王超群，李 闖

（1.云南上立礦業(yè)有限公司，云南 昆明 650051；2.長(zhǎng)春黃金研究院有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

1 金屬礦山采礦現(xiàn)狀與技術(shù)特點(diǎn)分析

1.1 現(xiàn)狀

（1）缺少優(yōu)質(zhì)礦源。從目前來(lái)看，我國(guó)在金屬礦山采礦方面普遍面臨著缺少優(yōu)質(zhì)礦源的問(wèn)題，與此同時(shí)，國(guó)家礦產(chǎn)資源上有著中型金屬礦比重較大的特點(diǎn)，而小型的礦源也相對(duì)較多，但大型的金屬礦源則比較少，絕大部分的礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)在采礦期間過(guò)于側(cè)重其所能夠取得的經(jīng)濟(jì)效益，使得國(guó)家礦產(chǎn)資源面臨著整體耗費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象，突出了資源能源消耗的各方面問(wèn)題，未能實(shí)現(xiàn)最大限度的開(kāi)采以及利用。

（2）采礦技術(shù)落后。我國(guó)地域遼闊，各地區(qū)自然條件以及政策條件之間的不同導(dǎo)致各地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面存在一定的差異，與此同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中同外界條件之間也存在較為明顯的不同。

（3）環(huán)境破壞嚴(yán)重。在開(kāi)展金屬礦山采礦工作的過(guò)程中，若是受到外界不利環(huán)境影響或者是未能規(guī)范操作，便會(huì)產(chǎn)生地形變化以及坍塌問(wèn)題，最終導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的環(huán)境破壞。同時(shí)廢水、廢渣隨意排放、堆置，對(duì)環(huán)境污染極大，環(huán)境污染容度本身是有限度的，礦山生產(chǎn)期間，相關(guān)負(fù)責(zé)人沒(méi)有從其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度著手，采取針對(duì)性的措施，便極有可能會(huì)增加出現(xiàn)大自然反噬的概率，這不僅不利于金屬礦山采礦的可持續(xù)發(fā)展，還會(huì)對(duì)社會(huì)的正常發(fā)展起到負(fù)面影響。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）針對(duì)性強(qiáng)。金屬礦山井下開(kāi)采技術(shù)本身存在著針對(duì)性強(qiáng)的技術(shù)特點(diǎn)，不同地區(qū)所賦存的礦產(chǎn)資源存在性質(zhì)上的差異性，基于此，采礦技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循因地制宜、因礦生法的原則，展開(kāi)具體的井下開(kāi)采操作，優(yōu)化選用與該地區(qū)條件相適應(yīng)的技術(shù)工藝，以提高地下礦產(chǎn)資源開(kāi)采效率，保證礦山安全生產(chǎn)。

（2）準(zhǔn)備較多。通常情況下，金屬礦山井下開(kāi)采的環(huán)境條件相對(duì)較差，所以往往在采礦效率方面會(huì)比較差，下井作業(yè)人員需要在進(jìn)行正式下井操作之前做好充足的事先準(zhǔn)備工作，既要切實(shí)確保自身的生命安全，同時(shí)還要為工作效率的提升奠定基礎(chǔ)。

（3）創(chuàng)新性強(qiáng)?，F(xiàn)如今，我國(guó)社會(huì)發(fā)展水平逐漸提升，國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，在該時(shí)代背景下，礦產(chǎn)資源是至關(guān)重要的保障，近些年來(lái)我國(guó)積極開(kāi)展對(duì)于井下采礦技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，使得各種井下新型采礦技術(shù)層出不窮，其中部分技術(shù)已經(jīng)在當(dāng)前的金屬礦山井下開(kāi)采作業(yè)中得到了有效運(yùn)用，并取得了良好的實(shí)踐成果。

2 金屬礦山開(kāi)采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)分析

2.1 深部開(kāi)采與原地溶浸采礦技術(shù)

對(duì)于超過(guò)地下600m深度的礦產(chǎn)資源需要采用深部開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行開(kāi)采，隨著深部開(kāi)采技術(shù)的不斷研究和加強(qiáng)，開(kāi)采深度也在不斷加深，如今已經(jīng)能夠?qū)Φ叵?50m以下的礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)采，使過(guò)去無(wú)法開(kāi)采的礦產(chǎn)資源等到更加充分地利用。

