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關(guān)鍵詞：金屬礦山；采礦技術(shù)；發(fā)展
中圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
目前，我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的轉(zhuǎn)型期，經(jīng)濟的發(fā)展模式正在由單一追求經(jīng)濟發(fā)展的時期向綠色環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，這就要求我國一些傳統(tǒng)的資源產(chǎn)業(yè)要進(jìn)行技術(shù)的轉(zhuǎn)型及更新，以適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的趨勢。而金屬資源作為經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)條件之一，對于金屬礦山采礦技術(shù)的轉(zhuǎn)型就勢在必行，本文就對其進(jìn)行簡要論述，為未來金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展提供一下參考。
一、金屬礦山開采遇到的問題
在我國礦產(chǎn)資源中貧礦占絕大多數(shù)，富礦相對較少；小型礦較多，大型礦較少。特別是有些開發(fā)商為了獲取眼前的利潤，棄貧擇富，導(dǎo)致了更多資源的消耗和浪費。
1、采礦技術(shù)發(fā)展不均衡
我國地大物博，全國各地的經(jīng)濟狀況存在很大差異，礦業(yè)發(fā)展建設(shè)也不例外。發(fā)達(dá)地區(qū)采礦技術(shù)相對成熟，甚至達(dá)到了國際先進(jìn)水平；但偏遠(yuǎn)貧窮地區(qū)，采礦技術(shù)相對傳統(tǒng)落后，開采的成本高、效率低、利益少。
2、資源綜合利用率及回收率低
現(xiàn)在人們對有用礦物的回收加工越來越看重，但對于我國來說，資源綜合利用率及回收率低與國外先進(jìn)水平相比還有相當(dāng)大的差距。
3、采礦帶來的環(huán)境破壞突出
地下開采導(dǎo)致地層塌陷、地形損壞、資源浪費等各種問題。環(huán)境容量是有限度的，礦山開采若不遵循可持續(xù)發(fā)展的規(guī)則，將不能適應(yīng)新時代的社會經(jīng)濟發(fā)展需求。
二、我國主要的采礦技術(shù)及特點
1、陡幫的開采
這種開采技術(shù)在初期時的剝離量比較小，基建的工程量也比較少，最終邊坡的暴露時間以及建設(shè)周期都十分短。所以，很早以前我國就將陡幫的開采納入到國家科技攻關(guān)項目中，在露天礦中進(jìn)行了大規(guī)模工業(yè)試驗的開展，這給大中型露天礦技術(shù)的新建、改造以及擴建提供了相關(guān)的實踐經(jīng)驗。
2、地下金屬礦山無廢開采技術(shù)
礦山開采對環(huán)境發(fā)展的問題有很大的影響， 其中主要包括無廢料開采技術(shù)、尾礦深海排放、利用露天采坑排放尾礦等幾種尾礦處置方式，這些方式不僅在資源的充分利用上以及經(jīng)濟效益上有很大的優(yōu)勢， 而且在保護環(huán)境方面有其突出的表現(xiàn)，避免了廢棄物對環(huán)境造成的污染和對人體的危害，同時也符合國家對礦山開采的要求。 這項技術(shù)是近幾年才開發(fā)出來的新的成果。 該項技術(shù)還包括全尾礦充填技術(shù)、采礦方法與工藝以及高濃度尾礦料的制備與輸送技術(shù)等方面。
3、無底柱的分段崩落方法
我國當(dāng)前的無底柱分段崩落采礦技術(shù)面臨著如何對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行加大和優(yōu)
化的問題。優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的主要方向為使得進(jìn)路間距不斷增大。通過進(jìn)路間距的增大能夠?qū)崿F(xiàn)采掘工程量的大幅減少，此外還能使得一次崩礦量增大，從而使得采礦強度得以增加，降低礦石的成本，大大提高礦山經(jīng)濟和社會效益。
4、地下金屬礦山地壓監(jiān)測與控制技術(shù)
我國從事礦山科研的研究院、高等學(xué)院等在不斷學(xué)習(xí)外國先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的同時，也在根據(jù)我國開采的實際情況進(jìn)行總結(jié)和不斷創(chuàng)新，開展了以礦山地壓監(jiān)測與控制技術(shù)為主線的礦山安全開采方法的研究。研究的方向主要有以下幾個方面：礦山開采地壓監(jiān)測與控制、地下工程加固、地表巖層穩(wěn)定性監(jiān)測與控制、礦山水害治理等。以井下采礦監(jiān)測數(shù)據(jù)、礦山原始數(shù)據(jù)為信息源，建立了地下礦山采空區(qū)災(zāi)害管理詳細(xì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要通過系統(tǒng)分析、綜合分析以及依據(jù)現(xiàn)場的地理環(huán)境、地質(zhì)信息等條件等進(jìn)行儲存和處理，最終實現(xiàn)信息的動態(tài)反饋和進(jìn)一步調(diào)整，實現(xiàn)了對采空區(qū)突發(fā)事故的及時有效處理。
5、地下金屬采礦的連續(xù)化
連續(xù)開采地下金屬礦山主要是指：連續(xù)回采礦房、連續(xù)開采礦體（床）、連
續(xù)運送礦石以及連續(xù)的全工藝過程。也就是說在開采的過程中實現(xiàn)一步到位；在回采的過程中實現(xiàn)出礦、落礦、搬運礦石工藝的連續(xù)性作業(yè)；實現(xiàn)井下礦石的運輸、轉(zhuǎn)載、提升等環(huán)節(jié)的連續(xù)化；落礦、掘進(jìn)、運搬、出礦、運輸?shù)裙に囘^程連續(xù)化。
6、地下金屬礦山聯(lián)合采礦技術(shù)
我國的地下金屬采礦業(yè)出現(xiàn)的較早，隨著社會的發(fā)展和不斷進(jìn)步，尤其在崩落、空場和充填三大類上，有了很大程度的發(fā)展和改善，在發(fā)展中逐漸形成了多樣化的適合我國不同地況的金屬礦床開采的組合采礦方法，各種方法都有其相對的優(yōu)點，之后發(fā)展的聯(lián)合采礦方法積聚了各種采礦方法的優(yōu)點，所以在條件的適應(yīng)上有了較大的改善，為地下金屬礦山的開采安全、高效提供了更多的保障。
三、國內(nèi)金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展方向
結(jié)合全世界的礦山開采技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r以及我國的礦山開采的現(xiàn)狀和今后的發(fā)展趨勢，總結(jié)了以下幾個礦山采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢。
1、探索并解決復(fù)雜條件礦床開采技術(shù)難題。需要根據(jù)現(xiàn)狀以及實際存在的問題，采用綜合的研究方法和手段，探索出不同條件礦床開采過程中存在的難題和安全問題，最終制定出符合開采實際的采礦工藝方法和相應(yīng)的工程治理措施，得到最佳的經(jīng)濟開采模型。
2、無人化采礦技術(shù)
無人化采礦技術(shù)，就目前金屬礦山而言，可以說是正在形成的技術(shù)，雖然已經(jīng)在選礦得到了廣泛應(yīng)用，但是大多數(shù)礦山一直沒有認(rèn)識到它的優(yōu)點和潛在的效益。目前，仍把注意力放在半自動化和輔助操作控制上，以此作為一種中間緩沖技術(shù)。如露天和地下礦鉆機的鉆頭定位、鉆進(jìn)速度、壓力和孔深控制; 電鏟、輪式裝載機和鏟運機的挖掘控制等領(lǐng)域已成功地應(yīng)用了無人化技術(shù)。由于 GPS、無線電通信以及激光技術(shù)的實用化，使得露天礦的測量和鉆孔作業(yè)也實現(xiàn)了無人化化。
3、深部礦床綜合開采技術(shù)
深部開采是將來礦山開采的一個必然方向，但是現(xiàn)階段還有很多問題有待解決，所以制定出一整套完整的方案尤為關(guān)鍵。
4、無廢害采礦(清潔采礦)
