1、井下采矿技术与方法的选择【摘要】对于井下采矿作业，选择正确的技术和方法才能够提高采矿的效率和安全性。本文将从以下几个方面来具体分析我国当下金属采矿的技术和方法使用情况，并针对现状来分析如何优选井下采矿技术和方法，以提高井下采矿的安全性。 【关键词】采矿；技术；方法 中图分类号： TD43 文献标识码： A 一、前言 井下作业本身就充满着许多的不安全因素，所以，为了提高采矿作业的安全性，保证采矿工作能够取得预计的效果，必须结合矿井的实际情况，选择正确的采矿技术和方法。 二、我国金属矿产资源现状 我国矿产资源总的特点是总量大，但人均拥有量低，人均矿产储量仅为世界平均值的 58；种类齐全但结构不合理
2、，目前我国已探明矿产资源总量较大，约占世界的 12，居世界第 3 位，但主要矿产储量占世界的比例并不高。目前我国具有年产 9 亿 t 铁矿石原矿的生产能力，到2015 年可形成新增铁矿石原矿年生产能力达 33.5 亿 t。此外，我国还加大了海外铁矿投资力度，到 2015 年，我国海外权益矿规模将增加 1 亿t 左右，海外权益矿的总量达到我国进口总量的 20以上。 、 三、地下开采的新工艺和新技术 1、空场采矿的技术 (一)VCR 技术 在上世纪的中后期，VCR 技术，也就是所谓的大直径深孔球状崩落采矿方法在我国的凡口铅锌矿最先试验成功。随后，在诸多金属矿采矿中都采用了这种高效率的采矿技术和方法
3、。 (二)地下金属采矿的连续化 连续开采地下金属矿山主要是指：连续回采矿房、连续开采矿体（床） 、连续运送矿石以及连续的全工艺过程。也就是说在开采的过程中实现一步到位；在回采的过程中实现出矿、落矿、搬运矿石工艺的连续性作业；实现井下矿石的运输、转载、提升等环节的连续化；落矿、掘进、运搬、出矿、运输等工艺过程连续化。我国已经在连续四个 5 年规划中，将连续开采技术纳入国家的科技重点攻关项目中，进行了大量物力、人力、财力的投入，已进行科学实验和理论研究，并在凤凰山铜矿、狮子山铜矿以及安庆铜矿的地下金属矿山中采用连续开采技术研究，取得了一系列突出成果。 金属矿连续开采工艺根据矿岩情况或开采方式不同，
4、分为三种工艺流程： （1）在对大块矿岩开采时，为提高开采的效率，连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序，施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率，经济适用，方便矿块的控制管理和采矿设备调配，将来发展潜力很大。 （2）在对地下矿石进行后处理时，采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度，近几年来，该工艺应用较广。 （3）如果开采的矿岩硬度较大，开采具有一定的难度，可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前，有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很
5、大的进展，使其应用前景更加广阔。 2、崩落采矿的技术 (一)无底柱的分段崩落方法 我国当前的无底柱分段崩落采矿技术面临着怎样对结构参数进行加大和优化的问题。优化结构参数的主要方向为使得进路间距不断增大。通过进路间距的增大能够实现采掘工程量的大幅减少，此外还能使得一次崩矿量增大，从而使得采矿强度得以增加，降低矿石的成本，大大提高矿山经济和社会效益。因为进路间距增大具有一定的可操作性，容易得到推广和应用，当前在桃冲、程潮、北铭河、板石沟等矿山中都使用了这种技术，其具有一定的实践意义。 (二)自然崩落的技术和方法 自然崩落的技术和方法主要是指通过岩石自然应力的应用实现落矿的技术，其具有采矿成本低、生