原地溶浸采礦技術(shù)中包含了采礦、選礦、冶煉等多種技術(shù)，能夠?qū)鹘y(tǒng)的礦產(chǎn)資源開(kāi)采模式改進(jìn)為直接金屬提取的開(kāi)采模式。還具有較為廣泛地應(yīng)用性，能夠?qū)Χ喾N金屬礦山進(jìn)行開(kāi)采，包括銅礦和金礦在內(nèi)的二十多種金屬礦山。通過(guò)對(duì)原地溶浸采礦技術(shù)的分析將其優(yōu)勢(shì)總結(jié)為以下四點(diǎn)：第一是能夠減少開(kāi)采礦石的工作量，也減少了尾砂和廢石的產(chǎn)生，對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)有著突出的優(yōu)勢(shì)；第二點(diǎn)是減少了開(kāi)采礦石后的提出過(guò)程，能夠使整個(gè)開(kāi)采過(guò)程得以縮短，減少開(kāi)采作業(yè)的成本，進(jìn)而具有促進(jìn)經(jīng)濟(jì)收益提高的優(yōu)勢(shì)；第三點(diǎn)是能夠在常規(guī)開(kāi)采技術(shù)無(wú)法開(kāi)采的金屬礦山中進(jìn)行開(kāi)采，具有更高的適應(yīng)性?xún)?yōu)勢(shì)；第四點(diǎn)是能夠有效改善惡劣的開(kāi)采環(huán)境，對(duì)于開(kāi)采的安全性有著較大的保護(hù)優(yōu)勢(shì)。

2.2 空?qǐng)霾傻V技術(shù)

空?qǐng)鲩_(kāi)采是較為重要的采礦方法之一，該方法主要指的是在回采的過(guò)程中需要在原有的基礎(chǔ)上將采場(chǎng)一分為二，按照礦房和礦柱的順序逐一進(jìn)行操作，空?qǐng)鲩_(kāi)采方法的應(yīng)用可以根據(jù)其回采操作、框壁構(gòu)造的差異性劃分為全面開(kāi)采、階段性開(kāi)采以及房柱開(kāi)采幾種類(lèi)型。工作人員在對(duì)是否留設(shè)礦柱以及空?qǐng)龅V柱布置形式進(jìn)行確定的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)先對(duì)其具體的采礦形式以及礦巖性質(zhì)進(jìn)行分析。一般來(lái)說(shuō)，該方法的應(yīng)用對(duì)于環(huán)境的要求相對(duì)較高，只能夠作用于礦石以及圍巖相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中。該方法在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候存在較高危險(xiǎn)性，所以務(wù)必要加強(qiáng)對(duì)于各項(xiàng)安全處理措施的重視。

2.3 充填技術(shù)

當(dāng)進(jìn)行金屬礦山采礦作業(yè)的時(shí)候，原本的采空區(qū)極大可能出現(xiàn)圍巖大面積冒落，所以工作人員需要使用充填法在原本的采空區(qū)中填入充填料，從而有效規(guī)避潛在的采空區(qū)冒落問(wèn)題，對(duì)于后續(xù)礦山生產(chǎn)的高質(zhì)量開(kāi)展有著保障作用。在開(kāi)展稀缺礦體開(kāi)采的過(guò)程中，若是發(fā)現(xiàn)其礦山存在圍巖不穩(wěn)固的問(wèn)題，便可以采用充填開(kāi)采的工藝，通常情況下，充填法開(kāi)采的工藝，較多應(yīng)用于開(kāi)采技術(shù)條件相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域，比如：受到外界水源、火災(zāi)以及交通等因素干擾嚴(yán)重等地區(qū)。充填開(kāi)采方法的高效應(yīng)用能夠在原有的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)金屬礦山井下采礦安全性的提高，與此同時(shí)，其本身具有環(huán)保性能，環(huán)境污染較小，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。一般來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)填充料運(yùn)輸方式以及材料的不同將其劃分成三種類(lèi)型。

其一是干式充填，該方法常用于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，具體是指在機(jī)械以及風(fēng)力基礎(chǔ)上將砂石材料運(yùn)送至礦區(qū)。然而現(xiàn)如今我國(guó)開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了更新升級(jí)，該方式本身具有成本高、操作復(fù)雜等局限性，難以同新時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)。其二便是水力充填，該方法主要是指充分將填充料與水拌和，進(jìn)而形成砂漿，然后再用泵壓實(shí)現(xiàn)砂漿填充料向采空區(qū)的運(yùn)送，當(dāng)填充料完成之后便可以為采空區(qū)提供較為堅(jiān)硬的載體。其三則為膠結(jié)充填，該方法是目前絕大部分礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)最廣泛應(yīng)用的方法，具體是指在將碎石、沙子、石灰以及水泥混合起來(lái)之后，利用管道將其送到采空區(qū)中。該方式在應(yīng)用上優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)，不僅效率高而且流程簡(jiǎn)便方便操作。