雖然無廢采礦已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但是從長遠(yuǎn)來看，無論是在我國還是全世界，無廢害采礦仍然是 21 世紀(jì)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題之一。
隨著我國綜合經(jīng)濟的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施及國民經(jīng)濟都有了很大程度的提高，當(dāng)然礦山業(yè)也有了很大程度的提高，需求量也有了很大的增長。現(xiàn)在國家對礦產(chǎn)資源的利用越來越多，開采條件好的以及品位高的礦山基本上都投入到了開采，品位低的、環(huán)境條件差的或者運輸條件受到限制的等也都得到了國家的重視。不過在一些情況下我國技術(shù)還不允許開采，切莫亂開亂采，這樣既達(dá)不到應(yīng)有的經(jīng)濟效益，還會污染環(huán)境并且會有很多安全的隱患，所以不斷提高技術(shù)水平是非常重要的。
結(jié)束語
綜上所述，近些年，我國的礦山開采技術(shù)有了很大的發(fā)展，人們對礦山產(chǎn)品的使用在不斷提高，所以不斷發(fā)展金屬采礦技術(shù)，同時也要不斷學(xué)習(xí)外國的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，才能不斷充實礦山開采。隨著礦山開采數(shù)量的增多，環(huán)境問題成為采礦中一個很重要的問題所在，所以今后的金屬礦山的技術(shù)進(jìn)步要以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟為主線，從礦產(chǎn)資源的高效開發(fā)和合理利用方面取得更大發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】有色金屬 資源狀況 開采方法
我國有色金屬礦山貧礦多，富礦少；小礦多，大型、特大型礦少，礦產(chǎn)資源缺口嚴(yán)重，金屬礦開采技術(shù)的高低直接影響到我國國防安全和全面小康社會的建設(shè)[1]。現(xiàn)階段我國部分礦山采掘設(shè)備實現(xiàn)了大型化、自動化和智能化，采礦工藝實現(xiàn)連續(xù)或半連續(xù)化，礦山生產(chǎn)與管理廣泛應(yīng)用了計算機技術(shù)[2]，有力地促進(jìn)了金屬礦開采工業(yè)的發(fā)展。
1 我國有色金屬礦山狀況
1.1我國有色金屬礦藏總況
我國的礦產(chǎn)資源豐富，在華夏大地上均能找到世界上已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源種類，已探明的礦種就有148種，大大小小共計一萬六千多處礦產(chǎn)地，是世界第三大礦產(chǎn)大國。相對于其他國家而言，我國的鉛、鋅、銻、鎳、錫、鎂、汞以及稀土等有色金屬在質(zhì)量、產(chǎn)量上有相對優(yōu)勢；部分有色金屬礦藏則處于劣勢，如銅鋁資源量不足、質(zhì)不好，開采出的有色金屬不能滿足冶煉的需要，因此我國每年的有色金屬產(chǎn)品生產(chǎn)有四分之一需要依靠原材料的進(jìn)口。
我國有色金屬礦山的分布不均衡，中小型居多、大型礦少；貧礦多、富礦少；邊遠(yuǎn)山區(qū)多、沿海地區(qū)少；礦產(chǎn)資源共生礦多、單一礦產(chǎn)少，這些資源的分布特征使得我國的礦業(yè)開采難度大。
1.2我國有色金屬礦產(chǎn)資源儲備現(xiàn)狀
我國的采礦業(yè)主要發(fā)展在上世紀(jì)五六十年代，由于當(dāng)時技術(shù)水平有限，我國大部分有色金屬礦山在經(jīng)過長達(dá)幾十年的開采之后，資源大幅度減少甚至枯竭。現(xiàn)存的有色金屬礦山中，有大部分礦藏開采進(jìn)入中、晚期成為末期礦山。近年來，我國有色金屬礦產(chǎn)品進(jìn)口量逐年加大，而我國的工業(yè)化仍然處于迅速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)代化經(jīng)濟的發(fā)展伴隨著工業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展，我國經(jīng)濟對有色金屬的消費量仍然會大量的增加，本土礦產(chǎn)資源不足以維持經(jīng)濟的發(fā)展。
其次，有色金屬礦山開采的品位下降，有些礦山經(jīng)過幾十年的開采，資源品位下降迅速，加上上世紀(jì)五六十年代經(jīng)濟體制的制約以及科技發(fā)展水平的限制，造成了以往礦山開采的資源浪費、規(guī)模小等問題。
1.3有色金屬礦山資源開采利用水平
國家在上世紀(jì)中后期對礦產(chǎn)資源消耗使用量大，由于我國礦產(chǎn)資源分布不均等情況，有的礦山因有色金屬采礦條件的惡化或受技術(shù)制約，開采者會采易棄難、采富棄貧，只采品質(zhì)高的礦種而將其他礦產(chǎn)丟棄，加上礦區(qū)采礦準(zhǔn)入要求不高，有些小企業(yè)或者集體，未經(jīng)合理設(shè)計甚至沒有高水平的設(shè)備就進(jìn)入礦區(qū)采礦，造成礦區(qū)管理失控、資源浪費以及有色金屬的采礦行業(yè)發(fā)展受限。
有色金屬的礦藏是不可再生資源，原來開采中造成的浪費以及開采之后深加工的利用率低等因素，不僅危害周邊的環(huán)境，帶來一系列的環(huán)境污染與破壞，也使得礦產(chǎn)開發(fā)利用水平未能提高。在已經(jīng)開發(fā)的礦區(qū)中，由于技術(shù)水平受限，以及設(shè)備管理與工藝缺乏系統(tǒng)高效地研究，使得老礦區(qū)二次回采、多次回采水平亦較低。而有些有色金屬礦產(chǎn)需要在特定的環(huán)境或特定的工藝下才會分離開采出來，因而現(xiàn)有的科技水平下無法深度利用，對資源也是一種浪費。
1.4經(jīng)濟效益低和污染破壞嚴(yán)重
由于礦山的投資周期長，礦山開采有時需要幾年甚至十幾年的時間，投資成本高，有色金屬開采的難度大，加上道路運輸成本費用的增加以及機器設(shè)備和人工成本，經(jīng)濟效益低下。
在采礦生產(chǎn)中，固體廢棄物堆放不僅占用了大量的農(nóng)田與耕地，也造成地表植被破壞，進(jìn)而引發(fā)水土流失等后果。且空氣粉塵污染和酸性污水在有色金屬開采的整個過程中，會造成水資源與空氣的污染。以上因素危害到了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活和農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2 有色金屬資源的開采方法
2.1 露天采礦
在我國的礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，露天采礦適用于有色金屬礦產(chǎn)資源地表埋藏淺的情形，也可以用于低品位的有色金屬礦產(chǎn)礦床和已經(jīng)開采過的地下殘礦，依賴于礦床的基本賦存條件，通過物理爆破等方法來剝離地表巖土。露天采礦要求地質(zhì)工作者做好地質(zhì)勘探工作，設(shè)計最佳優(yōu)化方案，結(jié)合道路運輸體系，綜合考慮地表狀況進(jìn)行開采工作。其中，最主要的應(yīng)用技術(shù)是穿孔爆破，在露天礦區(qū)內(nèi)，根據(jù)最佳設(shè)計方案選取對應(yīng)深度與直徑的定點進(jìn)行定向爆破，再使用炸藥將附近巖壁破碎來達(dá)到剝離大量巖土的目的。
但是露天開采有色金屬礦產(chǎn)資源仍然存在著一系列的問題，更明顯的是表現(xiàn)在技術(shù)與管理的問題上，比如露天采礦境界的判定、邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、露天開采工藝、道路運輸系統(tǒng)管理以及資源的重復(fù)利用率和礦山區(qū)域土地復(fù)用問題。道路運輸系統(tǒng)的合理設(shè)計不僅能減少成本的投入，也可以提高采礦工作效率，縮短工期。綜合考慮礦區(qū)的地形地貌、開采時的氣候條件以及露天開采技術(shù)能力和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)選擇經(jīng)濟、合理的運輸方式。多通過鐵路、公路、輸送機將礦區(qū)的礦石及巖土分別運輸至不同的地方，并將設(shè)備及原材料運輸至礦區(qū)，在特殊的地形中也可能會用到水力或索道運輸。
