关于金属矿采矿技术的探讨

摘要：随着社会的发展，我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿开采的技术已经接近世界先进水平。但如何使我国的金属矿开采技术取得更大的进步，研究出更先进的金属矿开采技术，仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。本文对金属矿采空技术进行阐述分析。

关键词：金属矿；采矿技术；露天采矿

一、露天采矿的技术方法

1.1 陡帮开采。目前， 我国大部分大型露天矿已进入深凹开采，采场作业条件逐年劣化，采运设备陈旧老化， 效率降低。因此要想从根本上改变矿山工业面貌，提升整体生产能力，必须依靠科学技术，提高科技贡献率，增强企业活力， 以求得发展。陡帮开采技术具有初期剥离量小，基建工程量少，建设周期短和最终边坡暴露时间短等优点。

1.2 胶结充填采矿技术。充填采矿工艺， 尤其是胶结充填采矿工艺， 对于提高矿产资源的回采率和保护地表不受破坏具有十分显著的效果。但如何使充填采矿工艺与矿床开采条件有效匹配，实现高效率、高产能，并且降低采矿成本一直是个难题，随着充填采矿工艺的推广应用，这一难题将逐步予以解决。（1）盘区高分层充填采矿技术。分层充填采矿工艺应用范围较广， 但分层高度一般在2m～3m 左右，使得分层采矿法的生产能力和生产效率较低。标准盘区的生产能力达到800t/d以上，采后尾砂充填，实现分层充填采矿法集中强化采矿，显著提高了生产能力和生产效率。（2）分段充填采矿技术。充填采矿法通常采用分层回采方式，但下向分层法的充填成本高，而上向分层法要求矿体稳固性较好。分段充填法将暴露面积较大的分层采场转变为椭圆状多边形断面结构大幅度缩小了采场暴露面积，因而可以在矿体不太稳固的条件下实行高效率充填采矿。该工艺可以实现无矿柱连续开采，可以在难采矿体条件下实现安全、高效、低耗采矿。（3）高阶段大直径深孔嗣后充填采矿技术。大直径深孔采矿由高效率的落矿技术与阶段嗣后充填工艺相结合，既发挥了充填采矿法的优点， 又能实现高效率、大规模地下采矿。通过铲运机平底出矿，遥控铲运机回收残矿，采空区采用嗣后高浓度尾砂胶结充填等工艺， 使采场综合生产能力大大增强。

1.3高台阶采矿。随着露天开采设备大型化的发展， 国外一些矿山研究并采用高台阶开采工艺。我国对高台阶开采技术的研究起步较晚采用高台阶开采的露天矿不多，台阶高度最大也只有14m～15m。近几年来，我国大型露天铁矿装备水平有了很大提高，采10m3以上的大型挖掘设备逐渐增多， 为高台阶开采新工艺的实施提供了有利的技术保证。

1.4 爆破技术。爆破技术也是露天采矿的另一项重要核心工艺技术。现阶段我国采矿业还处于广泛采用控制型的爆破技术，控制型爆破技术在挤压度、微差爆破度、孔内微差爆破等方面表现较好，是爆破难度高和破碎程度大的矿体首选的爆破方法。

1.5 排土技术。排土技术是露天采矿过程中必不可少的生产工序，它不仅关系生产规模的扩大，而且体现着运输和排土的技术经济效果。排土方式取决于开拓运输方式，而排土场的稳定性及病害治理则是排土场能否长久使用的关键，采用汽车-推土机排土方式具有机动灵活、爬坡能力大等优点，适用于任何地形条件，可堆置山坡形和平原形排土场，且排土线路建设快、投资少、容易维护，其排土工艺与土场技术管理也比较简单。在排土过程中，有单台阶排土，高差达60米以上的，也有多台阶分层排土，每层10m-20m不等，露天矿排土技术与排土场治理一是采用高效率的排土工艺，提高排土强度；二是增加单位面积的排土容量，提高堆置高度，减少排土场占地；三是排土场复垦或剥离与土地复垦一体化作业，目前露天矿的土地复垦工作，主要是对到界的排土场或对其中到界的某一部分进行一般的复垦绿化，剥离与复垦一体化作业是将复垦作业和采剥作业溶为一体，在进行采剥作业的同时，将采场和排土场可用作复垦的表土单独采集和存放，待采场或排土场出现到界区域并可进行复垦时，再将这些表土运运至待复垦点排弃和复垦，这样不仅能取得一定的经济效益，而且还能化解一些工农争地矛盾，减少环境污染。