2.4 崩落采礦技術(shù)

崩落采礦技術(shù)分為無(wú)底柱分段崩落技術(shù)與自然崩落兩種技術(shù)類(lèi)型，區(qū)分的主要依據(jù)在于具體的使用方式存在較大的差異。其中無(wú)底柱分段崩落技術(shù)是從瑞典引進(jìn)，經(jīng)過(guò)我國(guó)金屬礦山開(kāi)采的實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證后逐漸在開(kāi)采作業(yè)中推廣應(yīng)用。在進(jìn)行無(wú)底柱分段崩落技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要做好對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化，如果優(yōu)化存在問(wèn)題將會(huì)直接導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生問(wèn)題。自然崩落技術(shù)主要是通過(guò)巖石的自然應(yīng)力作用形成落礦，能夠發(fā)揮出更大的生產(chǎn)能力，降低開(kāi)采的成本。在實(shí)際的金屬礦山開(kāi)采作業(yè)中，自然崩落技術(shù)更適用于礦化均勻、礦體厚大和易于崩落的低品位礦山的開(kāi)采應(yīng)用。

3 金屬礦山開(kāi)采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)的安全措施

3.1 優(yōu)化方法的選用

從目前來(lái)看，采空區(qū)是金屬礦山開(kāi)采過(guò)程中最為重要的安全隱患之一，在采礦過(guò)程中需要將礦塊開(kāi)采出來(lái)，這樣一來(lái)便會(huì)出現(xiàn)一定的空洞，而這些空洞在結(jié)構(gòu)上存在嚴(yán)重的不足，再加上后續(xù)各種采礦操作的持續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致整體采礦區(qū)域的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有所降低?；诖?，相關(guān)工作人員務(wù)必要針對(duì)實(shí)際情況采取相應(yīng)的安全防護(hù)手段，以此保障方法選用的科學(xué)性與針對(duì)性，為開(kāi)采作業(yè)的持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 開(kāi)展安全評(píng)價(jià)工作

專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員需要在開(kāi)采前詳細(xì)分析開(kāi)采區(qū)域的應(yīng)力，與此同時(shí)還要綜合考慮當(dāng)下開(kāi)采隊(duì)伍以及所選用技術(shù)方法的實(shí)際情況，作出高質(zhì)量地風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估以及安全評(píng)價(jià)，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上形成可行性較強(qiáng)的方案。除此以外，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化開(kāi)展對(duì)于采礦技術(shù)人員的井下專(zhuān)業(yè)技能以及安全技能的培訓(xùn)工作，敦促其時(shí)時(shí)刻刻保持警惕，全方位觀察井下的環(huán)境條件，以便于及時(shí)掌握各種不安全因素，采取針對(duì)性地應(yīng)對(duì)措施，切實(shí)保障操作人員的人身安全。

3.3 實(shí)時(shí)更新技術(shù)

設(shè)備和技術(shù)是確保金屬礦山生產(chǎn)高效推進(jìn)的重要基礎(chǔ)，同時(shí)也是提升開(kāi)采工作穩(wěn)定性以及安全性的重要保障?；诖?，相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際下井操作之前需要先開(kāi)展開(kāi)采設(shè)備的安全評(píng)價(jià)，盡可能降低由于設(shè)備故障和技術(shù)問(wèn)題導(dǎo)致工作受阻的概率。從目前我國(guó)所具有的技術(shù)條件來(lái)看，相關(guān)技術(shù)人員需要積極開(kāi)展自動(dòng)化系統(tǒng)布置，并及時(shí)更新相應(yīng)的采礦設(shè)備，此舉能夠切實(shí)提升井下生產(chǎn)工作所具有的機(jī)械化水平，以此保障操作人員的人身安全。

