地下金属矿山采矿技术进展及研究方向

王梓铭

（新巴尔虎右旗荣达矿业有限责任公司，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

矿产资源是一个国家的经济命脉，更是维持一个国家生存和发展的物质基础。如果一个国家拥有丰富的矿产资源，那么这个国家就拥有强大的经济实力。因此对于我国来说，开采和发现地下金属矿产资源都是非常重要的任务。在开采地下矿产资源的前提下，相关的技术和方法也是首要关键，研究开采技术方面的问题也是要考虑的重要因素。开采技术的方法需要更加专业化，这样即能够保障开采出来的矿产资源不被浪费，又能够使开采产量和质量都得到提高，并且能够保障开矿人员的安全，保证工作效率。

1 地下采矿技术的发展趋势

由于科技的发展，高技术人才的培养。我国对于地下采矿的技术也有了更高的突破和发展。我国采取先进的技术设施和开采方式。例如：房柱采矿法、浅孔房柱采矿法、浅孔留矿法，运用这些方法有效提高了开矿的效率并且降低了开矿的危险度。

1.1 采矿法的流程及方法

房柱采矿法是主要是应用在开采难度比较大，旷体比较倾斜，土质比较疏松的矿源开采地。先开采矿房，将整体轮廓开采出来后，选择恰当并且土质情况不稳定的地方采用支柱支撑的方法支撑在需要支撑的地方。就如同盖房所用的房梁的原理相同。用支柱支撑着比较薄弱的地方，防止坍塌造成不必要的人员伤亡或者是造成资源的浪费。并且这些支柱是不会被撤掉的，是一直会持续支撑下去的。直到所有的矿产资源被采完为止。所以这些支柱需要非常牢固和坚硬的，因为它们在整个开采过程中起到非常重要的作用。采用房柱采矿法，是一种非常安全的采矿方法；并且这种方法适用于大多数的采矿区域。它的运用比较普遍。而且这种采矿方法比较受采矿者的欢迎。再者就是浅孔房柱采矿法，这种方法操作流程比较繁杂，方法比较复杂。并且其采矿的技艺要求的非常高。这是相对于矿产资源分布比较不均匀的条件下所适用的。矿产资源分布比较稀疏情况下可以采用浅孔房柱采矿法。是在不同区域打孔然后将支柱填入孔中进行采矿的方法。这种采矿方法只适用于比较奇特的矿产资源。因此它的运用是不普遍的。最后一种就是浅孔留矿法，这种方法是开采一个比较大的原料开采坑，然后工人在开采坑中作业，一层一层的开始开采地下所暴露表面的资源。并可以进行过滤工程，后面的工人可以继续开挖前面工人所留下的矿料。因此这种开采方法是非常细致的。并且这种开采方法不会浪费太多的资源，是通过反复回采的方法反复进行作业。

1.2 地下矿产资源的开采趋势

由于现在对矿产资源的需求量极大，所以寻求矿产资源和开发矿产资源都是一项非常重要的任务。随着探索到的矿产资源和发现的矿产资源所出现的矿产资源类型也应有尽有。所以根据不同种类不同类型的矿产资源也要研究出不同类型的开发方式。因为适用于这种矿产资源的开发方式就不一定能够适用于其他矿产资源的开发方式。所以这就要求开发矿产资源的工作人员做出更加努力的工作要求。因为矿产资源是保持一个国家的经济发展和安全保障，并且国家政策的相关要求规定对于矿产资源要适量的开采不能无节制的开采。要根据适应需求进行开采 并且需要进行回矿填充。由于科学技术的发展，现在的开采矿并不是单纯的依靠人力来进行开矿。现在的矿产资源开发也可以运用计算机电脑来进行测量和运算，这样运算测量出来的结果是非常精确的。在没有开采一个矿源之前，我们就可以清楚的了解到这个矿源中所蕴含的矿产资源。并根据矿产量多少来进行开采。这样我们所消耗的人力、物力和财力都可以降到最低。所以说运用计算机电脑来测量矿内的矿产资源是一种非常便捷又迅速的手段。这种运用计算机和电脑来测量矿产资源的方式也叫做数字矿山。所以说在将来开采矿产资源的市场上数字矿山的应用量是非常巨大的。而且数字矿山对于我们来说也是非常重要的。这种矿产资源的开发手段也受到非常多的科研人员的关注。根据现状的发展，随着科学技术的发展，地下开采矿的技术发展会变得越来越好。开采方式也会越来越多。并且科研人员会根据矿产的类型，研究出更多的开矿方式。这样我们的矿产资源才会越来越丰富，我国国家的保障才会得到加强。

2 地下采矿的重要组成部分

2.1 地下矿床组成部分及因素

地下采取矿产资源其矿床是非常重要的一个因素。矿床是由地球内部及表面的地表挤压所形成的，它其中包含着丰富的矿产资源，因此称它为矿床。矿是位于地表以下的一般不会裸露在地面，并且周围由岩石包围形成的。矿床是由矿体和围岩组成的，矿体是构成矿床的一个重要因素，一个矿体可以组成一个矿床或者多个矿体也可以组成一个矿床。矿床是主题，矿体是副题；然而其余多余的岩石就称为围岩。

2.2 地下围岩的价值及作用

围岩的石头是没有任何经济价值的，它不像矿床里的矿产资源一样。围岩可以称为保护层，因为围岩的存在可以防止外来侵蚀物对矿物质的破坏，能够保存矿物质的原有质体。所以围岩是非常重要的，就如同我们的皮肤一样，起到保护层的作用。但是矿体和围岩两者中间有明显的分界线，两者还是有区别的。如果矿体和围岩中间的分界线不明显的话，那么围岩的一部分也可以称为矿体。并且矿体和围岩在不同的地质条件下所形成的矿床是不同的。

