浅析金属矿地下连续开采技术

文/金文辉 张森森，嵩县前河矿业有限责任公司

1 引言

随着科学技术的发展，我国的采矿技术不断得到提高，使我国有能力进行深层的地下金属矿开采。连续开采技术在现阶段地下开采中应用较广，它通过连续的机械化开采，提高了采矿的效率，降低了回采时间，方便对地下深层开采的管理。适合大型矿产的现代化开采。是今后地下采矿发展的主流方向。对我国采矿事业的发展具有明显的促进作用。

2 金属矿地下连续开采技术的应用现状

简而言之，金属矿开采即经过“采准—切割—回采”三个连续性的工艺环节，从地下原始矿床中开采获取到金属矿石的过程。近几年来，受惠于业内科学技术和知识结构的不断优化发展，我国采矿业逐渐实现了由纯人工向机械化、由手动控制向自动化的质化突破，一方面大大增加了金属矿开采工作的质量和效率，另一方面也促使用着开采的金属矿山基地数量日益增多。现阶段，地下连续开采技术是我国采矿业应用较为广泛的先进技术，其工作方式主要有两种：第一，当金属矿的体积较小、硬度较弱时，不同的开采环节可进行连续同步施工；第二，当金属矿的体积较大、硬度较强时，整体开采过程应被协调、有序地分为若干个工作节点，并由此进行分段式、衔接式的施工活动，以保证在不影响金属矿开采质量的同时，尽可能地提升采矿活动的工作效率。从当前来看，许多西方国家已实现了采矿技术、采矿装备及其配套设备的齐全完整，并在探矿、凿岩、装药、转运等多个工序中实现了全套的机械化配置。同时，随着智能技术、液压装置技术等技术领域的不断钻研，一些西方国家已经将无人驾驶设备、无轨设备等高新配备应用到了金属矿地下开采工作当中，实现了采矿工作整体质量的巨大突破。由此可见，我国的采矿业发展任重而道远，促使着业内人员必须将借鉴国际先进技术与迎合我国环境实际结合起来，积极实现我国由“矿业大国”向“矿业强国”的理想转变。

3 金属矿地下连续开采工艺技术

3.1 采矿的连续化与无废化

近些年来，地下金属矿山开采规模逐渐扩大，开采的深度逐渐增加，而开采技术难题也日渐明显，因此，需要实现采矿的连续化与无废化采技术，来克服攻克开采难题。对于矿山生产的连续化以及现代化管理形式来看，从四个层次入手才能实现连续化与无废化开采，即从矿房的连续回采、矿体(矿床)的连续回采、矿石的连续运送、全工艺过程的连续化四个层次来实现。在现在的连续开采的发展阶段主要就是对矿体、阶段和矿块整个回采过程进行研究，从而协调落矿、出矿和运矿三方面工序，从而让工作人员在一个平行的空间下进行作业，从而提高连续开采的工作效率。另外，无废化采矿是实现采矿可持续发展的重要途径，能减少废料的排出，提高矿产资源的利用率，减少甚至杜绝矿产资源开发技术产生的负面效应。在具体工作的时候主要从两个方面来讲：第一就是在采矿工作中实现废料最小化。在开采的时候就尽量的减少开采出废料或者对其直接利用。比如在实际工作中可以采用采切比小的工作方法等。第二就是对采矿废料的有效利用。比如可以把开采出的废料用到生产建筑上或者地基的填充和路面建设上等。

3.2 智能数字化矿山

针对地下金属矿山开采方面，在使用连续开采技术过程中，不但要引入先进的信息技术及网络技术，还要选用高效性及机械化的采矿设施，提升采矿的技术水平，进而建立一个智能化及数字化的矿山采矿体系。为此，我们结合兰德报告有关内容，明确指出了未来采矿技术中，最重要的工艺技术有以下几项。比如，传感器技术、通讯技术、具有坚固性及耐用性的电子设备、计算机软件技术以及定位技术等。这些技术不仅能推动地下金属矿山连续开采技术更迅速的发展，还可能有助于达到三维可视化的采矿环境目标，从而改善地下金属矿的采矿效果，进一步更好的保证井下作业的稳定安全性。在智能数字矿山建立的时候，主要就是在统一个时间坐标和空间下，对各种矿山信息和资源进行全面的和高效的数字管理整合。而且可以通过计算机网络技术对其进行有效的管理。而且在这样的模型建立中，还会考虑到生产、经营、资源和环境等多方面的因素，从而优化采矿企业的产业结构，提升其竞争力。

3.3 房式回采振动连续采矿工艺

在这一工艺中，整体的金属矿区被分化成了多个采矿段，并不做任何的间柱设置，主要依靠分解震动运输车实现金属矿石产品的运送。通过这样的过程，采矿、回采、充填、出矿、运矿等工序环节将会处于即独立又联系的整体状态，实现连续性的施工衔接；第二，无间柱连续分层充填采矿工艺。在这一工艺中，矿区被看作是一个整体性的回采单元，要求采矿团队采取跳跃式的采切作业方式，相邻或平行的采矿点不可作连续开采。第三，深井连续推进采矿工艺。在这一工艺中，采矿团队主要采取沿固定路线连续开采的方式，从而在最大程度上避免矿产资源的损失和遗漏。同时，还应在施工地点设置主动支护设备，为落矿、搬运、充填等工作的安全性打好基础。

4 结语

随着社会的发展，我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿地下连续开采的技术已经接近世界先进水平，基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机械化。如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步，研究出更先进的金属矿地下连续开采技术，仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。