金属矿山采矿技术与工艺的发展探讨

朱成良

（江西省冶金设计院有限责任公司，江西 南昌 330000）

从当前的实际发展情况来看，我国在对金属矿进行开采的过程中，绝大部分都是采用地下开采的方式，虽然这样的方式能够获得较多的金属资源，但是由于地下环境较为复杂，空间狭窄，很大程度上提高了采矿难度。想要保证采矿质量和效率，则需要应用合理的采矿技术，如果技术运用不当不仅无法进行正常的开采，还会导致在开采过程中出现一系列安全事故，严重威胁工作人员的生命安全，因此采矿技术对于采矿工作显得格外重要，相关研究单位需要对现有的采矿技术进行不断的优化，从而更好的被应用在采矿工作中[1]。

1 现有金属矿山采矿技术分析

在进行金属矿山的开采过程中要根据实际情况采用具有针对性的采矿方法，这样才能取得良好的开采效果，同时还能保证整个开采过程的安全性。目前我国现有的采矿技术有很多，但是最为主要的分为空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法以及原地溶浸采矿法。四种采矿法各有各的优势和缺点，施工人员需要根据矿上的具体情况选择与之相匹配的技术。

1.1 空场采矿法

空场采矿法是一种时间比较悠久的采矿技术，目前我国在对空场采矿法进行应用的过程中，主要分为两种不同的应用形式。首先是大直径深孔采矿法。在应用该种方式的过程中，主要是将台阶封矿技术利用在地下采矿过程中，在局部范围内做切割处理，然后将切割后的面作为自由面和补偿空间，然后采用深孔装药的方式来进行崩矿，崩落的矿石会由工作人员进行集体性的运输，运输结束后就完成了一次完整的采矿工作。该种方式具有极强的高效性，因此被广泛的应用在我国金属矿山的开采过程中。除了该种方式以外，还有一种方式为地下金属矿山的连续化开采，该种方法主要是一个连续化的过程，在具体的开采过程中能够看到明显的变化，应用该种方式能够有效提高金属矿山的开采效率，因为整个开采工作的实际变化情况都能充分体现出来，如果在开采过程中遇到一些问题，也能有效进行解决，防止在开采时出现一些意外事故。但是该种方式的缺点在于在应用前需要做好充足的准备工作，这样才能为连续化实现提供保障，如果前期所做的准备工作不足，则很难将该种方式的优势充分发挥出来。无论是大直径深孔采矿法还是地下金属矿山的连续开采都具有绝对的应用优势，因此被十分广泛的应用在了金属矿山的开采过程中[2]。

1.2 崩落采矿法

崩落采矿法是我国众多采矿技术中最为重要的一个技术，如果从使用方式上来对其进行分辨则可以分为无底柱分段崩落法和自然崩落法两种。在选择具体方法的过程中要充分考虑金属矿山的实际情况以及施工单位的施工能力，选择最为合适的方法才能达到良好的开采效果。在上世纪60 年代的时候，无底柱分段崩落法就已经出现，当时是在瑞典被提出，随后我国就对该种技术进行了引进，并且对其进行了深入的研究，我国在研究过程中对技术进行了适当的改变，使其更符合我国的实际发展情况，随着时间的推移无底柱分段崩落法被广泛的应用在我国金属矿山的开采过程中。对该种方式进行深入的分析和研究不难发现其也存在一定的缺陷，最为主要的一个问题就是在利用该种方法的过程中，必须要对结构参数进行优化，如果在优化过程中出现了一些问题则会严重影响整个开采工作的顺利进行。除了无底柱分段崩落法以外，自然崩落法的优势也十分明显，采用该种方法能够有效减少整个采矿工作的成本投入，因为该种方法主要是应用自然应力，而且所产生的能力也比较大，比较适合应用在一些矿体厚大矿化均匀而且比较容易崩落的矿床开采过程中。总而言之，这两种方法在具体的采矿实践中都有良好的应用效果，具体应该采用哪种方式则需要根据实际情况进行考虑。在未来的发展过程中，崩落采矿法还应进行不断的优化和完善，尽可能的将其不完善的地方进行完善，从而更好的进行金属矿山的开采[3]。