露天開采會造成廢棄物堆放，因此排土工作顯得尤為重要。排土工作要將從礦床上剝離的表土與巖石配送到不同的場地，對礦石進(jìn)行深加工，對廢土進(jìn)行排棄工作。露天開采中盡量充分利用土地資源，提高資源的重復(fù)利用率，做好植被恢復(fù)工作，盡可能地還原生態(tài)平衡，減少因礦業(yè)開采帶來的環(huán)境破壞與污染，提高社會效益。
2.2地下開采
地下開采是我國有色金屬礦山開采的重要方法，占據(jù)較大的比重。這種方法是通過地下礦床的切割與回采工作采出礦石，但是地下開采工作量大，工作方法繁多，以下幾種方法使用較多。
2.2.1 采用自然支護的礦產(chǎn)采集方法
這種方法主要依賴于圍巖自身的穩(wěn)固性和礦區(qū)礦柱的作用，通過支架作為臨時支護輔助來支撐在回采工作中造成的采空區(qū)。現(xiàn)階段在我國有色金屬開采行業(yè)中使用普遍，但是要求礦區(qū)的圍巖與礦石相對穩(wěn)固。這是一種結(jié)構(gòu)比較單一的采礦方法，簡單的回采工藝，機械化程度較高，采礦過程中各項成本低，適用于穩(wěn)定性較好的礦體。如果要開采較厚大的礦體時，需要留大量的礦柱，回采率較低，所以在此種情況下應(yīng)用較少。以敞空方式存在的回采礦房，必須依靠礦柱與圍巖的強度來維護支撐，礦房作業(yè)完成后要及時處理好后續(xù)工作，將礦房填滿再回到采礦柱的區(qū)域。
2.2.2 物理崩落采礦法
崩落采礦法是通過物理作用來管理地壓的采礦方法，通過崩落的礦石來填充控制采礦區(qū)域，這種方法多用在圍巖易崩落、地表允許塌陷的礦山礦體。通常，有色金屬開采過程中，物理崩落這一采礦方法可以按回采方式劃分為：壁式崩落法、無底柱分段式崩落法、分層分區(qū)崩落法、有底柱分段式崩落法以及階段崩落法。
2.2.3 礦區(qū)開采人工支護法
人工支護法是將需要充填的原材料或其他可以支撐的物體用來維護采空區(qū)的穩(wěn)定。這種方法以充填為主，在礦區(qū)采礦作業(yè)中根據(jù)回采面的推進(jìn)，將碎石水泥等填充原材料運輸至采空區(qū)用于充填，從而控制地表移動，預(yù)防圍巖崩落，實現(xiàn)地壓管理。
支護法按照充填方式的不同，有不同的分類。較為單一的單層次采礦充填法，按充填方向劃分的上向與下向的分層充填法，以及分采充填法。按照不同的充填料以及輸出的方式，又可分劃成干式充填法、水力充填法和膠結(jié)充填法。該方法可控制礦區(qū)圍巖的崩落和礦房地表下沉，為礦區(qū)回采工作提供了安全保障，同時也可用于自燃礦石的火災(zāi)預(yù)防。因其開采適應(yīng)性強，礦區(qū)礦石的回采率高，礦區(qū)作業(yè)比較安全，能高效利用礦產(chǎn)資源以及保護地表植被等優(yōu)勢而被重視，但工藝要求高、成本投入大使得使用率不是很高。
3 結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及經(jīng)濟發(fā)展的深入，對有色金屬的需求量只增不減，因此，要進(jìn)一步提高礦產(chǎn)資源的利用率，克服因采礦技術(shù)有限造成的礦體開采浪費現(xiàn)象。同時，要在采礦系統(tǒng)完善、采礦作業(yè)安全、采礦效益提高的基礎(chǔ)上，注重對環(huán)境的保護，不能以環(huán)境為代價片面發(fā)展經(jīng)濟，從而打造生態(tài)和諧的礦山資源開采系統(tǒng)。
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【關(guān)鍵詞】黃金礦山；地下；采礦技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展方向
1 黃金礦山采礦簡介
礦山地下開采工作在我國金屬礦山中占著非常重要的地位，有色金屬和黃金礦山90%以上均采用地下開采工藝。由此可見，地下采礦技術(shù)在我國的黃金礦產(chǎn)開發(fā)方面有著重要的作用。
我國的黃金礦產(chǎn)資源種類齊全、類型繁多。黃金礦床有巖金礦床、砂金礦床和伴生金礦床三種。主要工業(yè)類型有：矽卡巖型、微細(xì)粒浸染型、糜棱巖型、蝕變巖性、石英脈型、破碎帶蝕變巖性等礦床。盡管黃金礦產(chǎn)的資源種類、數(shù)量較多，但是隨著開采時間的持續(xù)，開采速度與數(shù)量的不斷增加，造成砂金資源量已經(jīng)在不斷的縮減，而巖金在我國的資源處于貧礦多，富礦少、小礦多，大型、特大型礦較少，缺少世界級大型礦床的局面，同時有些資源因為種種原因難以充分利用，這一系列原因給我國黃金礦山的發(fā)展造成較大的阻礙。如果以后黃金礦山地下采礦技術(shù)得不到發(fā)展與提高，那么未來的黃金礦業(yè)發(fā)展將會舉步維艱。
2 黃金礦山地下采礦技術(shù)的現(xiàn)狀分析
目前，我國黃金礦山中，砂金礦的開采開發(fā)已經(jīng)接近尾聲，黃金礦產(chǎn)資源開采以巖金開采為主，主要還是地下開采。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是近幾年來，由于數(shù)字化、自動化設(shè)備的不斷開發(fā)與應(yīng)用，我國黃金礦山地下采礦技術(shù)和裝備水平也得到了較大程度的提高，采礦的效率以及采礦回收率等采礦技術(shù)的指標(biāo)也呈現(xiàn)出同步增長的態(tài)勢，工人的安全保障也得以進(jìn)一步加強。這樣的發(fā)展?fàn)顟B(tài)使得我國黃金礦山地下采礦技術(shù)水平達(dá)到了一個新的階段。我國的巖金礦山當(dāng)前使用的采礦方法有三大類：空場法、充填法、崩落法。進(jìn)入21世紀(jì)后，在三大類采礦方法基礎(chǔ)上，大約擴展到了30多種回采工藝，其中主要是以淺孔留礦法為主的與多種方法相結(jié)合的采礦方法。每種方法都有其不同的優(yōu)缺點。
如：淺孔留礦法，所需要的采切工程量小，設(shè)備少，投資低，工藝簡單，出礦效率高，達(dá)到產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)的速度相對較快，所以這種采礦方法適合在中小型的礦山，但是淺孔留礦法在操作過程中也有著不少缺點亟待改正，像采場回采時平場和二次破碎的工作量較大、工人勞動強度高、難以實現(xiàn)機械化，采空區(qū)需要及時處理等等。充填采礦法，黃金礦山由于力求提高回收黃金資源，所以充填法所占的比重較其他類型礦山高，類型亦較多，主要有上向水平分層膠結(jié)充填、緩傾斜的垂直分條充填、削壁充填、點柱尾砂充填采礦法，它是采礦工藝技術(shù)中采礦損失率最少，礦石貧化率最低的一種采礦工藝，這種采礦方法也被我國黃金領(lǐng)導(dǎo)部門所大力提倡。但是，美中不足的是其工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，基建投資較大。崩落采礦法，是以崩落圍巖實現(xiàn)采場地壓管理的一種采礦法，貧化率高，需要地表允許塌落，使得采礦方法的應(yīng)用受到局限，如地面有重要設(shè)施或有河流、鐵路、公路、輸電線路經(jīng)過，以及覆蓋層中有流砂、未經(jīng)疏干的砂層等其它不適地層，皆不宜采用此類采礦方法。三種采礦方法各有千秋，在實際工作中選擇何種方法，視具體條件而定。
3 黃金礦山地下采礦技術(shù)的發(fā)展方向
在和平與發(fā)展的21世紀(jì)，黃金礦業(yè)也必須承擔(dān)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任。優(yōu)質(zhì)黃金礦產(chǎn)資源越來越少，復(fù)雜、低品位礦石資源將逐步成為開采主體，同時由于淺部礦體的逐漸消耗，深部開采是不少黃金礦山企業(yè)開采主流，這樣黃金礦山地下采礦技術(shù)將面臨深部高應(yīng)力、高地壓、高地溫等不利因素的干擾。黃金礦山采選行業(yè)是廢料產(chǎn)出較多的行業(yè)之一，在利用其資源的過程中會產(chǎn)生許多尾礦，其工業(yè)廢棄物所占比例較大，同時，這些廢料（包括堆存的尾礦與廢石）需要占用很多的土地資源，其中還有很大一部分占用的是耕地。所以，在黃金礦產(chǎn)開采的過程中，會給環(huán)境帶來許多不利影響，例如：泥石流、尾砂污染、廢水污染、水土流失等等問題。
