趙文海

摘 要： 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，各行業(yè)不斷穩(wěn)步發(fā)展，特別是采礦業(yè)發(fā)展相對(duì)較快，采礦技術(shù)也更加完善。通過(guò)將新技術(shù)、新工藝和新機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于井下采礦，使得采礦質(zhì)量、生產(chǎn)力、安全性能和經(jīng)濟(jì)效益都大大提高。要做到這一點(diǎn)，掌握井下開(kāi)采的發(fā)展趨勢(shì)就顯得尤為重要。本文分析了礦產(chǎn)資源的現(xiàn)狀，并闡述了井下采礦技術(shù)的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上總結(jié)其發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞： 井下采礦技術(shù);現(xiàn)狀;特點(diǎn);發(fā)展趨勢(shì)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD853.36 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.275

1 礦產(chǎn)資源的現(xiàn)狀

我國(guó)是一個(gè)礦產(chǎn)資源相對(duì)豐富的國(guó)家，日常生產(chǎn)資源儲(chǔ)量巨大。但我國(guó)人口眾多，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求也很大，這也間接促進(jìn)了我國(guó)礦產(chǎn)資源生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)。礦產(chǎn)資源消耗量不斷的增加，這直接導(dǎo)致過(guò)度開(kāi)采，造成嚴(yán)重的資源短缺情況，在某些開(kāi)采階段還會(huì)影響到周?chē)h(huán)境，這也嚴(yán)重影響到人類(lèi)社會(huì)的和諧與穩(wěn)定發(fā)展。如今，自然環(huán)境的破壞程度逐漸增加，自然災(zāi)害頻發(fā)，使得人們認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性，所以能源的使用開(kāi)始追求更節(jié)能、更高效的東西，這使得礦業(yè)企業(yè)必須盡快提高采礦工藝水平。此外，為了保護(hù)礦產(chǎn)資源，要提高礦產(chǎn)資源的利用率，盡可能的實(shí)現(xiàn)完全利用，避免資源開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的破壞，國(guó)家出臺(tái)了許多礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)代化理論和政策，為我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的可持續(xù)健康發(fā)展做好充分準(zhǔn)備。

2 井下采礦技術(shù)的特點(diǎn)

金屬礦床井下采礦方法大致有三類(lèi)，分別是空?qǐng)龇?、崩落法和充填?空?qǐng)龇ㄟm用條件要求礦體上盤(pán)圍巖中等穩(wěn)固以上，適宜開(kāi)采薄礦脈和中厚礦體，任意礦體傾角均可，利用常規(guī)錨網(wǎng)噴或液壓柱支護(hù)技術(shù)能保證采場(chǎng)頂板安全，通常采礦效率受采場(chǎng)頂板穩(wěn)定性和出礦設(shè)備的影響較大，一般大型設(shè)備難以投入使用;崩落法適宜開(kāi)采急傾斜的任意工業(yè)厚度礦體，其特點(diǎn)是采空區(qū)大，暴露時(shí)間長(zhǎng)，容易引起采場(chǎng)周?chē)貕鹤兓晚敯迕奥?，近地表采?chǎng)容易造成地面塌陷，所以對(duì)地面構(gòu)筑物保護(hù)要求較高，在使用前要確保地面允許塌陷，采場(chǎng)布置時(shí)要將地面重要構(gòu)筑物劃在移動(dòng)范圍以外，該方法鑿巖、出礦設(shè)備均可采用現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備，采礦效率高，特別對(duì)厚大礦體的開(kāi)采效果更加顯著;充填采礦法是成本較高的采礦方法，其工藝要求對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填，按照充填先后分為生產(chǎn)交叉充填和嗣后充填，充填方式按充填料的種類(lèi)分為：廢石充填、全尾砂充填、全尾砂膠結(jié)充填及尾砂骨料膠結(jié)充填等，較其它采礦方法而言，礦山企業(yè)需要建設(shè)充填系統(tǒng)，需要建設(shè)充填站和管道系統(tǒng)，并組建專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行充填作業(yè)和系統(tǒng)維護(hù)，噸礦采礦成本自然較高，所以更加適用于開(kāi)采品位較高或價(jià)值可觀的礦產(chǎn)，目前在國(guó)家大政策趨勢(shì)下，環(huán)保是礦業(yè)企業(yè)必須考慮的，環(huán)保不達(dá)標(biāo)的礦山一律停產(chǎn)，充填采礦是國(guó)家鼓勵(lì)使用的工藝，因?yàn)槠渚哂形廴拘。瑹o(wú)需建設(shè)排土場(chǎng)或尾礦庫(kù)，對(duì)土地和地表水體起到很好的保護(hù)作用。綜上所述金屬礦床地下開(kāi)采采礦方法的選擇要結(jié)合礦山實(shí)際情況綜合考慮礦體的產(chǎn)狀、圍巖情況、礦石價(jià)值、環(huán)保要求等，并做好充分的經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)后再進(jìn)行生產(chǎn)投資。