6、产能力大等方面的优点，尤其适用于那些矿化均匀、矿体厚大、易于自然崩落的矿床开采过程。其主要原理为在矿块进行大面积拉底以后，对矿块内矿体应力平衡进行破坏，从而使得应力进行重新分布，形成新平衡拱，这时拱内的矿石会因为受到重力作用而出现周期性的脱落。 3、充填采矿的技术和方法 我国采用过分级、干式尾砂胶结、碎石水泥浆胶结、全尾砂胶结等采矿新技术和新工艺。当前，我国已经成功研制出了充填采矿新工艺，其达到世界领先水平。具体代表为：用高水全尾砂速凝固化胶结来进行充填的技术、采用粗粒级水砂进行充填的工艺、高浓度全尾砂进行自流输送以及泵压输送来进行充填的工艺和技术、膏体通过泵送进行充填技术和工艺等。 四、难采
7、矿床安全开采 1.深井采矿技术金属矿床深部开采存在着高地应力、高井温等特殊的开采技术条件，使采矿作业遇到了一系列技术难题，属典型的难采矿床。近年来针对深部难采条件研究开发了系统安全高效的采矿技术。如： (一)高地应力卸荷； (二)岩爆倾向性多因素综合评判方法； (三)高应力条件下柔性支护技术； (四)岩体失稳声发射预警方法； (五)高温矿井排热通风技术。2.难采矿体特型充填采矿技术有色金属矿床赋存条件多变，不少矿床岩体破碎不稳固，或存在地应力高和地下水等不利因素，其开采技术条件复杂，采矿难度大，往往导致采矿效率低下、安全保障程度低、资源浪费严重，或开采成本高。针对我国矿床开采技术条件复杂的矿体
8、比例大的特点，近十年来在复杂矿床开采技术方面取得了很大进展，研究开发了机械化盘区脉内采准分层充填采矿法、破碎矿体台阶顶板水平分层充填采矿法、上向梯层充填法回采井下残矿工艺。3.矿柱高效回采与群空区协同处理技术针对井下大规模矿柱回采存在群空区安全隐患大、工程条件复杂和技术难度大等难采条件，研究发展了矿柱大规模回采与群空区协同处理技术，在柿竹圆多金属矿和架川铂矿成功地实现了井下复杂条件下特大型控制爆破。成功地采用多向组合微差控制爆破技术，实现井下钻孔爆破技术的突破，并下钻孔控制爆破规模达到世界之最。为了实现矿柱回采与空区隐患协同处理，成功地开发了立体分区综合控制爆破技术，将并下大爆破按数十个相对独
9、立的爆 C 进行创新设计，确保了井下超大规模钻孔爆破的爆破效果和周边矿柱的稳定；充分利用采空区作为自由面实行多排水平孔微差控制爆破。 五、金属矿采矿技术的发展趋势 1、深井开采。随着浅部资源的逐渐消耗和枯竭，我国已开始向地下深部获取资源，预计在今后 1020a 内，我国矿山将进入 10002000m 深度开采。20 世纪 6070 年代建设的部分矿山相继进入深部开采，一些新建矿山采矿深度也很大。 2、复杂富水矿床开采技术。今后应在复杂水体矿床安全高效采矿方法、全尾砂浓缩充填材料、工艺设备及自控技术研究以及水患和地压突变规律及监测预报控制技术方面开展研究工作。特别是复杂水体矿床突水机理及防治技术
10、，井下充填的新型廉价尾砂胶结材料，微细粒尾砂高效浓缩泵送充填及自控技术，岩层变形应力渗流三场耦合分析技术，低能耗沉密脱水卧式仓造浆工艺与技术方面重点开展研究工作。3、复杂难采地下残留矿体开采技术。我国地下金属矿山长时间的开采，由于当时技术水平的制约以及乱采乱挖的影响，采区内仍残留有大量的矿石资源。这些残留矿石资源回采技术复杂，安全条件差，遗留的大量空区和矿柱长期不能得到有效处理。回收这些残留资源的主要难点是复杂空区残留资源探测技术、大参数大步距整体崩落技术、残留资源开采条件再造技术、复杂充填体下矿柱回收技术以及复杂残留矿体安全回采监测预警等技术。这些技术难题的解决，必将对提高矿产资源利用水平、推进我国采矿技术进步具有重要意义。 六、结束语 综上所述，井下采矿技术和方法的选用必须要结合矿井的特点，同时，针对所采取的方法和技术进行安全性和可靠性的分析，保证井下采矿技术和方法能够卓有成效。 【参考文献】 1池洪斌.露天采矿技术及发展方向探讨J.中国新技术新产品，2011 2邢宝恒.关于露天矿高台阶爆破问题的几点看法J.神华科技，2011 3古德生，李夕兵现代金属矿床开采科学技术M北京：冶金工业出版社，2010