所以未來黃金礦業(yè)的發(fā)展，必須堅持可持續(xù)發(fā)展方向，現(xiàn)在提倡建設(shè)綠色礦山，是礦山發(fā)展必走之路。在采礦技術(shù)方面，充填采礦方法將會得以發(fā)展，作為深部開采的首選方法，新的充填技術(shù)、工藝和設(shè)備能夠更好地降低充填采礦成本，提高效率，目前各國都在加大對新型的充填技術(shù)、工藝和設(shè)備的研發(fā)力度，我國在加大自身研發(fā)力度的同時，也可以從國外礦山的發(fā)展趨勢中得到借鑒和啟發(fā)。同時隨著黃金礦山地下開采技術(shù)的不斷發(fā)展，無廢開采技術(shù)等符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的開采技術(shù)也將成為地下黃金礦山采礦技術(shù)的更高追求。無廢開采技術(shù)的應(yīng)用解決了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，同時也延長了黃金礦產(chǎn)資源的利用年限，提高礦山的綜合效益，使得黃金礦產(chǎn)開采行業(yè)逐步走上循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的軌道。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化管理模式將會日益受到黃金礦山企業(yè)的重視，生產(chǎn)過程自動控制、集成化生產(chǎn)調(diào)度、數(shù)字化資源管理、智能化技術(shù)裝備的應(yīng)用將會越來越廣泛，在礦山生產(chǎn)安全、高效方面，發(fā)揮出重要的作用。
另外，未來為滿足對黃金物質(zhì)經(jīng)濟的需求，黃金礦產(chǎn)開采技術(shù)在其它方面將會有不斷的創(chuàng)新發(fā)展，例如：加大海洋資源的利用、二次資源綜合利用、尾礦資源的再次利用、替代資源的開發(fā)以至宇宙資源開發(fā)等等，隨著不同類別黃金礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，黃金開采行業(yè)也會根據(jù)資源類別，采取不同的方法，采礦技術(shù)也會得到創(chuàng)新、發(fā)展。
總之，將來黃金礦山地下采礦技術(shù)的發(fā)展方向主要是向著可持續(xù)發(fā)展和保護環(huán)境、充分利用資源、生產(chǎn)安全和高效的方向發(fā)展。通過加大對科技的投入，不斷的開拓創(chuàng)新，將會在黃金礦山地下采礦技術(shù)方面創(chuàng)造出成本更少、效率更高、自動化程度更高、生產(chǎn)更安全的采礦技術(shù)。同時相信未來的黃金礦產(chǎn)開采行業(yè)也一定會為企業(yè)、為國家創(chuàng)造出更多的價值。
4 總結(jié)
本文通過對我國黃金礦山地下采礦技現(xiàn)狀與發(fā)展方向的全面論述，總結(jié)出黃金礦山地下采礦技術(shù)應(yīng)當(dāng)向著安全、高效、低成本、充分利用資源并且有利于保護環(huán)境和礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。黃金礦產(chǎn)開采行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟中重要的一部分，將會擔(dān)當(dāng)起自己應(yīng)有的社會責(zé)任。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】地下金屬礦山；采礦技術(shù)；現(xiàn)狀分析；發(fā)展趨勢
引言
我國礦山總數(shù)的百分之九十左右是屬于地下金屬礦山，但是我國的鐵礦資源有百分之九十是露天開采的，面對越來越少的地面金屬礦產(chǎn)資源，我國應(yīng)該加強向地下金屬礦山開采的發(fā)展。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的地下采礦技術(shù)在不斷的發(fā)展，出現(xiàn)了跟多的新技術(shù)和新工藝。在我國的地下金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展歷程中，各種采礦方法和回采工藝技術(shù)有著很明顯的變化，采礦作業(yè)的效率和回采率逐漸的升高，正在朝著機械化和半自動化的方向發(fā)展。
一、地下金屬礦山采礦工藝技術(shù)發(fā)展
（一）主要采礦方法的進(jìn)展
我國的地下金屬礦山的采礦工藝技術(shù)有很多，應(yīng)用最廣泛的是充填采礦法、崩落采礦法和空城采礦法等等。由于各種原因得到廣泛應(yīng)用的充填采礦法，各種新工藝技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用，充填采礦法的適用范圍也在逐漸增大，對我國地下金屬礦山采礦方法的應(yīng)用比重的變化起到了不可忽視的影響。
在我國的眾多鐵礦山采礦作業(yè)中，主要的是采用崩落采礦法進(jìn)行的；在黃金礦山的采礦作業(yè)中，主要采用的是空場采礦法和充填采礦法兩種，有色金屬礦山的采礦作業(yè)中，主要采用的崩落采礦法和空場采礦法，充填采礦發(fā)也有不少的比例，可以說較為均衡。近幾年我國的充填采礦技術(shù)在不斷的發(fā)展，而崩落采礦法和空場采礦法也在不斷的進(jìn)行改進(jìn)和完善。
（二）深部開采
我國不少的礦山正在朝著深部開采的方向發(fā)展，開采的深度和范圍也在不斷的發(fā)展，但是深度開采的地質(zhì)條件及其他環(huán)境因素與淺層開發(fā)有很大的不同，應(yīng)該對深層開發(fā)進(jìn)行充分的研究，提高我國深部開發(fā)的作業(yè)質(zhì)量，保證我國的深部開發(fā)的發(fā)展，提高礦產(chǎn)資源的出產(chǎn)量。
（三）原地溶浸采礦法
原地溶浸采礦是一項直接在地下提取金屬礦物的開采工藝，將開采、選礦和冶金技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。我國的很多金屬礦場都是可以進(jìn)行原地溶浸采礦作業(yè)的，并且正在不斷的成功試驗。相對于常規(guī)的采礦方法工藝，采礦技術(shù)在進(jìn)行采礦的時候不需要對地表進(jìn)行挖掘，沒有廢石和尾礦的產(chǎn)出，保護礦場當(dāng)?shù)氐牡乇碇脖缓蜕鷳B(tài)環(huán)境；因為沒有廢石和尾礦的產(chǎn)出，所以節(jié)省了運輸廢石和尾礦的費用，節(jié)省了作業(yè)成本；許多礦場會因為開采技術(shù)和經(jīng)濟問題等方面的原因?qū)е虏贿m宜礦產(chǎn)資源開采，針對這種情況可以進(jìn)行原地溶浸采礦技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，能夠保證礦產(chǎn)資源的利用率；在勞動量和勞動條件上進(jìn)行了改變，能夠較為安全的進(jìn)行采礦作業(yè)。
二、地下金屬礦山采礦技術(shù)研究方向
首先要做好對尾礦的處理，可以將尾礦進(jìn)行處理之后作為充填材料對采空區(qū)進(jìn)行充填，不但能夠廢物利用，還能在環(huán)境的治理上做出貢獻(xiàn)，正因為如此我國應(yīng)該加強對尾礦造成的環(huán)境問題的處理研究。
要對采礦工藝的生產(chǎn)能力進(jìn)行研究，采取措施來提高生產(chǎn)能力，對深孔階段充填采礦法和分段充填采礦法進(jìn)行著重的研究和改進(jìn)。對大直徑深孔階段礦房采礦法和自然崩落采礦法等方法記性改進(jìn)，提高作業(yè)的效率，降低生產(chǎn)的成本和礦產(chǎn)資源的貧化。
需要加大對大型、高效的無軌化礦山設(shè)備的研制。通過對高效率打孔穿爆設(shè)備和井巷鉆進(jìn)機械等裝運設(shè)備及相應(yīng)的輔助配套機械設(shè)備的研制，最大化的實現(xiàn)礦場作業(yè)的無軌化、自動化和半自動化，提高作業(yè)效率。另外，還有利用激光設(shè)備進(jìn)行采礦的側(cè)位、利用計算機來實現(xiàn)對鑿巖臺車和鏟運機的控制、對高效連續(xù)式裝載在和自卸式運輸設(shè)備的車廂內(nèi)部粘連無的自動清除等方向的發(fā)展。通過歲大型全盤機械化的引進(jìn)與應(yīng)用，實現(xiàn)對礦場作業(yè)的控制和自動化。
對礦場的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的分析，不但能夠在進(jìn)行采礦作業(yè)設(shè)計的時候合理的選用開采技術(shù)，還能夠根據(jù)不同的地質(zhì)條件對資源的回收打好基礎(chǔ)。在不少的深井開采、礦巖軟松礦床的開采進(jìn)行研究，對老礦山進(jìn)行二次的礦產(chǎn)資源的回采等等。
