金属矿山非传统采矿技术与发展前景

　　摘要：近些年来地下采矿技术发展迅猛，采矿装备在原有基础上向着更宽、更广的层次发展；通过借鉴国外发展的趋势纵观我国在此领域的发展，提出了我国在将来采矿技术的发展与研究方向。
　　关键词：留矿采矿法、地下金属矿开采技术发展趋势
　　目前地下采矿技术发展迅猛，采矿装备在不断的向智能化、大型化方向发展。伴随着电子技术的不断发展，地下矿产也有凿岩台车和遥控铲运机，无人驾驶车也在运行。我国目前矿山发展缺少好装备、高技术的支撑，矿山生产规模也小效率低，而国外已经开发了凿岩机器人，采煤机器人和装载机器人等高端设备。所以，我国当前首要任务就是提高我国矿山的装备技术水平，实现主要采矿国产化。
　　①配套设备和充填设备的研究。各种充填料的制备、装载、装载、贮藏、运输设施和配套设备，关键技术装备、新产品、新材料的研制。
　　②充填工艺研究。充填采矿工艺的流程和老新采空区的充填工艺流程试验研究，充填系统关键技术工艺的新技术研讨和交流。
　　③空区充填与充填采矿法的生产管理经验，安全环保措施，选矿设备改善充填技术经济指标的经验与措施。
　　④胶结充填材料的试验。材料的备至、充填体的物理机械性质、优选、实用效果、实用范围和实用实例。
　　⑤充填采矿技术的适用范围拓宽的试验与研究。探索扩大空区充填技术的实用范伟的途径，扩大充填采矿法实用范围的途径。总结出在新的领域中的优化选择、生产、实用经验、设计和成果。
　　⑥其他采矿方法：如空场法、留矿法等等所留下的采空区的充填处理技术、充填材料、充填工艺和设备以及技术经济指标。
　　1.留矿采矿法的使用条件及优缺点：
　　①要求矿体围岩和矿岩都是稳固的，并且以薄或极薄矿体为宜。因为空区以敞空形式存在，围岩或矿岩暴露面积较大，若其稳固性不足以支撑空区的话，采矿施工人员的安全将无法保证，甚至导致矿房（矿柱）垮落，最终无法开采。
　　②矿脉倾角以急倾斜为宜。矿脉倾角越小，放矿越困难（该采矿方法是利用矿石自重放矿的），且粉矿损失和平场工作量也越大。
　　③所采矿石要求无结块性和自燃性金属破碎机。留矿采矿法回采矿房时，是自上而下分层回采的，每次崩落的矿石自重放出1/3左右，保证采下矿石与未采矿石之间有2～3m的作业空间。矿房上采至顶柱后，再进行大量放矿。就是说，在整个矿房回采过程中，矿房内始终贮存着大量矿石，这个贮存期甚至长达2～3年，因此矿石和围岩是不能具有结块性、氧化性和结块性的。比如硫化矿石（黄铜矿、方铅矿等）在水和空气的作用下具有氧化性，含硫量在20%以上的高硫矿石具有自燃性，回采这些矿石时是不能用留矿采矿法的。留矿采矿法具有矿块结构及生产工艺简单，管理方便，可利用矿石自重放矿，采切工程量小等优点。但由于留矿法回采作业人员须站在暴露的顶板下作业（平场、打眼、装药等），危险系数较大；另外，还有平场作业难于实现机械化，劳动强度大，大量矿石积压影响资金周转等缺点。这也是在中厚以上矿体中一般不采用浅孔留矿法的重要原因。
　　2.金属矿床的特性
　　①矿床赋存条件不稳定
　　矿体的倾角、形状和厚度均布稳定。
　　在同一矿体内，走向方向上或在倾斜方向上，其倾角、厚度有较大的变化，常出现尖灭、分枝复合现象。这就需要各种采矿方法与方法本身具有一定的灵活性，来适应复杂的地质条件。
　　②变化大的矿石品位
　　金属矿床中，矿石品位在矿体的走向上以及倾斜上，常常有较大的变化。
　　这中变化有事由一定的规律，伴随深度的增加矿石品位变贫或富。矿体中常存在夹石。有些硫化矿床的上部有氧化矿，使同一矿体产生分带现象。
　　③矿床含水性
　　矿床含水两大，不但增加了排水的设施与设备，并且也对回采工作造成巨大的困难。
　　④地质的复杂构造
　　断层、穿入矿体中的岩脉、褶皱、断层破碎带等构造在矿床中是经常出现的。
　　⑤矿石和围岩的坚固性大
　　大多数金属都有此特点。所以，采用凿岩爆破方法来崩落围岩和矿石，这给实现综合机械化开采，造成困难。
　　3.地下金属矿开采技术的发展趋势
　　借鉴国外矿山的发展趋势纵观我国地下金属矿山技术的发展趋势，主要体现在以下几个方面。
　　① 地下空间改建尾矿库技术
　　为了节约大量的尾矿建库经费并且解决采空区、塌陷坑给矿山开采带来的隐患、同时实现无尾排放创造条件，可把地表塌陷坑、地下采空区和一系列场所改建尾矿库。与其同时在一定程度上解决尾矿地面对方、建库经营费用大、农田占用量大等一系列问题。
　　② 地下遗留矿体开采技术
　　近些年来，民营企业大量加入，无序开采的情况严重，不但占有大量的国家矿产资源，同时严重破坏、浪费矿产资源，残留大量的矿体。民采残留和境外矿体期中铁矿资源量占有一定的比例，这类矿床在开采的过程中存在地压灾害、岩层控制采空区、巷道维护处理等技术问题，需要通过系统的研究来解决，回收有限的矿产资源。
　　③ 继续开展地下金属矿山无废、少废开采技术
　　随着我国地下金属矿山进入无废、少废开采的曾多，其它类型的开采条件会随之不断的出现，而且全新的问题也会不断的出现，所以在已经取得的地下金属矿山无废、少废开采经验的基础上，增强科研力度，形成完全适合我国国情的地下金属矿山无废、少废的开采技术。
　　④ 厚大第四系流沙含水层和大水矿床开采综合技术
　　此类矿床开采，通过系统研究解决岩层的控制和变形、塌陷岩层对地表建构筑物的破坏、地下水治理和采矿方法等一些列问题。要实现这类矿床的安全和高效的开采，就必须在不破坏开采环境的前提下。
　　⑤ 松软破碎矿床综合开采技术
　　这里矿床在开采的过程中所产生的地压灾害、巷道维护、采矿方法、岩层控制。以及地表设施保护等都是有待解决的问题。所以通过开展技术研究来寻求适合的矿床开次方法和工艺，最后实现我们的目标。
　　结束语：
　　总之，在符合我国国情下，通过借鉴国外的经验与技术，来升华我们的实际工作经验，把我国矿产事业推向更高、更远的境界！

《金属矿山非传统采矿技术与发展前景》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 金属矿山非传统采矿技术与发展前景

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-15195