3 监控自动化和遥控

监控自动化遥控实际上就是在金属采矿开采过程中，结合具体的开采实际情况，为了提升开采效率所进行的相应工作。例如在开采区域内做好各类型的监测仪器和探测仪器，包括温度探测设施，能够结合具体金属矿山的情况，地质结构和稳定性，按照相应设施仪器进行记录。这些设备的自动化运行能够将监测数据传递到中央数据控制中心，建立起详细的数据库，通过资料能够有效判断具体矿产开采的情况，根据具体情况作出采矿指导，在一定程度上能够提升采矿效果。现阶段随着采矿工作和采矿技术的日益先进，目前采矿工作开展环节，针对实际采矿效率和质量的提升，可以通过采矿过程中监控自动化和遥控设备勘查整个开采环境，并根据实际情况做好工作的检查和指导工作，例如部分矿山开采、地下监测控制设施，能够将井下采矿监测数据，矿山原始数据作为信息源，建立起地下矿山灾害管理的详细系统分析。能够结合地质情况、地理环境进行分析，依据信息的动态反馈和进一步的调整，实现对于采矿工作的有序进行。又比如说通过无人驾驶技术能够在露天和地下采矿设施过程中，进入GPS的无线通信系统和技术系统，对漏天矿进行实时测量和钻孔操作，进一步能够提升采矿工作的安全性和有序性。

4 结语

综上所述，本文的研究从当前地下金属矿山的开采方式进行解析，结合多种采矿方式进行了梳理，明确了金属矿山开采过程中采矿的具体方式，并不断探讨了当前金属矿山技术的研究方向，通过多样化的采矿方式，能够有效促进金属矿产开采工作的有序进行。并且本文在研究过程中结合当前金属矿山技术的开采发展趋势进行梳理和探讨，以便能够不断提升金属矿山开采的方法和技术，提高矿山开采的效率和安全性。