我國的充填采礦技術(shù)有著不少的應(yīng)用，雖然充填采礦具有一定的自身優(yōu)勢，但是還是會受到充填材料質(zhì)量和成本的影響，不少市場上的填充材料雖然性能良好，但是成本卻較為昂貴，而用較為低廉的充填材料則不能是充填料達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，這就要求我們應(yīng)該加強對充填材料的研究，促進(jìn)充填采礦技術(shù)的發(fā)展。某礦場研制的高壓風(fēng)流態(tài)化造漿充填工藝，其生產(chǎn)的充填物濃度較高，而相應(yīng)的充填系統(tǒng)的成本較小，能夠?qū)崿F(xiàn)較大的自動化作業(yè)；還有塊石膠結(jié)充填也在試驗成功之后得到了相應(yīng)的應(yīng)用。
順應(yīng)信息化的發(fā)展，利用電子計算機和無線電通訊、遠(yuǎn)距離遙控和監(jiān)控設(shè)備來實現(xiàn)對常產(chǎn)資源的儲量品位和邊界的存儲、快速的實現(xiàn)對礦場作業(yè)的檢測和調(diào)配，對各種風(fēng)險也能很好的進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)報。加強對新型采礦工藝技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，合理的結(jié)合運用各種采礦工藝技術(shù)，提高礦場的出礦量和出礦效率。
三、地下金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展趨勢
（一）采礦設(shè)備的研發(fā)
自從上世紀(jì)六十年代的后期推行了無軌采礦技術(shù)之后，在采礦技術(shù)上僅僅是進(jìn)行完善而沒有進(jìn)行充分的改革，在當(dāng)今的社會形勢下，應(yīng)該加強對開礦技術(shù)的改革程度的研究，為采礦作業(yè)的自動化和遙控技術(shù)打下基礎(chǔ)。
（二）監(jiān)控系統(tǒng)的完善
根據(jù)長臂法采礦的具體實例，我們可以發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行礦場作業(yè)在線監(jiān)控的重要性，然而這只是監(jiān)控系統(tǒng)在礦場作業(yè)中的一個方向，還有很多方面也需要應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行對礦產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行輔助，比如對作業(yè)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控等等，這些方向的應(yīng)用逐漸的在不少的礦山作業(yè)中進(jìn)行使用。
（三）數(shù)字化和智能化
數(shù)字化礦場作業(yè)是數(shù)字地球的一個應(yīng)用，對礦場方方面面的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化的處理，建立和完善礦山空間信息系統(tǒng)。通過對礦山信息系統(tǒng)、空間信息系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等系統(tǒng)的多方向的聯(lián)系來建立完善的礦山信息系統(tǒng)體系。
（四）地下開采及運輸?shù)穆短旎?/p>
相對與地下開采，露天開采能夠更好的進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采，所以可以加強對地下開采向露天開采的轉(zhuǎn)化，應(yīng)該在生產(chǎn)成本等方面進(jìn)行控制。在運輸方面，進(jìn)行地下開采的時候會出現(xiàn)較長時間的基礎(chǔ)建設(shè)，不但浪費的作業(yè)時間，還會帶來投資的增加。為了實現(xiàn)較為方面的開采運輸，可以利用原先的露天坑內(nèi)的斜坡道進(jìn)行基礎(chǔ)建設(shè)，實現(xiàn)地下開采和露天開采的運輸方式的結(jié)合，實現(xiàn)對作業(yè)設(shè)備的合理利用，降低采礦作業(yè)的投資。
結(jié)語
通過對我國地下金屬礦山采礦技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對地下金屬礦山采礦技術(shù)的研究方向進(jìn)行了論述，在不同方面探究了其將來的發(fā)展趨勢。
參考文獻(xiàn)
[1]郭金峰. 我國地下金屬礦山采礦技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[A]. 中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會采礦分會、中鋼集團馬鞍山礦山研究院.2005年全國金屬礦山采礦學(xué)術(shù)研討與技術(shù)交流會論文集[C].中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會采礦分會、中鋼集團馬鞍山礦山研究院：，2005：6.
關(guān)鍵詞：采礦；技術(shù)；工藝
中圖分類號：TD8文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
近年來地下礦山開采規(guī)模的不斷擴大、開采深度的不斷增加，會帶來一系列的技術(shù)難題。隨著有利于露天開采的資源不斷消失，加之嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題與市場問題，地下連續(xù)開采技術(shù)工藝是解決這些難題的有效途徑之一。它可以改善井下工人的作業(yè)環(huán)境和工作條件；可以實現(xiàn)礦山機械化連續(xù)作業(yè)，提高采場的綜合生產(chǎn)能力；可以縮短采場的回采周期，有利于深部低壓的控制和管理；可以實現(xiàn)大規(guī)模、高強度的集中強化開采，降低礦石的開采成本，提高開采的經(jīng)濟效益等等。地下開采的優(yōu)點不僅表現(xiàn)在具有較高的質(zhì)量，而且還可以使礦山占用的面積成倍的減少。
1.常見金屬礦山地下開采采礦方法
采礦方法指的是如何通過安全、經(jīng)濟的手段把位于礦塊、礦柱以及礦房內(nèi)的礦石開采出來的方法，主要包括對礦塊進(jìn)行的采準(zhǔn)切割、礦石的回采以及對采空區(qū)的處理等多個方面的工作。
依照在對礦石進(jìn)行回采過程中對采場進(jìn)行管理的方法的差異，金屬與非金屬礦山的地下開采方法基本有以下幾種類型。
1.1空場采礦法。這種采礦方法的主要特點就是在進(jìn)行回采的過程當(dāng)中，對采空區(qū)采用暫時留存或者是永久留存的礦柱進(jìn)行技術(shù)性的支撐加固，采空區(qū)始終處于一種空著的狀態(tài)。根據(jù)礦壁與礦塊表現(xiàn)出來的實際結(jié)構(gòu)差異以及進(jìn)行回采作業(yè)的工作特點，該采礦法又能夠劃分成全面采礦方法、階段性礦房采礦方法以及房柱采礦方法。
1.2崩落采礦法。這種采礦方法是通過崩落圍巖的辦法來使地壓管理得到實現(xiàn)的采礦方法，也就是在崩落礦石的過程中，通過強制或者是自然的方式把圍巖崩落以用來填充采空區(qū)域，通過這種方法來實現(xiàn)對地壓的管理與控制。該采礦方法的特點就是在礦石陸續(xù)采出之后，通過有計劃、有步驟的方式利用崩落的礦體中存在的上下盤巖石以及覆蓋巖層來對采空區(qū)進(jìn)行合理的填充，通過這種方法及時地實現(xiàn)對采空區(qū)地壓的控制，妥善地處理好采空區(qū)，通常情況下是在礦體圍巖處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)、地表情況可以承受陷落的情況下采用該種采礦方法。具體的方法包括單層、分層、分段以及階段性崩落法。
1.3留礦采礦法。這種采礦方法是把采下的很大一部分礦石暫時留存在礦房中，采礦工人以礦石堆為作業(yè)地點進(jìn)行工作，主要的開采對象是礦石及其圍巖都比較穩(wěn)定的中厚與急傾斜薄礦體。該采礦方法的特點就是在進(jìn)行回采的過程當(dāng)中，在采空區(qū)的位置暫時放置一些開采出來的礦石，借助這些礦石配合采空區(qū)的礦柱對采空區(qū)形成支撐作用，通常是在礦石條件比較穩(wěn)定，不容易出現(xiàn)氧化、自燃以及粘連現(xiàn)象，且礦體的圍巖情況比較穩(wěn)定的情況下采用。
