地下金属矿山采矿技术进展探讨

宋磊 栾岚

通化钢铁集团板石矿业有限责任公司 吉林白山 134300

近年来为了满足我国社会不断增加的各类矿产资源需求，我国加大了各类矿产资源的开发力度。在当前的形势下制定科学的采矿就是，可以提升矿产资源的开发利用效率的，保证勘查以及找矿的质量，满足时代发展对矿产资源的需要，矿产勘查工作和找矿工作质量和效率的提高还能促进整个勘查行业的发展,促进找矿技术的创新发展。同时金属矿山的开采活动为现代工业提供了大量的生产原料，是现代化国家经济发展的重要基础。随着浅部矿床逐渐开采殆尽，大多数金属矿山逐渐向地下开采和深部开采发展。

1 我国金属矿资源现状

在经济发展下，我国矿业发展较快，资源储量得到增长，我国也成为了矿产资源大国之一，在国民经济发展中，我国金属矿产品的增加量同我国国民经济发展不协调，与此同时金属矿产资源你供需矛盾逐渐突出[1]。金属矿相较于普通矿产资源，其储量少且分布比较分散。而随着我国经历了长时间的粗放式经济发展之后，已经逐渐将浅层金属矿开发殆尽，为了满足工农业生产对金属矿的需求，现阶段金属矿开发已经逐渐转向深层金属矿的开发。由于金属矿的形成机理比较特殊，其形成时间比较长，对地质条件要求比较特殊，在这些地质条件深处所埋藏的金属矿，其埋藏区域的空间比较分散，增加了找矿工作难度。而在开采深部金属矿时，容易破坏矿区及其周围的地质构造而增加出现地质灾害的概率，威胁周边人员生命安全。为此就需要应用地质学和先进勘查技术做好金属矿深部找矿工作，通过专业化的指导来解决深部找矿工作中的难题，还要求相关技术人员加强学习并不断提升找矿专业技术水平，以此来提升找矿效果。

2 地下金属矿山采矿技术分析

2.1 智能化开采

该系统可以借助物联网的优势，结合GIS和GPS技术功能，第一时间对监测的数据信息反馈到监控中心，应用网络来对数据做好传输工作，处理好相关数据，指导一线员工做好安全生产，在安全事故发生时，可以通过定位系统提供旷工分布数据信息，提升开采效率和降低死亡率。

2.2 地球物理方法

2.2.1 地震勘探法的应用

地震勘探法的应用，比较适合在第二度深度空间范围内开展金属矿找矿工作，尤其比较适合在地层深部大型或超大型的金属矿找矿工作中应用，应用此方法的探测深度范围较大，可以探测到地下2000m以上的深度，还可以对矿产资源的分布情况掌握地更加详细和清楚，准确预测金属矿的位置并指导开采工作的开展，防止在开采作业中对地质结构造成更大的破坏[2]。

2.2.2 激发极化法的应用

此种方法利用的是激电效应原理，在深入了解地质情况之后获取地质数据信息，作为开展找矿工作的指导依据。还在中间梯度装置上敷设供电电极等，发挥此方法的优势进行扫面工作，扩大测量面积，并对各种形状、产状和相对低电阻极化进行揭示，更加直观地获取异常形态信息，在供电之前将水注满电极两端来提升接地效果。应用此方法时可以保证电极之间的距离为1km，并且要保证电极供电量，以此来开展对深部金属矿的详细勘察工作。

2.2.3 磁力勘探法的应用

此方法的原理是针对不同金属矿产资源所具有的不同磁力场，通过探测深部的磁力场来确定是否存在金属矿并了解不同金属矿的长度产状和形态等。应用此方法可以更加精确的勘探金属矿的位置和深度，同时也掌握地球地质构造特点，便于在此基础上开展地质填图研究工作，同时也起到对寻找和开采深部金属矿的指导作用，实现找矿效率和质量的提升[3]。

3 削壁充填全面法

开采顺序为:首先开采上层VCR号矿脉，然后开采下层EB号矿脉，Vaal号矿脉距VCR间距500m垂高，同时布置开拓工程。同一矿脉开采时要由上向下逐阶段进行，每个阶段沿矿脉走向前进式开采，矿房内也可以由下向上开采，同一矿脉的上阶段开采结束后，其上中段作为下阶段开采时的回风巷道，要求对回风巷道加强维护，确保通风畅通安全；当矿体厚度>0.9m时，不需要削壁，直接选择全面法回采。削壁充填全面法回采作业顺序:削下盘围岩充填采空区—平场—铺垫层—落矿—出矿，因为矿岩属于稳固型，削壁围岩可以灵活调整为上盘或下盘均可，根据矿脉厚度变化情况，也可以选择第一次剥矿，第二次削壁围岩，控制总采副不超过1.2m（局部矿脉厚度>1.2m例外）；当矿脉厚度<0.5m，削壁围岩厚度在>0.7m，采空区充填系数控制在80%以内，以保证充分的回采和出矿空间，围岩需要排出一部分，充填围岩过程选用ST600LP低矮式铲运机协助。采场内出矿，选择5.5～55kW型电耙，根据运距选型电耙和调整位置，富矿段采场底板需要扒渣机协助清理（或水洗）粉矿；漏斗放矿，漏斗间距15～20m，采场内耙矿距离逐步加长，局部需要增加第二台电耙辅助耙矿（安装于切割上山相应高度）。随着回采高度上升，根据运输巷位置，采场中间增加溜矿井放矿，漏斗或溜矿井放矿至矿车，牵引车将装好的矿车运至井底车场（主运平巷3.5m×3.5m双轨道），矿石放入中段溜矿井，进入一期1300#矿仓，最后由箕斗提升出井，正在改造的6-7#矿井提升能力将达到6000t/d，采场回采、放矿结束，封闭该采场

4 结语

综上所述，为适应我国时代发展的要求，需要加强对地下金属矿山开采技术的研究，不断提高矿山开采的技术水平，在满足我国金属制品需求的同时，降低矿山开采造成的环境破坏和资源浪费等问题，使矿山开采行业能够朝着绿色环保化的方向不断发展。为实现这一目的，需要将提高资源利用率作为目标进行矿山开采技术升级，合理科学应用信息化采矿技术及充填采矿技术等，并重视采矿技术与智能化技术的融合，进一步使矿山开采的经济效益及社会效益得以有效提升。