李進(jìn)立

（興隆縣信息和工業(yè)化局，河北 興隆067300）

在礦山挖掘技術(shù)不斷進(jìn)步以及礦石出售量越來越多的情況下，礦石的品味一年不如一年，譬如：在2003 年的時(shí)候，提取1 噸銅需要的礦石量是1950 年的5 倍。現(xiàn)如今，挖掘較深的礦床得到的大部分是有色金屬，開采深度達(dá)到2000 米還多。 陸地上的礦產(chǎn)資源逐漸變少，甚至是消失將無法避免，在這種形勢下，向陸地低品位礦開采和深部采礦已經(jīng)變?yōu)椴傻V業(yè)的主流；有關(guān)專家預(yù)計(jì)，到海洋或者是太空中去挖掘礦石將成為本世紀(jì)要實(shí)施的采礦技術(shù)。

1 地下采礦較為先進(jìn)的技術(shù)以及工藝

1.1 自動化操作技術(shù)和遙控控制技術(shù)

現(xiàn)如今，自動化技術(shù)被廣泛使用在各個(gè)領(lǐng)域中，促進(jìn)著生產(chǎn)行業(yè)不斷發(fā)展以及壯大。 采礦行業(yè)具有一定的危險(xiǎn)性，假若在該行業(yè)中也可以使用自動化技術(shù)進(jìn)行某些操作，那么一定會在很大程度上避免意外事故的發(fā)生，削減投資成本。 當(dāng)前在這方面較為流行的是重型機(jī)器自動操作程序，該程序是由加拿大有關(guān)人員編碼而成，其主要是通過自動遙控機(jī)械的相關(guān)知識對機(jī)械化礦產(chǎn)生產(chǎn)的程序進(jìn)行控制。具體操作為：把自動遙控控制系統(tǒng)安放在生產(chǎn)機(jī)械的裝備上，并通過返回的信號來了解設(shè)備所處的周圍環(huán)境，按照不同的環(huán)境發(fā)送不同的動作指令，進(jìn)而對機(jī)械進(jìn)行操縱。該采礦技術(shù)在很大程度上節(jié)約了人力，只需部分人員進(jìn)行遠(yuǎn)程操作就可以實(shí)現(xiàn)開采礦石的目的，不僅如此，該技術(shù)還大大的提高了工作安全性，防止意外事故的發(fā)生。

1.2 澳大利亞的生物采礦技術(shù)以及相關(guān)應(yīng)用

目前，澳大利亞的生物工業(yè)科學(xué)研究部門針對采礦技術(shù)已著手于生物學(xué)方面的探究。生物上的采礦技術(shù)所使用的原理是通過微生物將某些金屬從礦產(chǎn)資源中挖掘出來，這些金屬包括銀、鐵、銅等。當(dāng)前，狀物技術(shù)已經(jīng)被人們所使用，其主要作用是銅與金的提取。然而，和這個(gè)技術(shù)比起來，生物方面的采礦技術(shù)就顯得簡單多了。 它是把某些微生物或者是蟲子放到需要開采的地方，然后利用它們達(dá)到開采礦產(chǎn)資源的目的，不僅如此，通過這種方式還可以在一定程度上削減投資成本，減少對環(huán)境的污染，甚至通過這種方式還可以獲得其他開采技術(shù)無法獲得的礦產(chǎn)資源。

該采礦技術(shù)所使用的微生物具有如下的特點(diǎn)：適應(yīng)力強(qiáng)；在高壓、高鹽度以及高溫作用下仍可生存；壽命長等。除此之外，它們還可以利用一些化合物或者是硫磺來延續(xù)壽命。有關(guān)人員如果想要對這類的微生物進(jìn)行研究，那么就需要到火山周圍去采集，由于火山周圍所處的溫度比較高而且還富含較多的礦物質(zhì)水，適合微生物生存。

該技術(shù)所使用的微生物在進(jìn)行生理代謝的過程中可以把金屬提取出來，同時(shí)還可以起到凈化的作用。 例如有些微生物吞進(jìn)去的是金屬含有的化合物，排出來的是金屬，然而還有一些微生物吞進(jìn)去的是金屬內(nèi)的化合物，排出來的也是金屬中的化合物。 相關(guān)人員經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，微生物所處的溫度越高，其工作效率就越強(qiáng)，因?yàn)樵跍囟确浅８叩那闆r下，他們的代謝能力也非常強(qiáng)。雖然和其他技術(shù)相比，該采礦技術(shù)的工作效率比較低， 但是它的優(yōu)點(diǎn)在于挖掘時(shí)所需成本比較少，而且還減少了能源的浪費(fèi)、減少了對環(huán)境的污染。

1.3 等離子的爆破開采技術(shù)