1.4充填采礦法。這種采礦方法是在回采工作面逐步進(jìn)行推進(jìn)的過程中，通過填充料對礦體采空區(qū)域進(jìn)行填充的一種采礦方法。它的主要特點是進(jìn)行回采的過程中，礦體采空區(qū)域依靠其內(nèi)部填充的充填材料、支柱以及兩者配合而出現(xiàn)的人工支撐體對采空區(qū)進(jìn)行支撐。這種采礦方法通常應(yīng)用于開發(fā)具有較高價值礦石、具有較高回收率要求的礦石、能夠較方便的獲取充填料、地表不能夠出現(xiàn)陷落情況以及地質(zhì)情況較為復(fù)雜特殊的礦體。
從具體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，目前鐵礦山地下開采主要仍把崩落采礦法作為主要的采礦方法，有色金屬與黃金礦體的地下開采則以充填采礦法以及空場采礦法作為主要方法。
2.金屬礦地下連續(xù)開采工藝
金屬礦連續(xù)開采工藝根據(jù)礦巖情況或開采方式不同，分為三種工藝流程。
2.1在對大塊礦巖開采時，為提高開采的效率，連續(xù)進(jìn)行落礦、出礦、運輸?shù)裙に嚨幕夭墒┕ぁ；夭蓵r采用前進(jìn)式推進(jìn)順序，施工過程中不留礦柱。采用這種連續(xù)開采的工藝可提高開采效率，經(jīng)濟適用，方便礦塊的控制管理和采礦設(shè)備調(diào)配，將來發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>
2.2在對地下礦石進(jìn)行后處理時，采用專門的運輸機連續(xù)進(jìn)行礦石的出礦、轉(zhuǎn)運、提升等工藝的施工。使地下礦石開采、運送達(dá)到一體化。采用這種工藝可以加快開采速度，近幾年來，該工藝應(yīng)用較廣。
3.金屬礦山地下連續(xù)開采的問題及處理措施
我國自90年代以后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在地下連續(xù)開采技術(shù)研究方面取得了重大的突破，多項地下連續(xù)開采技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在礦山中。同世界先進(jìn)國家相比，仍有一定的差距。目前礦山開采中還存在某些問題急需解決。有的礦山在采礦時，將采礦分為礦石和礦柱兩個步驟，將收礦柱放在開采礦石后面。這種采礦方法存在如下不足之處：礦柱質(zhì)量難以保證，所留礦柱截面形態(tài)各異，抗壓強度低，易產(chǎn)生破壞。礦柱回收結(jié)果不理想，能正常回收的礦柱較少，不但浪費了資源，而且降低了采礦效率，延長了采礦作業(yè)時間，對地下采礦的經(jīng)濟效益產(chǎn)生很大影響。并且由于采礦步驟多，在管理上也產(chǎn)生許多困難。
為了解決上述問題，有關(guān)專家不懈的努力，研究出地下連續(xù)開采無礦柱法。這種地下連續(xù)采礦施工方法如下：將步驟劃分成礦段，不留礦柱，回采單元用礦段表示，采用將切割槽割在礦段中部，并把振動機布置在結(jié)構(gòu)底部出礦的方法。礦石由振動車搬運，連續(xù)進(jìn)行出礦、運礦的作業(yè)。崩礦過程中及時進(jìn)行回填，平行進(jìn)行采切、回采、充填的作業(yè)，使采礦工作連續(xù)不間斷的施工。地下連續(xù)無礦柱采礦的實施，表明我國地下金屬礦開采技術(shù)進(jìn)入一個新的層次。使礦柱回收困難的問題得到很好的解決，加快了采礦的時間，避免了國家資源的浪費，提高了地下采礦的經(jīng)濟效益。
4.地下連續(xù)采礦技術(shù)的應(yīng)用
新疆某鐵礦年產(chǎn)礦石能力20萬噸。礦區(qū)屬丘陵地帶，氣候干燥，夏季雨水較多，年平均降雨量1732.6毫米，冬季氣溫較低區(qū)域內(nèi)未有大的河流，礦區(qū)地震烈度為6度。經(jīng)勘察礦區(qū)深層土質(zhì)為巖石，淺層為砂礫層。礦床為緩傾斜礦床，礦體為脈狀礦體。地下開采的日產(chǎn)量為3000噸。采用地下連續(xù)開采方案，用膠帶運輸機連續(xù)運輸，地下開采按由上往下的順序開采。 將整個礦塊劃分為一個回采單元，礦塊厚度即采場寬，相互采場之間不留礦柱，依次連續(xù)的進(jìn)行采切、回采、充填三大工序，回采不允許在同一分層上進(jìn)行，要分層進(jìn)行，不同時進(jìn)行相鄰采場的采切。為避免開采時破壞四周土的應(yīng)力，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，影響圍巖穩(wěn)定，產(chǎn)生地面塌陷，設(shè)計對采空區(qū)采用非膠結(jié)充填方式處理，可以消除塌陷的危險。這種充填方式工程量較大，生產(chǎn)效率低，回采操作不便。后經(jīng)專家研究決定，采用連續(xù)帷幕隨時充填技術(shù)。該充填工藝施工時不留礦柱，開采各工序連接緊密，連續(xù)性好，而且作為支護的可壓縮金屬支座支護能力好。確保了采礦的安全，為出礦、轉(zhuǎn)運和充填提供了方便。能對采空區(qū)進(jìn)行及時迅速的回填。此采礦技術(shù)開采時采用將整體礦脈一體推進(jìn)方式。主要的采切工程有：底盤轉(zhuǎn)運巷道、切割巷、出礦漏斗及切割天井。地下連續(xù)采礦技術(shù)將回填空區(qū)用礦巖分離出的廢石回填，采用了先進(jìn)的礦漿輸送方式。將深孔連續(xù)采礦技術(shù)、礦巖分離技術(shù)、礦漿輸送技術(shù)等工藝與技術(shù)綜合起來應(yīng)用，實現(xiàn)了回采的高效率，經(jīng)驗證經(jīng)濟效益和社會效益良好。
綜上所述，隨著社會的發(fā)展，我國的采礦技術(shù)也不斷進(jìn)步。其中金屬礦地下連續(xù)開采的技術(shù)已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平，基本實現(xiàn)了金屬礦地下連續(xù)開采的連續(xù)化和機械化。如何使我國的金屬礦地下連續(xù)開采技術(shù)取得更大的進(jìn)步，研究出更先進(jìn)的金屬礦地下連續(xù)開采技術(shù)，仍是廣大礦業(yè)技術(shù)人員今后的努力目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵字：采礦工程；采礦技術(shù)及工藝；應(yīng)用
一、我國采礦工程的現(xiàn)狀
進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國社會經(jīng)濟正處于高速發(fā)展時期，與此相適應(yīng)的是，全國礦業(yè)開發(fā)也開始迅猛發(fā)展。在我國的現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展中,礦業(yè)及原材料能源加工產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的30%以上,如果考慮制造業(yè)等下游產(chǎn)業(yè),礦業(yè)支撐了70%以上的國民經(jīng)濟總量及其相關(guān)部門的運轉(zhuǎn),95%以上一次性能源、80%以上的工業(yè)原料、大部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和1/3日飲用水都取自礦產(chǎn)資源。2011年，我國經(jīng)濟面對金融危機的局勢實現(xiàn)8％的增長，但是經(jīng)濟發(fā)展和對鐵、銅、鋁、鉛、鋅等大宗金屬礦產(chǎn)品的供需矛盾日益突出。近年來，鐵、銅、鋁、鉛、鋅的產(chǎn)量分別約有70％、70％、40％、50％、20％依靠進(jìn)口礦產(chǎn)原料。礦產(chǎn)資源是人類生存和經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是國家安全的重要保障。但是，資源緊缺、粗放利用、環(huán)境污染和生態(tài)破壞已成為制約我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，重要金屬資源供需矛盾十分突出。
二、地下采礦工藝技術(shù)
從地下礦床的礦塊里采出礦石的過程。它是通過礦塊的采準(zhǔn)、切割和回采三個步驟實現(xiàn)的。采準(zhǔn)工作是掘進(jìn)一系列巷道為切割和回采工作創(chuàng)造條件;切割工作為回采礦石開辟自由面和落礦空間;回采是從礦塊里采出礦石的過程,是采礦的核心,包括落礦(將礦石以合適的塊度從礦體上采落下來的作業(yè))、出礦(將采下的礦石從落礦工作面運到階段運輸水平的作業(yè))和地壓管理(包括用礦柱、充填體和各種支架維護采空區(qū))三種作業(yè)。自70年代開始結(jié)合礦山開展了各種采礦方法的試驗研究相繼在空場采礦法、崩落采礦法、充填采礦法等采礦方法方面取得了顯著成就。目前在我國金屬礦山應(yīng)用了各種類型的采礦方法。