3.4 形成安全管理機(jī)制

現(xiàn)如今我國(guó)的采礦技術(shù)水平正在逐漸提升，與此同時(shí)機(jī)械化程度也在不斷加深，所以，在金屬礦山采礦生產(chǎn)的過(guò)程中需要形成科學(xué)合理的安全管控機(jī)制。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)在原有的基礎(chǔ)上構(gòu)建起能夠滿足金屬礦山生產(chǎn)所需要的相關(guān)信息平臺(tái)，為后續(xù)礦山勘察、采礦生產(chǎn)以及后期保障等信息匯總與分析工作的高質(zhì)量開(kāi)展創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。特別要注意統(tǒng)一管控礦山采礦井下作業(yè)情況的各方面監(jiān)測(cè)信息，以便于井下操作過(guò)程中能夠基于此對(duì)相關(guān)技術(shù)措施展開(kāi)實(shí)時(shí)的優(yōu)化調(diào)整與完善。

4 金屬礦山開(kāi)采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新

4.1 構(gòu)建現(xiàn)代化生態(tài)礦業(yè)

在進(jìn)行金屬礦山開(kāi)采時(shí)，由于會(huì)造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境的破壞，容易發(fā)生山體倒塌、雨季滑坡、泥石流等災(zāi)害。如果坍塌范圍與地表大面積相連，還會(huì)導(dǎo)致地表的泥石和積水大量涌入開(kāi)采礦洞中，對(duì)開(kāi)采人員的生命安全造成嚴(yán)重威脅?，F(xiàn)代化生態(tài)礦業(yè)更加注重金屬礦山開(kāi)采和生態(tài)環(huán)境的和諧性，降低開(kāi)采過(guò)程中造成的破壞性影響，既能夠保障生態(tài)環(huán)境的安全，也能夠保障開(kāi)采人員的生命安全。需要對(duì)金屬礦山所在區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)、氣候環(huán)境、地理環(huán)境的情況進(jìn)行充分地了解，并結(jié)合礦山的開(kāi)采沉陷理論和地表的下沉情況進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算分析，在對(duì)開(kāi)采作業(yè)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，保證礦山生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

4.2 保持開(kāi)采作業(yè)的清潔性

為了滿足開(kāi)采作業(yè)的清潔性要求，可以采用以下三種措施進(jìn)行開(kāi)采：第一種是對(duì)開(kāi)采人員進(jìn)行嚴(yán)格管理，避免在開(kāi)采作業(yè)期間對(duì)生活垃圾或廢水進(jìn)行的隨意排放，可以采取集中堆放的方式，定期進(jìn)行統(tǒng)一處理；第二種是對(duì)開(kāi)采流程進(jìn)行規(guī)范管理，尤其是對(duì)開(kāi)采技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用流程以及材料的生產(chǎn)流程，通過(guò)規(guī)范性的管理制度控制整個(gè)環(huán)節(jié)的整潔程度，也使開(kāi)采流程更加有序；第三種是采用更加綠色環(huán)保的開(kāi)采技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行開(kāi)采，減少污染的產(chǎn)生，也降低資源的過(guò)度消耗，形成綠色環(huán)保的開(kāi)采模式。

4.3 分區(qū)規(guī)劃發(fā)展方向

我國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)、礦產(chǎn)資源產(chǎn)量、氣候和地理?xiàng)l件等都具有較大的差異性，所以為了更好地促進(jìn)礦業(yè)的發(fā)展，也促進(jìn)各區(qū)域的發(fā)展平衡，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分區(qū)規(guī)劃，制定具有針對(duì)性的發(fā)展方向，也能夠使經(jīng)濟(jì)效益得到更好的保障，同時(shí)還有利于新型礦業(yè)模式的推廣，更好地融入各地區(qū)不同條件下的礦業(yè)中。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好、礦產(chǎn)資源豐富的區(qū)域，可以加大對(duì)礦業(yè)的投入，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)的應(yīng)用，總結(jié)更多的開(kāi)采應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，有利于其他區(qū)域的借鑒學(xué)習(xí)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較差、礦產(chǎn)資源匱乏的區(qū)域中，要注重對(duì)開(kāi)采的監(jiān)測(cè)和管控，避免過(guò)度開(kāi)采造成的不良影響等。

5 結(jié)語(yǔ)

在金屬礦山的開(kāi)采中，需要通過(guò)現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)滿足開(kāi)采的需求，也是滿足我國(guó)在資源能源產(chǎn)業(yè)方面的需求。本文就對(duì)現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)進(jìn)行了深入地分析和充分的探討，期望能夠?yàn)楝F(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)的提高起到參考作用。