有色金屬礦山采礦技術(shù)探究范文

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摘要：當下有色金屬是工業(yè)及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域在發(fā)展過程中最重要的一項資源，人們越來越重視可持續(xù)資源的利用與發(fā)展，有關(guān)有色金屬礦山開采技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展受到了越來越多人的關(guān)注。因為當下礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，我們國家的淺層資源已經(jīng)快要消耗殆盡，所以就使得很多企業(yè)不得不轉(zhuǎn)戰(zhàn)深部資源的開發(fā)。基于此，本文將會重點分析深井采礦技術(shù)的相關(guān)問題，給其未來發(fā)展指明方向。

關(guān)鍵詞：有色金屬；深井采礦技術(shù)；礦山

由于各項技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷提升與擴大，對有色金屬的需求量變得越來越大。據(jù)相關(guān)部門調(diào)查研究，當下我們國家的有色金屬產(chǎn)銷量每年已經(jīng)達到了一千萬噸以上，有色金屬開采也逐步從表層開采轉(zhuǎn)戰(zhàn)到深部。在這樣的嚴峻背景下對深井開采技術(shù)提出了迫切的需求。

1研究的必要性

據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)階段我們國家每年有色金屬需求缺口基本保持在五千萬噸。2017年，科技部、國土資源部、水利部日前聯(lián)合印發(fā)《“十三五”資源領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》，明確“十三五”期間，礦產(chǎn)資源（金屬、非金屬、鹽湖等）類型領(lǐng)域的科技創(chuàng)新發(fā)展思路、發(fā)展目標、重點技術(shù)發(fā)展方向、重點任務(wù)和保障措施。響應(yīng)國家政策要求，對資源開發(fā)可共享技術(shù)進行標準化推廣，提升行業(yè)內(nèi)企業(yè)的整體基礎(chǔ)技術(shù)實力，促進更多基礎(chǔ)技術(shù)的標準化轉(zhuǎn)化是企業(yè)提升核心競爭力的有效途徑。目前，淺層的礦床已經(jīng)被開采殆盡，有色金屬的深部開采將成為采礦的主要研究方向[1]。通過調(diào)查分析能夠發(fā)現(xiàn)在未來的十年時間之內(nèi)我們國家的有色金屬深部開采將會達到一千米或以上。而深部開采將面臨諸多的關(guān)鍵難題：一是深部高應(yīng)力問題，深部高應(yīng)力可能導(dǎo)致破壞性地壓活動，包括礦山開挖引起的巖爆、塌陷、頂板、突水等動力災(zāi)害。二是巖性惡化。淺部硬巖變成深部軟巖，彈性體變成潛塑性體，給支護和礦山安全帶來了很大的負擔，嚴重影響了礦山的開采效率和效益。三是深高溫環(huán)境,隨著深層溫度1.7℃/100-3.0℃/100米梯度增加。

2深井開采的含義

在南非、加拿大等礦業(yè)發(fā)達國家，礦山深達800m~1000m被稱為深井開采。在德國，深度在800m~1000m以上的礦山稱為深井，深度在1200m以上的礦山稱為超深井。日本的“臨界深度”為6億米，而英國和波蘭的“臨界深度”為7.5億米。