图1 开采矿源流程图

3 地下采矿技术的研究方向

虽然地下开采矿产资源可以给我们带来极大的经济资源和安全保障。可以提高我国的经济效益，这一方面是经济上面的。但是万物都有利弊，有好的一面当然就有坏的一面。我们开采矿产资源分别有地下开采、露天开采、和地下露天开采三者相结合开采方式。然而这三种开采方式都分别存在着极大的危害。

3.1 不同矿型的开采方式及危害

地下开采法：地下开采如果不采用回填或填充的方式，那么就会造成地塌或地陷的情况。试想一下把地下掏空，那么地面就会往下陷，这是非常可怕的，露天开采法：露天开采的方式是开挖一个大坑，将里面的矿产从坑内挖掘出来，露天开采是因为矿产资源接近地表面，这样开采方式虽然比较便捷，但是其危害方式极大。露天开采的过程是穿孔、爆破、采装、运输和排岩。穿孔质量的好坏会直接影响到矿产开采的质量。爆破之后是进行采取装车，将一些重要的矿产资源进行装车运走。露天开采会对环境造成危害，爆破造成的害气体会造成大气污染。然而地下开采，露天开采，如果不采取适当的措施，那么就会造成地质塌陷，水土流失、土地和建筑物得到损害，以及水体污染。溶侵开采法：溶侵开采是运用化学物质对地表进行开采的侵蚀方法，溶侵方法是一种多学科的方法。这种开采方法运用到很多学科。道理相结合的方式。采用这种方法的开矿者，需要具备高学科的知识和能力。

3.2 不同类型开采方式的优缺点

但是除了这几种开采方式之外还有其他的开采方式，比如：溶侵开采、水力开采和海洋开采；溶侵开采是运用化学物质对地表进行开采的侵蚀方法，溶侵方法是一种多学科的方法。这种开采方法运用到很多学科道理相结合的方式。采用这种方法的开矿者，需要具备高学科的知识和能力。所以这种开矿方法对开矿者的要求极高。下一种水力开采方法，这是一种运用极其普遍的开矿方法。这种开矿方法有极大的优点，其优点是准备工作比较少，建设速度非常的快，虽然机械化程度较高，但是设施及其简单，工时利率高，生产能力大，主动生产率高，作业成本低；技术比较简单，工作安全可靠；可以为洗矿、选矿创造有利条件。并且能够有效回收细物，回采率极高。虽然这种开矿方式具有很大的优点，但是也同时拥有缺点。缺点是：受气候因素影响较大，在严寒的地区作业时间比较短。最后就是海洋开采，海洋中的矿产资源也是全世界所在地最为丰富的地方。因为它不仅拥有着大量的生物资源而且还拥有极其丰富的矿产资源。因为是在海洋里，如果我们的开采技术条件不先进的话，我们是无法完成水下作业的海水中的是溶解在海水中的矿产资源，大陆架上是海底表面的矿床矿产资源就和陆地上的相同。再者就是海底岩石中的矿产资源。这三类分别是分布在海洋中的矿产之源。虽然在这种条件下虽然我们得到了矿产资源，得到了经济效益，但是我们也因此破坏了环境。

4 地下采矿技术中存在问题的对策

4.1 控制矿源开采力度

虽然矿产资源是我国的重要保障和经济来源，但是我们也要控制我们的开采力度。一是有节制的开采可以缓解环境的污染。二是我们有节制的开采还可以造福后代，为后代留下丰富的矿产资源。以至于矿产资源不会被开采枯竭。这一点是非常重要的。在开采矿产资源的同时，我们也要加强我们开采力度和科学技术研发的提高。运用科学技术开采能够有效的开采矿产，并且能够不破坏矿产资源的质量，这样就能从根本上改变问题所在的根源。

4.2 开采因素的重要提现

开采矿产资源还有一项非常重要的因素所在，这所指的就是开采员和科研人员相互配合的成果。科研人员是做幕后工作的，虽是幕后工作，但是是开矿的重要所在，科研人员需要研究出更多的开采矿源的方法，只有研究出先进的开采矿源的方法我们才能更加快捷和有效的开采矿源，针对不同的地质和开采矿源的难度研究人员需要做出十分充足的准备，所以这就对科研人员的知识水平要求极高。然而开采员主要是做现场主体工作的。这就要求开采员要具备非常高的技术。因此就需要相关部门对矿产开采员进行培训和开展开矿的知识教学，使开采员熟练的掌握开矿知识和开矿技术。这是每一个开采员所应具备的基础技术。因此这就要求科研人员与开采人员两者相互配合才能开采出更加有质量的矿产资源。针对开矿所造成的环境问题，所采用的措施可以是利用废石和爆破出来的弃石来进行回填。将地下开采和露天开采所开采的矿坑填充完毕，这样就能有效防止地陷和坍塌的地质危害；又能够防止水土流失，所以在开采完废弃的矿坑我们要及时的回填。这样才能有效的避免环境被破坏以及地质塌陷的问题。

5 结语

矿产资源是我国经济资源的重要所在和安全保障的后盾。一个国家的矿产资源的多少就能突出这个国家实力的雄厚。所以合理的开发矿产资源是我国的重要所在。在开发矿产资源的同时，我们也要有节制的进行开发。并且我们要有开发矿产资源的研究方向和手段。我们在开采矿产资源的同时也要时刻关注我们的环境。关注国内外矿产资源的走向趋势。针对我国的实际情况进行合理开采。