1.3 充填采矿法

目前充填采矿法在我国金属矿山的开采过程中也得到了十分广泛的利用，在具体的发展过程中，我国就该种方法进行了深入细致的研究，先后采用了干式、分级尾砂胶结、全尾砂胶结等全新的工艺技术。随着时代的不断发展我国科学技术水平在不断提高，在矿山开采过程中所积累的经验也越来越丰富，我国在发展过程中会对相关技术资料进行不断的积累和收集，这样做的目的是为了为后期新技术的研发提供数据支持。从目前的发展情况来看，在应用充填采矿法的过程中，我国已经成功研发出具有世界领先水平的充填采矿工艺。在众多的先进工艺中最具有代表性的就是高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺。这些新工艺的应用能够有效提高金属矿山的开采效率，而且整个开采工作的质量也能在原有的基础上得到显著提高。由于金属矿山的开采工作较为复杂，在具体的开采过程中很容易出现一些安全事故，但是充分运用我国最新研制出的采矿工艺就能有效避免一些安全事故的发生，为采矿人员提供了一个良好的采矿环境。

1.4 原地溶浸采矿法

原地溶浸采矿法简单来说就是对采矿选矿以及冶炼进行了全面的综合，利用该种方法能够直接对地下的金属物质进行有效提取，目前在应用该种方法的过程中能够对金、铜等多种不同的金属矿床进行直接的金属提取，该种方法之所以能够得到十分广泛的应用，主要是因为在采用该种方式的过程中，不需要将矿石从地下进行取出，除此之外，整个采矿的周期也较短，所投入的成本也会比较少，这样能够帮助相关企业获得更多的经济效益。由于应用该种方式不需要对地下的金属矿石进行取出，因此也能避免出现一些安全事故，这能极大的保护施工人员的生命财产安全[4]。

2 金属矿山采矿技术的未来发展方向

2.1 数字化采矿

在未来的发展过程中，我国科学技术水平会不断提高，数字化是采矿技术最为主要的一个发展方向。所谓数字化的采矿主要是在开采过程中充分应用数字地球等专业的技术手段，对整个采矿的工作信息化进行提升，并且根据实际情况建立相应的信息模型，这样能够逐渐形成一套完善的数字化体系。数字化体系的形成能够更好的保证整个开采工作的顺利进行，同时也能为矿石的运输和信息探测提供技术指导，这样能够使得整个采矿工作的完整性得到大大提升。

2.2 智能化采矿

我国各行各业在发展过程中都致力于将产业向智能化的方向进行转变，开采工作也不例外，金属矿山的开采技术应该朝着智能化的方向进行发展。在采矿过程中，开发自动化技术，提高整个采矿工作的安全性，这样才能更加高效的进行金属矿产的开采。虽然目前我国在进行金属矿山开采的过程中已经应用了一些智能化的技术，但是由于技术水平有限，无法进行大面积的自动化生产，只能在一些局部地区采用自动化的模式，因此在未来的发展过程中需要不断扩大自动化生产的范围，对于整体的信息进行更加高效的掌控，在矿山内部安装相应的摄像头对整个开采工作进行实时监督。

2.3 遥控监控技术

想要更加高效的开展采矿工作则必须要有相应的技术作为支持和服务，在未来的发展过程中充分运用遥控监控技术是采矿工作发展的必然趋，充分运用遥控监控技术能够有效保证采矿工作的安全性和质量。由于在具体的采矿过程中会受到环境因素的影响，因此整个采矿工作的难度也会提高，这就要求在开展采矿工作之前必须要运用相关的仪器设备来对当地的气候地质情况进行深入细致的勘测，通过应用自动化的检测设备能够将采集到的数据信息第一时间传送到中央控制中心，中央控制中心对采集到的数据进行进一步的分析能够为后续的整个开采工作提供具有针对性的指导。通过这样的方式，能够从根本上避免一些安全事故的发生，而且整个开采的效率也能大大提高。

2.4 环保化采矿

我国在发展过程中一直都十分注重节能环保，在开展采矿工作过程中也要将节能环保的理念充分融入在内。环保化也是采矿技术的未来发展趋势之一，想要更好的实现环保化，则必须要对操作流程进行规范，注重采矿的安全性，避免在采矿过程中对周围的生态环境造成影响。

2.5 机械化采矿

想要实现采矿机械化则必须要对机械设备进行进一步的研发，企业应该根据实际情况制定统一严格的采矿作业制度，避免采购人员在采矿过程中出现盲目随意性的行为，如果在采矿过程中没有严格按照相关规定进行操作，则很容易引发一些安全事故。其次，相关企业还应该投入资金来对大型采矿机械设备进行研发，在有了机械设备作为支持和保障的基础上才能更加高效的开展采矿工作[5]。

3 结束语

综上所述，随着时代的不断发展，社会和工业对于金属矿的需求量越来越多，在这样的背景下则必须要加大对金属矿山的开采力度，在开采过程中积极应用先进的采矿技术，并且要对现有的开采技术进行不断的优化和完善，使得我国采矿技术朝着数字化，智能化，环保化的方向进行转变，这样才能推动我国采矿行业得到更好的发展，与此同时，我国社会经济水平也能在原有的基础上得到大大提高。