3 井下采礦的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 井下充填技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

尾砂膠結(jié)充填技術(shù)、碎石水泥膠結(jié)充填技術(shù)等地下開(kāi)采技術(shù)的出現(xiàn)，使我國(guó)礦山工業(yè)得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。但是這些技術(shù)已經(jīng)面臨淘汰的局面，從我國(guó)礦業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)看，許多采礦技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足礦業(yè)的需要。因此，隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展和科學(xué)化，井下采礦技術(shù)不斷完善，傳統(tǒng)的井下充填技術(shù)正朝著高濃度和高尾方向發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步不僅大大減少了膠體材料的使用，而且對(duì)提高工程效率有很大的幫助，有效的改善了地下采礦環(huán)境，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和大規(guī)模采礦。

3.2 深部開(kāi)采的發(fā)展趨勢(shì)

隨著人民生活水平的不斷提高和時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)人類(lèi)礦產(chǎn)資源供應(yīng)的要求越來(lái)越高，人民對(duì)礦產(chǎn)資源的需求越來(lái)越大，要求礦業(yè)企業(yè)擁有更高的技術(shù)水平。只有提高企業(yè)的采礦水平，才能取得較高的經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。受到技術(shù)限制，我國(guó)深部開(kāi)采的發(fā)展較緩慢，目前在實(shí)際應(yīng)用和理論研究方面還有很大的提升空間。另外，從深部開(kāi)采的特點(diǎn)出發(fā)，影響深部開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的因素有很多。例如，礦井地震災(zāi)害分布、斷裂巖層等。因此，對(duì)采礦企業(yè)和礦業(yè)開(kāi)采研究機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，當(dāng)前的任務(wù)之一是開(kāi)展深部采礦技術(shù)的分析和研究，使企業(yè)不斷提高技術(shù)水平，促進(jìn)采礦企業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展，為采礦企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 支護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

由于井下支護(hù)技術(shù)可以有效的減少井下采礦過(guò)程中安全事故的發(fā)生，所以要尤其的重視支護(hù)技術(shù)。在井下開(kāi)采中，為了保證井下開(kāi)采的安全，需要建立專(zhuān)門(mén)的組織和制定規(guī)劃。隨著深部開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，深部支護(hù)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代錨網(wǎng)噴、注漿錨索、超前管棚與鋼支架聯(lián)合支護(hù)技術(shù)是井下使用的常規(guī)支護(hù)方式，是一種全面取代木支護(hù)的地下支護(hù)技術(shù)，跟以往的傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)相比，新技術(shù)的支護(hù)能力更強(qiáng)，能夠最大限度的提高采礦技術(shù)的安全性，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。一種新型的井下支護(hù)技術(shù)不僅有效的防止井下事故的發(fā)生，還會(huì)促進(jìn)我國(guó)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的不斷提高。

3.4 深海采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

深海采礦技術(shù)對(duì)于我國(guó)開(kāi)發(fā)海洋資源有著重要作用，深海采礦技術(shù)是開(kāi)發(fā)深海金屬礦物資源方面最重要的技術(shù)，能夠幫助我國(guó)獲得深海中的稀有資源，緩解我國(guó)資源短缺的問(wèn)題，此外，屬于我國(guó)的海洋面積較大，開(kāi)發(fā)深海資源能夠提高我國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)于深海采礦技術(shù)的重視使深海資源得到安全高效開(kāi)采成為可能。

3.5 采礦工藝綠色化的發(fā)展趨勢(shì)

隨著采礦技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)礦業(yè)應(yīng)朝著高效、綠色、環(huán)保、低碳的方向發(fā)展。地下采礦過(guò)程的綠色化有助于改進(jìn)采礦技術(shù)和規(guī)范采礦作業(yè)。煤與天然氣聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)和煤炭地下氣化技術(shù)是目前典型的綠色開(kāi)采技術(shù)。煤與天然氣聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)可以同時(shí)開(kāi)發(fā)天然氣和煤炭。充分利用巖石運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn)，開(kāi)展有效的煤炭開(kāi)采，提高煤炭資源的清潔度。綠色化的采礦工藝符合我國(guó)對(duì)于工業(yè)發(fā)展的要求，并且逐漸成為主流。

結(jié)束語(yǔ)：由于各種因素的影響，礦產(chǎn)資源的科學(xué)合理開(kāi)發(fā)對(duì)保障人類(lèi)的和諧穩(wěn)定發(fā)展起著重要作用。由于人類(lèi)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求日益增加，隨著地表礦產(chǎn)資源量的減少，人們必須開(kāi)發(fā)地表以下的礦產(chǎn)資源。因此，并聯(lián)開(kāi)采技術(shù)已逐漸得到廣泛應(yīng)用，其地位日益突出。本文簡(jiǎn)要論述了我國(guó)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和地下開(kāi)采技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，希望能為有關(guān)人員提供一些參考。

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