（一）、空場采礦法
這種方法通常將礦塊劃分為礦房與礦柱逐步回采,先采礦房再采礦柱。在回采礦房時采場以敞空形式存在,依靠礦柱和圍巖本身的強度來維護。礦房采完后要及時回采礦柱和處理采空區(qū)。現(xiàn)階段我國有色金屬、黃金及化工礦山應(yīng)用相當(dāng)普遍。
（二）、崩落采礦法
是以崩落圍巖來實現(xiàn)地壓管理的采礦方法,即隨著崩落礦石強制(或自然)本來圍巖充填采礦區(qū)以控制和管理地壓。隨回采工作面的推進(jìn)有計劃地崩落圍巖填充采空區(qū)以管理地壓的采礦方法。基本特征是崩落圍巖回采部分礦房礦柱。適用于圍巖容易崩落、地表允許塌陷的礦體。崩落采礦法按回采方式分為:壁式崩落法、分層崩落法、無底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和階段崩落法。
（三）、充填采礦法
隨著回采工作面的推進(jìn)逐步用充填料充填采空區(qū)的采礦方法叫充填采礦法。有時還用支架與充填料相配合以維護采空區(qū)。按采用的充填料和輸出方式不同又可分為干式充填采礦法、水力充填采礦法、膠結(jié)充填采礦法。
（四）、溶浸采礦
溶浸采礦又稱化學(xué)采礦,它是根據(jù)某些礦物的物理和化學(xué)特性將溶浸液注入礦層或礦堆,通過化學(xué)反應(yīng)有選擇性地浸出礦石中的有用成分,使有用成分從固態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài),再進(jìn)行回收,從而達(dá)到開采礦石目的的一種新型采礦方法。
三、金屬礦床的特性
（一）、礦床賦存條件不穩(wěn)定
礦體的傾角、形狀和厚度均布穩(wěn)定。在同一礦體內(nèi)，走向方向上或在傾斜方向上，其傾角、厚度有較大的變化，常出現(xiàn)尖滅、分枝復(fù)合現(xiàn)象。這就需要各種采礦方法與方法本身具有一定的靈活性，來適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件。
（二）、變化大的礦石品位
金屬礦床中，礦石品位在礦體的走向上以及傾斜上，常常有較大的變化。這中變化有事由一定的規(guī)律，伴隨深度的增加礦石品位變貧或富。礦體中常存在夾石。有些硫化礦床的上部有氧化礦，使同一礦體產(chǎn)生分帶現(xiàn)象。
（三）、礦床含水性
礦床含水兩大，不但增加了排水的設(shè)施與設(shè)備，并且也對回采工作造成巨大的困難。
（四）、地質(zhì)的復(fù)雜構(gòu)造
斷層、穿入礦體中的巖脈、褶皺、斷層破碎帶等構(gòu)造在礦床中是經(jīng)常出現(xiàn)的。
（五）、礦石和圍巖的堅固性大
大多數(shù)金屬都有此特點。所以，采用鑿巖爆破方法來崩落圍巖和礦石，這給實現(xiàn)綜合機械化開采，造成困難。
四、地下金屬礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢
（一）、地下空間改建尾礦庫技術(shù)
為了節(jié)約大量的尾礦建庫經(jīng)費并且解決采空區(qū)、塌陷坑給礦山開采帶來的隱患、同時實現(xiàn)無尾排放創(chuàng)造條件，可把地表塌陷坑、地下采空區(qū)和一系列場所改建尾礦庫。與其同時在一定程度上解決尾礦地面對方、建庫經(jīng)營費用大、農(nóng)田占用量大等一系列問題。
（二）、地下遺留礦體開采技術(shù)
近些年來，民營企業(yè)大量加入，無序開采的情況嚴(yán)重，不但占有大量的國家礦產(chǎn)資源，同時嚴(yán)重破壞、浪費礦產(chǎn)資源，殘留大量的礦體。民采殘留和境外礦體期中鐵礦資源量占有一定的比例，這類礦床在開采的過程中存在地壓災(zāi)害、巖層控制采空區(qū)、巷道維護處理等技術(shù)問題，需要通過系統(tǒng)的研究來解決，回收有限的礦產(chǎn)資源。
（三）、繼續(xù)開展地下金屬礦山無廢、少廢開采技術(shù)
隨著我國地下金屬礦山進(jìn)入無廢、少廢開采的曾多，其它類型的開采條件會隨之不斷的出現(xiàn)，而且全新的問題也會不斷的出現(xiàn)，所以在已經(jīng)取得的地下金屬礦山無廢、少廢開采經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，增強科研力度，形成完全適合我國國情的地下金屬礦山無廢、少廢的開采技術(shù)。
（四）、厚大第四系流沙含水層和大水礦床開采綜合技術(shù)
此類礦床開采，通過系統(tǒng)研究解決巖層的控制和變形、塌陷巖層對地表建構(gòu)筑物的破壞、地下水治理和采礦方法等一些列問題。要實現(xiàn)這類礦床的安全和高效的開采，就必須在不破壞開采環(huán)境的前提下。
關(guān)鍵字：無底柱分段崩落采礦法、石膏開采
引言：我國絕大多數(shù)石膏礦山采用房柱法開采，它把礦體劃分為礦房和礦柱，只采礦房，把礦房采空后，在礦房的頂板、底板和兩壁留下永久礦柱支撐采空區(qū)，不讓上覆巖層垮塌，原來作用在礦房那部分的壓力就轉(zhuǎn)移到礦柱上承受。這種方法只適應(yīng)礦體和圍巖都穩(wěn)固的礦床。這在礦體與圍巖穩(wěn)固性好的南京石膏礦得到了成功的應(yīng)用，該礦礦石的普氏堅固性系數(shù)f＝8～12，相當(dāng)于每平方厘米的礦石面上可以承受800～1200公斤的壓力，相當(dāng)于金屬礦山的堅固性巖石，頂板灰?guī)r的f＝4～6，且礦體上方為含水巖層和水田，地表不允許崩落。對于較穩(wěn)固的平邑石膏礦，礦石f＝4～6，頂板灰?guī)r的f＝2～6，已多次出現(xiàn)采空區(qū)冒頂和地表塌陷等工程地質(zhì)災(zāi)害，他們正在思索改變采礦方法，崩落處理采空區(qū)。而雙碑礦區(qū)礦石的f在2左右，為軟弱巖石，頂板泥巖的f系數(shù)有的小于1，而且石膏層內(nèi)泥質(zhì)軟弱夾層十分發(fā)育，極不利于礦柱的穩(wěn)定，均屬軟弱不穩(wěn)固礦巖，各礦頻繁出現(xiàn)各種工程地質(zhì)災(zāi)害和傷亡事故就很難杜絕。
正文：
無底柱分段崩落采礦法在我國金屬礦山廣泛使用，取得了成功的經(jīng)驗。該采礦法是將礦塊劃分為分段，在分段回采進(jìn)路中進(jìn)行落礦、出礦等回采作業(yè)，不需要開掘?qū)Ｓ玫某龅V底部結(jié)構(gòu)；崩落礦石在崩落圍巖的覆蓋下放出。按礦塊出礦裝運設(shè)備的不同，分為無軌運輸方案和有軌運輸方案。無軌運輸方案采用的出礦設(shè)備是自行的柴油鏟運機、電動鏟運機或氣動裝運機；有軌方案采用的出礦設(shè)備是裝巖機和翻斗礦車或電動自行礦車。目前，國內(nèi)外大多數(shù)礦山都采用無軌運輸。改進(jìn)的無底柱分段崩落采礦法典型方案見圖1。
圖1改進(jìn)的無底柱分段崩落采礦法典型方案
到目前為止，石膏礦山還沒有使用這種采礦方法的的例子。但從目前石膏礦山使用的采礦方法存在的問題可以看出，借鑒金屬礦山使用的無底柱分段崩落采礦法，在安全生產(chǎn)、提高回采率、提高礦山機械化程度和裝備水平等都是比較合理的選擇。
（1）無底柱分段崩落采礦法工藝過程
無底柱分段崩落采礦法是以中深孔爆破落礦為基礎(chǔ)，利用中深孔爆破將礦石強制崩落，并配合出礦設(shè)備回收礦石。其工藝特點與中深孔房柱法有許多共同點。其工藝過程為：掘進(jìn)回采進(jìn)路―開掘切割立槽―鉆鑿中深孔―裝藥爆破―頂板清砟及支護―出礦。
①采區(qū)布置方式
由于無底柱分段崩落采礦法是逐條進(jìn)路回采，可以連續(xù)推進(jìn)，可以從礦體的一端向另一端推進(jìn)，也可從礦體中部向兩端推進(jìn)，所以，采區(qū)的概念不是很明晰，可為了管理方便，把幾條或十幾條進(jìn)路劃為一個采區(qū)。根據(jù)采區(qū)作業(yè)順序要在穩(wěn)定的礦層內(nèi)布置輔助提升下山，以利于礦石的提升和作業(yè)人員及設(shè)備的出入。
切割平巷與切割天井聯(lián)合拉槽法是在分段內(nèi)各回采進(jìn)路掘進(jìn)之后，沿礦體邊界掘進(jìn)一條切割平巷貫通各回采進(jìn)路端部，然后在適當(dāng)位置掘進(jìn)切割天井。在切割天井兩側(cè)，從切割平巷內(nèi)向上打若干排平行或扇形深孔，每排4～6個炮孔；以切割天井為自由面進(jìn)行爆破，形成切割槽（圖2）。
切割天井拉槽法。如圖3所示，不需要掘進(jìn)切割平巷，只在回采進(jìn)路端部掘進(jìn)切割天井（1.5×2.5）。天井矩形斷面的里邊距回采進(jìn)路端部留有1～2m距離以利于臺車鑿巖；天井的長邊平行回采巷道中心線；在切割天井兩側(cè)各打三排扇形炮孔，微差爆破，一次成槽。
