谈采矿技术发展的趋势

　　谈采矿技术发展的趋势

　　林元华

　　摘要：空场法、崩落法、充填采矿法、采矿设备、地下采矿技术发展

　　随着社会经济的不断发展，采矿技术日新月异，不断完善，经过我十多年的工作和学习，对采矿技术发展的趋势归纳出以下几点：

　　一、空场法

　　当今地下空场采矿法发展特点是大孔.，深孔，空场，大采场和阶段出矿。据不完全统计，国外使用空场采矿法出矿约占地下总采出矿量的60%，如南非的全面采矿法，加拿大和西班牙的阶段空场采矿法和VCR法甚至占绝对优势。这些方法尽管落矿方式有些不同，但都是空场采矿法,都在所开采的本阶段直接使用大型装载运输设备，在采场底部出矿，从而大幅度地提高开采强度。该采矿方法的实质是将露天矿的台阶崩矿技术应用到地下开采中，实现了大量崩矿，机械化作业，大幅度地提高了采矿强度和工效，降低了出矿成本，实现了高效率，高效益采矿。

　　二、崩落法

　　无底柱分段崩落法是一种安全，高效的采矿方法，在地下矿山应用所占比例达到80%以上。国内地下矿山中，自该采矿法引进以来，历经数十年的发展，其结构参数由最初的10m x 10m(分段高度 x 进路间距)逐步加大。目前国内采用的最大参数为20m x 20m。如梅山矿已经加大到15m x 20m，北铭河矿为15m x 18m， 程潮矿在深部开采采用， 17.5m x 15m ，大红山矿设计采用20m x 20m等。采用大参数及其综合技术措施后，大幅度地减少了采准工程量，提高了采矿强度，降低了采矿成本，经济效益十分显著。

　　增大采场结构参数，增加一次崩矿量，采用电动，全液压的大型无轨采矿设备，以达到减少采准工程量，提高全员劳动生产率和降低采矿成本的目的，是无底柱分段崩落法的未来发展方向。

　　三、充填采矿法

　　近年来，由于充填采矿法的回采工作应用了高效率的装采设备，充填工作实现了管路化。自动化，并广泛使用选厂尾砂作为充填料，矿石损失贫化小，作业安全。特别是对于围岩和地表需要保护，地压大，有自然火灾危险，矿体形态复杂的高品位或贵重金属矿床，充填采矿法的优越性更为突出，因此，充填采矿法的应用范围将会不断扩大。

　　充填采矿法在国外发展的特点是各工序实现机械化和设备大型化，主要表现在落矿，支护和出矿等方面。充填工艺技术中，胶结充填技术发展较快，从分级尾砂胶结充填到全尾砂高浓度胶结充填，到不脱水，不收缩的全尾砂胶结充填三个发展阶段。在回采工艺方法上，从提高分层，分段高度直至发展大孔落矿，阶段全高嗣后充填技术有较大发展，改进采场结构参数，实现盘区机械化充填，充填系统实现了微机控制的半自动化，自动化，采用全尾砂胶结膏体泵送充填新工艺，从而使充填采矿法进入高效采矿的先列。我国先后采用干式，分级尾砂结胶，全尾砂胶结，碎石水泥浆胶结等新工艺与新技术。最近，我国成功地试验了一批具有世界先进技术水平的充填采矿工艺。具有代表性的是;高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺，高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺，粗粒级水砂充填新工艺，膏体泵送充填工艺与技术等。2001年在绿山矿建成了膏体泵送充填系统。安庆矿以水泥，分级尾砂(不足部分用河砂补充)作为充填料，成功应用了高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填法工艺，取得良好的技术经济指标，填补了国内采矿领域多项空白，扭转了我国地下矿山普遍存在的多中段采场作业的被动局面，为地下矿山大规模安全，高效，低成本开采提供了途径，同时也标志着我国高阶段大直径深孔采矿技术进入了世界先进行列。

　　四、采矿设备

　　世界先进国家地下矿山的采，装，运以及其它辅助作业如;喷锚，装药，松石等设备，基本上实现了无轨化，即采用胶轮设备，并向大型化发展。

　　五、地下矿山采矿技术发展趋势

　　1、采矿设备高效化，大型化，自动化。

　　高效化，大型化，和自动化无轨设备是矿山设备的发展趋势。研制高效率大孔穿爆设备，中深孔全液压凿岩机具，井巷钻进机械，以及铲运机为主体的装运设备，振动出矿和连续采矿及与之配套的辅助机械等系列设备，要求尽可能实现无轨化，高效化和半自动化，自动化。采矿激光测位装置，实现微机控制的凿岩台车，可自动清除车厢内粘结物的高效连续式装载和自卸式运输列车及由微机控制的铲运机等将得到发展和应用。

　　2、矿山开采深井化

　　深井采矿技术界尚无明确的，统一的概念，一般认为由于矿床埋藏较深而使生产过程出现一些在一般矿床开采时不曾遇到的技术难题的矿山生产，即为深井采矿。目前我国通常将深度超过1000m的矿山称为深井采矿。

　　3、矿山环保护，综合治理化。

　　在国外尤其是发达国家，对矿山环境都采用综合治理的措施，对矿山排出的废水，废气，废渣及粉尘，噪音等均有严格的技术标准，许多低品位的矿山，因环保治理费用太大，而无法建设和投产。尤其是固体废料的治理，对废弃的尾矿坝，废石场一般都采用覆盖的方式，在上面种上植物，进行绿化，复垦。

　　4、矿山数字化，智能化。

　　数字矿山(DM)是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，是数字矿区和数字中国的一个重要组成部分。其最终表现为高度信息化，自动化，高效率，以至实现无人采矿和智能采矿。数字矿山以高速企业网为核心，以矿山各个应用技术软件为工具，以高效，自动化的数据采集系统为手段，实现矿山产业的信息化，自动化和产业化。其建设涉及到矿山的各个技术领域和生产，组织部门，是一项十分庞大而复杂工程，数字矿山的实现还有相当长的时间，我国矿山企业应迎难而进，抓住机遇，有计划，有步骤地实现数字矿山的建设，使我国矿山产业走上一条可持续发展之路。

　　随着采矿的发展，采矿技术人员迎来了采矿科学发展的春天，同时采矿工作者对临的工作也在加剧，新的采矿技术应用方面也日趋明显，要求工作者适应时代的要求，成为采矿创新的主力军。

　　参考文献：《当代采矿技术和发展趋势》