人們大膽設(shè)想了一種采礦技術(shù)，即等離子爆破開采技術(shù)。 研究人員之所以會提出該技術(shù)，主要是為了得到一種不會產(chǎn)生雜散、干擾的電流并通過此電流進(jìn)行巖石爆破。 和以前的化學(xué)能采礦技術(shù)相比，該技術(shù)有其獨(dú)特之處。 為了能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，相關(guān)人員進(jìn)行了各種各樣的改革，到目前為止，在這方面已經(jīng)取得了一定的成績，他們研發(fā)而成的設(shè)備正被人們所使用。 不僅如此，他們還研制了一種軟件以便計(jì)量爆破的孔位。 如果該采礦技術(shù)能夠被廣泛使用在現(xiàn)代化的采礦行業(yè)中，那么一定可以在很大程度上削減投資的成本、降低資源的浪費(fèi)、減少環(huán)境的污染、提升采礦的速度。

2 地下金屬礦山采礦技術(shù)發(fā)展方向

2.1 地下開采轉(zhuǎn)為露天開采

毫無疑問的是，露天開采要比地下開采好。 在露天挖掘礦石的過程中，把原本屬于地下開采的部分挪到露天開采，具有非常重要的意義。要想進(jìn)行露天開采，需要考慮經(jīng)營資金以及安全問題，譬如使用可削減生產(chǎn)成本的運(yùn)輸方式，使用能達(dá)到安全生產(chǎn)目標(biāo)的遙控裝備。

2.2 開采智能自動化

對于采礦來說，整體都進(jìn)行自動化操作還是有些困難的。 然而對于某些設(shè)備來說，通過遙控系統(tǒng)予以控制還是相對較易的。 該系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)為投資成本少、科技含量高。實(shí)際上，它是在上述設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)施改動，將之前的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的控制。 然后把攝像頭安放在每臺設(shè)備上，以便從各個(gè)角度查看設(shè)備所處的周圍環(huán)境，利于控制者進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。 根據(jù)當(dāng)前的研究水平狀況，該技術(shù)還是比較容易實(shí)現(xiàn)的。

2.3 地下開采運(yùn)輸轉(zhuǎn)為露天化

對于我國來說， 有些露天礦礦體的傾斜角度為30 度到50 度之間，處于地下較深的層面，當(dāng)把露天開采轉(zhuǎn)換為地下開采時(shí)，需要使用豎井或者是斜井，如果基建所需的時(shí)間比較長，那么還需要投入更多的資金?？梢栽诼短炜觾?nèi)進(jìn)行斜坡道開拓，在下面開采汽車進(jìn)采場，上面采用露天坑的運(yùn)輸系統(tǒng)的生產(chǎn)模式，通過這種方式，不僅可以完美體現(xiàn)各個(gè)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，而且還可以削減投資成本。

2.4 采用適合的采礦裝置來提高生產(chǎn)效率

在30 年前到40 年前之間，采礦技術(shù)均是按照進(jìn)化的方式發(fā)展來的，而不是所謂的改革方式。 此外，在20 世紀(jì)60 年代的末期，地下礦山著手使用無軌采礦技術(shù)，而現(xiàn)如今，使用的采礦技術(shù)有采礦設(shè)備的自動化以及遙控技術(shù)。

2.5 充填工藝的探究

當(dāng)前，由國內(nèi)甚至是國外開發(fā)而成的各種高保水速凝材料都存在著共同的缺點(diǎn)，即投資金額大，填充物經(jīng)風(fēng)吹日曬容易被破壞等，致使該技術(shù)不能被廣泛使用，同時(shí)這也是當(dāng)前亟需要解決的問題。 面對這種形勢，高壓風(fēng)流態(tài)化造漿充填工藝的出現(xiàn)彌補(bǔ)了這一問題，該技術(shù)是由新城金礦主辦并研制成功，并具有以下的優(yōu)點(diǎn)：填充物的濃度比較高、投資金額比較少、自動化操作等等，在未來的日子里將會被普遍使用。 不僅如此，塊石膠結(jié)充填也處于迅猛發(fā)展的階段。

綜上所述，當(dāng)前比較先進(jìn)的采礦技術(shù)并不止這些，日本、美國等眾多國家也都有比較先進(jìn)的采礦技術(shù)，并處在研發(fā)和使用的階段。 和其他國家相比，還需要對國內(nèi)的采礦技術(shù)進(jìn)行深入的研究，提升研究水平，主動、積極的學(xué)習(xí)外國的先進(jìn)技術(shù)以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，從而使國內(nèi)采礦行業(yè)有序、健康發(fā)展。

［1］周愛民.21 世紀(jì)初我國金屬采礦五大對策[C]//中國科協(xié)青年科學(xué)家論壇報(bào)告文集.2012.

［2］吳愛祥.我國地下金屬礦山連續(xù)開采技術(shù)研究的發(fā)展[J].有色礦山,2012(2):l-5.

［3］姚香.關(guān)于深部開采技術(shù)的探討[J].黃金,2013(2):17.