二、地下开采的新工艺和新技术

2.1崩落采矿的技术。（1）无底柱的分段崩落方法。我国当前的无底柱分段崩落采矿技术面临着怎样对结构参数进行加大和优化的问题。优化结构参数的主要方向为使得进路间距不断增大。通过进路间距的增大能够实现采掘工程量的大幅减少，此外还能使得一次崩矿量增大，从而使得采矿强度得以增加，降低矿石的成本，大大提高矿山经济和社会效益。因为进路间距增大具有一定的可操作性，容易得到推广和应用，当前在桃冲、程潮、北铭河、板石沟等矿山中都使用了这种技术，其具有一定的实践意义。（2）自然崩落的技术和方法。自然崩落的技术和方法主要是指通过岩石自然应力的应用实现落矿的技术，其具有采矿成本低、生产能力大等方面的优点，尤其适用于那些矿化均匀、矿体厚大、易于自然崩落的矿床开采过程。其主要原理为在矿块进行大面积拉底以后，对矿块内矿体应力平衡进行破坏，从而使得应力进行重新分布，形成新平衡拱，这时拱内的矿石会因为受到重力作用而出现周期性的脱落。

2.2空场采矿的技术。（1）VCR技术。在上世纪的中后期，VCR 技术，也就是所谓的大直径深孔球状崩落采矿方法在我国的凡口铅锌矿最先试验成功。随后，在诸多金属矿采矿中都采用了这种高效率的采矿技术和方法。（2）地下金属采矿的连续化。连续开采地下金属矿山主要是指：连续回采矿房、连续开采矿体（床）、连续运送矿石以及连续的全工艺过程。也就是说在开采的过程中实现一步到位；在回采的过程中实现出矿、落矿、搬运矿石工艺的连续性作业；实现井下矿石的运输、转载、提升等环节的连续化；落矿、掘进、运搬、出矿、运输等工艺过程连续化。我国已经在连续四个5 年规划中，将连续开采技术纳入国家的科技重点攻关项目中，进行了大量物力、人力、财力的投入，已进行科学实验和理论研究，并在凤凰山铜矿、狮子山铜矿以及安庆铜矿的地下金属矿山中采用连续开采技术研究，取得了一系列突出成果。金属矿连续开采工艺根据矿岩情况或开采方式不同，分为三种工艺流程：a.在对大块矿岩开采时，为提高开采的效率，连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序，施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率，经济适用，方便矿块的控制管理和采矿设备调配，将来发展潜力很大。b.在对地下矿石进行后处理时，采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度，近几年来，该工艺应用较广。c.如果开采的矿岩硬度较大，开采具有一定的难度，可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前，有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很大的进展，使其应用前景更加广阔。

三、结束语

我国是世界上的资源大国，同时资源种类很多，储备也很丰富。随着科学技术的发展，我国的金属矿采矿技术不断得到提高，对矿产资源的合理开发利用对我国经济的发展起到了积极的促进作用。但是我国的金属矿开采技术相对来说还存在着不足，因此不断地完善我国的金属矿采矿技术意义重大。

参考文献

[1]池洪斌.露天采矿技术及发展方向探讨[J].中国新技术新产品，2011.

[2]邢宝恒.关于露天矿高台阶爆破问题的几点看法[J].神华科技，2011.