④鉆鑿中深孔和爆破落礦
無底柱分段崩落法需要在進(jìn)路中鉆鑿扇形中深孔進(jìn)行采礦，它們是無底柱分段崩落采礦法工藝的核心。
a）鑿巖爆破參數(shù)的確定
炮孔扇面角有前傾和垂直兩種。前傾時，常采用70º～85°以延遲上部廢石細(xì)塊提前滲入，裝藥比較方便，有利于防止放礦口處被爆破破壞。垂直布置時，炮孔方向易于控制，但裝藥條件差。當(dāng)?shù)V石穩(wěn)固及圍巖塊度較大時，多采用垂直布置方式。
⑤出礦
在金屬礦山，一般是用出礦設(shè)備將回采巷道端部的礦石運到采區(qū)溜井，在石
膏礦山使用無底柱分段崩落法可以不設(shè)采區(qū)溜井，礦石由出礦設(shè)備直接裝礦車。
⑥ 通風(fēng)工作
回采工作面為獨頭巷道，無法形成貫穿風(fēng)流；工作地點多，巷道縱橫交錯，很容易形成復(fù)雜的角聯(lián)網(wǎng)路，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；因此，搞好通風(fēng)是一項極為重要的工作。在考慮通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量時，應(yīng)使每個礦塊都有獨立的新鮮風(fēng)流，要求每個回采進(jìn)路的最小風(fēng)速在有設(shè)備工作時不低于0.3m/s，其他情況下不低于0.25 m/s。條件允許時，應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)方式。
⑦ 回采順序
同一分段可以采取從中央向兩翼回采或從兩翼向中央回采，也可以從一翼向另一翼回采；走向長度很大時，可以沿走向劃分成若干回采區(qū)段，多翼回采。分區(qū)多，則同時回采的工作面也多，可以加大回采強度，但通風(fēng)管理困難。
⑧覆蓋巖層的形成
覆蓋巖層的厚度應(yīng)滿足下列兩個要求：首先，放礦后巖石能夠埋沒分段礦石，否則形不成擠壓爆破條件，爆下的礦石崩入空場，增加礦石損失；其次是一旦采空區(qū)大量圍巖突然冒落時，能起到緩沖作用，以保證安全。根據(jù)這個要求一般覆蓋巖層厚度約等于兩個分段高度。
⑨ 采礦方法評價
根據(jù)雙碑礦區(qū)目前的開采條件，地表與圍巖允許崩落；礦石穩(wěn)固性在中等以上，回采巷道不需要大量支護，有利于在其中開鑿采準(zhǔn)巷道；石膏礦體緩傾斜而且是厚或極厚礦體；礦石損失與貧化率要求不高，礦石價值不高，礦石可選性好；因此，有利于在石膏礦山采用本方法。
無底柱分段崩落采礦法的優(yōu)點是：安全性好，各項回采作業(yè)都在回采巷道中進(jìn)行，二次破碎比較安全；礦塊結(jié)構(gòu)與回采工藝簡單，容易標(biāo)準(zhǔn)化，易于使用高效率的大型無軌設(shè)備；機械化程度高；回采率高，資源利用好；沒有形成大規(guī)模采空區(qū)的條件，不會有頂板大面積冒落事故的發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】水平分層；干式充填；采礦法；應(yīng)用
1.分層干式充填采礦法優(yōu)點
1.1黑金頂分礦特殊的地質(zhì)、地理條件所決定
黑金頂分礦是一座超大型的含金礦山，礦石類型按礦物組合劃分主要為含金黃鐵礦脈型、含金黃鐵礦絹英巖型，及含金多金屬硫化物型；礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂、菱鐵礦、黝銅礦、自然銀；非金屬礦物主要有石英、絹云母、方解石、鈉長石和微斜長石等。礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂充填結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)以及包含結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要為致密塊狀、細(xì)脈狀、條帶狀、浸染狀、角礫狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造；礦石穩(wěn)固性一般，圍巖主要為花崗閃長巖，穩(wěn)固性較好。水文地質(zhì)條件較為簡單，對施工影響不大。
1.2提高回收率，最大限度地利用資源
黑金頂分礦礦體總體產(chǎn)狀116o∠60o，礦體水平厚度0.97米，平均品位3.96g/t，賦存條件不規(guī)則，礦體變化大，采用一般的急傾斜礦井的采礦方法，回采率只有50％左右，大量寶貴的礦產(chǎn)資源丟在采空區(qū)，造成資源的浪費。
1.3提高采礦作業(yè)的安全性高
礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂充填結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)以及包含結(jié)構(gòu)，賦存不穩(wěn)定，頂、底板巖性較差，遇水易膨脹、跨落，給礦山的安全開采帶來的影響極大。
2.上向水平分層干式充填采礦法
2.1基本設(shè)計
黑金頂分礦原來一直采用巷道采礦方式回采，采區(qū)回采率只有50％左右，資源浪費大，開采過程中容易自燃發(fā)火。為解決上述問題，黑金頂分礦工程技術(shù)人員經(jīng)長達(dá)2年的研究、實驗、論證，摸索出一套適于在黑金頂分礦使用的采礦方法——“上向水平分層干式充填采礦法”。在對黑金頂分礦進(jìn)行改造設(shè)計時，省采礦設(shè)計院、有色冶金設(shè)計院的有關(guān)專家及礦山工程技術(shù)人員對新擴建后的采礦方法進(jìn)行了研討，經(jīng)過對有色冶金設(shè)計院提出的水沙充填采礦方法、省煤炭設(shè)計院設(shè)計的掩護支架全部充填采礦方法及偽斜工作面走向長壁分層全部充填采礦法和黑金頂分礦設(shè)計的上向水平分層干式充填采礦法進(jìn)行了論證比較，最終決定采用黑金頂分礦設(shè)計的上向水平分層干式充填采礦法，見圖1。
2.2實現(xiàn)方法
采礦的過程中，其前期井巷施工產(chǎn)生了大量的矸石，以往矸石只能尋找一處矸石山堆放，這一來，將占用大量的土地資源，并對其周邊環(huán)境造成污染。
黑金頂分礦利用塑料編織袋將掘進(jìn)中開挖出來的矸石裝袋，運到回采工作面對采空區(qū)進(jìn)行充填。回采順序為從下向上翻層，每個分層2－2.2m，充填層作為下一分層的底板，回采過程中，隨采隨充填，最大控頂距離3.2米，最小控頂距2.2米。為保證在下一階段不受采空區(qū)積水的影響，在每一個階段設(shè)一至兩層鋼筋混凝土隔水層，隔水層向一個方向傾斜，在下一階段將水排到水倉，經(jīng)礦井排水系統(tǒng)排出井外。實施過程中，在條件允許的情況下，黑金頂分礦是在掘進(jìn)工作面后方選擇一處堆放地點，直接在掘進(jìn)現(xiàn)場裝袋后運到采場使用，這樣可減少充填料的運輸成本和工序。有一部分在礦井翻矸場裝袋后再運到采場。
3、應(yīng)用效果分析
3.1上向水平分層干式充填采礦法采礦，在回采時采空區(qū)得到及時充填，采空區(qū)空間體積減少到最小，隔絕了礦石與空氣的接觸路徑，有效的延緩了礦石的氧化時間。
3.2采用上向水平分層干式封包充填采礦法后，回采率達(dá)到95％以上，并根據(jù)原有資料分析，利用下部充填區(qū)作繞道，進(jìn)入上階段因品位較低而廢棄的塊段，采出含金礦近3萬噸，使寶貴的金礦資源的到最大限度的回收利用。
3.3采用水平分層充填采空區(qū)，采空區(qū)空頂距離縮小，暴露面積小，暴露時間短、加之充填及時，下沉量小，基本杜絕了冒頂事故發(fā)生。
4、結(jié)論
上向水平分層干式充填采礦法后提高了采區(qū)回采率，采區(qū)回采率達(dá)到95%以上，有效的利用了珍貴的礦產(chǎn)資源。極大的提高了在急傾斜、頂?shù)装鍢O端不穩(wěn)定礦層回采的回采率。有效的保護了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。回采后基本控制了采空區(qū)的塌陷、下沉，保護了當(dāng)?shù)丨h(huán)境地貌不因采礦塌陷而破壞。礦井基建過程中產(chǎn)生大量的矸石，每年排矸量達(dá)到33600m3，上向水平分層干式充填采礦法后，每月充填用矸量平均2500m3，年充填用矸量30000m3，這還未包含采場在現(xiàn)場直接封包的量，減少了矸石排放量，減少了環(huán)境污染，可節(jié)省大筆環(huán)境治理費用。參考文獻(xiàn)
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