3現(xiàn)狀分析

國民經(jīng)濟需要的鐵、錳、銅、鉛、鋅、鋁土礦等塊狀礦柱品種無法滿足需求。每年有60%以上的鐵精礦、70%以上的銅精礦和50%以上的鋁土礦必須從國外進口。主要金屬礦產(chǎn)資源對國外的高度依賴，對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展構(gòu)成了潛在的嚴重威脅。更重要的是，鎢、錫、鉬、銻、螢石、重晶石等中國優(yōu)勢礦物的優(yōu)勢正在減弱甚至喪失，其可供儲量對2020年需求的保證程度分別僅為89%、35%、85%、55%、15%、26%。與發(fā)達國家相比較，我們國家對開采技術(shù)的研究比較晚，對于深井開采技術(shù)來說，基本還處于初步階段，只有少部分礦山進入了深井采掘作業(yè)，并在深井建井、采掘設(shè)計、采掘支護工藝、供配電、通風(fēng)、排水、地壓監(jiān)測、巖爆防治等諸多方面取得了一定的實踐經(jīng)驗，大部分礦山仍然處于保證回收地下資源時只注重了大規(guī)模的開采，忽略了對開采技術(shù)的深入研究[3]。4技術(shù)研究方向（1）采礦設(shè)備方面。針對有色金屬礦山賦存規(guī)模小、賦存變化大的薄礦脈，應(yīng)研制相應(yīng)的低層鉆鏟設(shè)備，優(yōu)化配套開采技術(shù)，提高薄礦脈機械化開采水平。此外,投資科技應(yīng)該增加、系統(tǒng)規(guī)劃和頂層設(shè)計數(shù)字礦山建設(shè)應(yīng)加強技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和制度創(chuàng)新應(yīng)采取的手段促進新舊轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展傳統(tǒng)有色金屬礦山企業(yè)的驅(qū)動力。（2）巖爆方面。巖爆地質(zhì)問題，礦井當中的巖爆預(yù)測及控制問題一直是所有人關(guān)注的重點，相關(guān)科研人員也都做了幾十年的研究。但是因為巖爆本身的突發(fā)性以及隨機性，即使當下科研人一直在進行研究，但還是無法對巖爆實施有效的預(yù)測及控制，與礦井的開采安全要求仍舊有非常大的差距。巖爆預(yù)測應(yīng)密切結(jié)合采礦的過程,數(shù)值模擬方法,如定量計算未來采礦引起的擾動能量的大小,時間和空間分布巖體及其變化在開采的過程中,可以借助地震能量在地震學(xué)和大小之間的關(guān)系,對未來發(fā)展趨勢的采礦誘發(fā)的巖爆預(yù)測和震級的規(guī)則。（3）通風(fēng)建設(shè)。現(xiàn)階段深井正朝著縱深的方面發(fā)展，再加上其規(guī)模以及生產(chǎn)布局等也都在不斷擴大和變化，要是此時沒有對原本的通風(fēng)系統(tǒng)進行改變就會使得通風(fēng)系統(tǒng)的效果無法得到有效保證。應(yīng)該要將礦井所需要的風(fēng)量進行精確計算，據(jù)實際的生產(chǎn)需求去深入考慮礦井對風(fēng)的需求，以此計算出來總體的風(fēng)量需求[4]。應(yīng)該要注重中段風(fēng)量的分配情況。最后，要加強通風(fēng)設(shè)備的完善工作，且依據(jù)礦井對于風(fēng)量的需求配備合適的設(shè)備設(shè)施等，設(shè)置必要的調(diào)風(fēng)、調(diào)阻通風(fēng)構(gòu)筑物（風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)窗、風(fēng)墻等），確保井下作業(yè)面的有效風(fēng)量。（4）標準建設(shè)。國內(nèi)外沒有專門針對深井采掘作業(yè)提出技術(shù)規(guī)范要求，現(xiàn)目前國內(nèi)運行的各類有色金屬地下礦山采掘作業(yè)指導(dǎo)規(guī)范性文件，仍基于前期國內(nèi)有色金屬采礦屬于淺層礦藏的情況，對深井開采存在的高地壓應(yīng)力、巖爆、高涌水及深井提升運輸沒有明確的涉及，現(xiàn)行標準規(guī)范在此領(lǐng)域存在缺失。建立和采用標準可以提高安全生產(chǎn)，集成不同類型的設(shè)備，消除技術(shù)壁壘，提高工藝流程的互操作性。全球礦業(yè)標準規(guī)范組織正在打破孤立發(fā)展的理念，幫助礦業(yè)形成全球化思維和標準化思維。

5結(jié)語

在我們國家農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及科研等行業(yè)都需要大量的有色金屬，在經(jīng)濟飛速發(fā)展之下其需求量也都在不斷提升淺層的礦床已經(jīng)被開采殆盡，深部資源蘊藏復(fù)雜，且安全風(fēng)險極高，開采難度極大，如何在有限的資源環(huán)境下，提升資源開發(fā)利用效率，以滿足基本的發(fā)展需求，還需要相關(guān)部門及人員的繼續(xù)研究和努力。

參考文獻

[1]龍珠明.芻議深井采礦技術(shù)在有色金屬礦山中的意義[J].華東科技:學(xué)術(shù)版,2016(7):288-288.

[2]張珍奇.有色金屬礦山深井采礦技術(shù)探究[J].世界有色金屬,2017(20):77-78.

[3]廖平清.有色金屬深井采礦技術(shù)分析[J].低碳世界,2015(7):157-158.

[4]李永書.有色金屬礦山深井開采技術(shù)分析[J].低碳世界,2014(10x):184-185.

作者：章錦榮 杜德崗 蔣玉青 單位：昆明坤澤礦業(yè)技術(shù)有限責(zé)任公司