略谈金属矿地下连续开采技术

周光信

（新疆喀拉通克矿业有限责任公司，新疆 富蕴 836107）

地下矿山开采规模的加大，以及开采深度的增加，使得实际开采作业中对技术工艺提出了更高的要求。连续开采技术作为应用比较广泛的深层地下开采工艺之一，可以完成金属矿机械化连续作业，相比其他技术采场综合生产能力更高，可满足大规模、高强度集中强化开采作业要求，在维持较低成本的同时，获得较大经济效益。

1 地下连续开采技术特点

采矿作业即通过采准、切割和回采三个操作环节将矿石从地下矿床开采出的过程，包括地上与地下两种开采方式。为满足社会经济发展需求，我国地下开采的金属矿山不断增多，且机械化与自动化作业长度逐步提高，逐渐取代了手工作业。其中，地下连续开发技术为现在应用最为普遍的工艺手段之一，其主要体现为两个方面，一是矿体硬度较小，可对各工序连续平行开采；另一则是矿体硬度较大，以分段方式进行开采，且各施工段各工序连续平行作业，保证工序之间具有较高的协调性[1]。现在地下连续开采技术已经相对成熟，配套的机械设备也比较完善，基本上整个开采流程均可达到机械化作业要求，降低了劳动强度，且可保持较高开采效率。

2 金属矿地下连续开采作业

2.1 连续采矿工艺

将连续开采工艺技术应用到金属矿中，建立完善的连续采矿工艺系统，实现了多个孤立出矿以及运输设备装置的连续施工，不仅可以提高作业效率，同时还可以降低前期成本投入。对于不同矿山企业来讲，所面对的最佳开采条件差异较大，需要有不同施工方案作为支持，因此在实际开采中，应用的可能是全面连续作业或者间断-连续作业两种形式。其中，采场工作面出矿设备主要包括振动出矿机、铲运机以及连续装载机，然后搭配设置振动运输机以及特殊胶带运输机，直接将开采出的矿石卸入后面组成的全面连续或者间断-连续采矿系统中，在降低作业强度的同时，提高生产效率[2]。

2.2 常见连续开采技术

（1）深井连续推进帷幕隔墙跟随充填工艺。就实践经验可知，缓倾斜薄矿脉采矿作业难度非常大，一般多选择应用削壁充填采矿法作业，虽然可以适应采场条件，但是依然存在劳动强度大、损失贫化以及生产效率低等问题。尤其是以深井开采高低压环境表现最为突出，搭配应用的被动支护方式对回采作业影响非常大。为降低此类矿区采矿作业难度，提出了深井连续推进穆伟隔墙跟对充填工艺，无需预留矿柱，沿着向一步骤连续开采，采矿作业效率得到大幅度提高，可有效降低贫化和损失。并且更换支护方式，选择可压缩金属支柱进行临时支护处理，其具有主动支护能力，可满足落矿、搬运以及充填等作业要求，保证高效开采的同时，提高作业安全性[3]。另外，此种工艺技术的应用，还可以提高采空区以及整体支护采场顶板处理效果。

（2）一步骤房式回采振动机组出矿工艺。金属矿开采作业中，对于传统房式采矿技术来讲，主要是将整个采矿流程划分为矿房和矿柱两部分，完成矿房开采作业后，再将矿柱回收。总结以往实践经验来看，可知此种工艺在作业时存在一定缺陷，例如预留间柱形态规则性差，对外力影响抵抗力差，很容易出现变形甚至损坏问题，增大了回收难度，使得整个采矿工艺流程复杂度提高，难以管理且效率低。即便是间柱未被损坏，在回收时也存在较大技术难题，受各项因素限制实际回收率偏低，造成大量的资源浪费。

同时因为间柱回收效率低，影响后续工艺的正常开展，实际工期延长。针对此提出了地下金属矿无间柱连续采矿工艺，调整采矿流程，确定矿段为回采单元，不设置间柱，通过下向平行深孔侧向崩矿、无二次破碎水平组合式出矿的底部结构，搭配分节式振动运输列车完成开采矿石的运输，形成采矿出矿、运矿的连续作业先，工作效率跟高，并且在确认本矿段结束出矿后，一次崩落后强采强出，同时快速充填[4]。其中，采用新型技术进行金属矿开采，采切、回采以及充填均可以在相邻块段进行平行作业，且相互之间有效衔接，分别转移来实现连续推进，达到连续采矿的效果。

（3）深孔合采连续采矿工艺。就我国金属矿藏特征来看，存在较大部分为缓倾斜矿床，以往多选择应用常规方法采矿生产，实际效率比较低，还需要加强对连续采矿工艺的研究。其中，深孔合采连续采矿技术的提出与应用，可以良好的适应缓倾斜矿床采矿作业。缓倾斜层状含水松软矿体深孔合采连续采矿技术实现了井下矿岩集中分离，并将分离后所得石对采空区进行回填，维持地层稳定性。其中，还应用了矿浆输送方式，实现井口与选厂之间矿石的运输。此种技术的实际应用，可以在保证高效回采的同时，取得较高经济以及社会效益。

（4）无间柱连续分层充填工艺。无间柱连续分层采矿技术的应用，即将矿块划分为一个回采单元，且矿块厚度即采矿宽度，并保证长度合适。不对两个采场之间设置间柱，采切、回采以及填充工序需要按照一定顺序来执行，切采以跳跃式方式实现。其中相邻采场在分层回采时需要相互错开，避免相互影响，避免相邻采场同时采切作业，且不得对同一分层水平回采，以此来保证较高的开采作业效率。

3 地下连续开采技术发展趋势

第一，高效化采矿。地下连续开采技术在金属矿山中应用已经比较成熟，尤其是采矿设备实现了无轨化与液压化设计后，更是进一步提高了采矿作业机械化与智能化水平，在保证高效采矿的同时，降低了作业管理难度。想要真正达到高效化采矿，除了要应用地下连续开采技术以外，还需要重视成本的控制，对矿区作业环境以及生产条件进行改善，以现代化技术设备作为支持和保障，逐步提高矿山连续开采技术的自动化、机械化以及智能化水平，从根本上来提高矿石产量。第二，连续化与无废化。通过矿房连续回采、矿石连续运输、矿床连续回采以及全工艺流程连续化四个方面来进行优化，争取全面实现连续化与无废化开采。

4 结语

现代矿业发展迅速，以地下连续开采技术工艺作为支持，可实现低成本高效率开采，通过对矿区以及开采环境的改善，保证安全作业的同时，保持较高的采矿产量，促使行业的持续健康发展。