談采礦技術發展的趨勢

　　林元華

　　摘要：空場法、崩落法、充填采礦法、采礦設備、地下采礦技術發展

　　隨著社會經濟的不斷發展，采礦技術日新月異，不斷完善，經過我十多年的工作和學習，對采礦技術發展的趨勢歸納出以下幾點：

　　一、空場法

　　當今地下空場采礦法發展特點是大孔.，深孔，空場，大采場和階段出礦。據不完全統計，國外使用空場采礦法出礦約占地下總采出礦量的60%，如南非的全面采礦法，加拿大和西班牙的階段空場采礦法和VCR法甚至占絕對優勢。這些方法盡管落礦方式有些不同，但都是空場采礦法,都在所開采的本階段直接使用大型裝載運輸設備，在采場底部出礦，從而大幅度地提高開采強度。該采礦方法的實質是將露天礦的臺階崩礦技術應用到地下開采中，實現了大量崩礦，機械化作業，大幅度地提高了采礦強度和工效，降低了出礦成本，實現了高效率，高效益采礦。

　　二、崩落法

　　無底柱分段崩落法是一種安全，高效的采礦方法，在地下礦山應用所占比例達到80%以上。國內地下礦山中，自該采礦法引進以來，歷經數十年的發展，其結構參數由最初的10m x 10m(分段高度 x 進路間距)逐步加大。目前國內采用的最大參數為20m x 20m。如梅山礦已經加大到15m x 20m，北銘河礦為15m x 18m， 程潮礦在深部開采采用， 17.5m x 15m ，大紅山礦設計采用20m x 20m等。采用大參數及其綜合技術措施后，大幅度地減少了采準工程量，提高了采礦強度，降低了采礦成本，經濟效益十分顯著。

　　增大采場結構參數，增加一次崩礦量，采用電動，全液壓的大型無軌采礦設備，以達到減少采準工程量，提高全員勞動生產率和降低采礦成本的目的，是無底柱分段崩落法的未來發展方向。

　　三、充填采礦法

　　近年來，由于充填采礦法的回采工作應用了高效率的裝采設備，充填工作實現了管路化。自動化，并廣泛使用選廠尾砂作為充填料，礦石損失貧化小，作業安全。特別是對于圍巖和地表需要保護，地壓大，有自然火災危險，礦體形態復雜的高品位或貴重金屬礦床，充填采礦法的優越性更為突出，因此，充填采礦法的應用范圍將會不斷擴大。

　　充填采礦法在國外發展的特點是各工序實現機械化和設備大型化，主要表現在落礦，支護和出礦等方面。充填工藝技術中，膠結充填技術發展較快，從分級尾砂膠結充填到全尾砂高濃度膠結充填，到不脫水，不收縮的全尾砂膠結充填三個發展階段。在回采工藝方法上，從提高分層，分段高度直至發展大孔落礦，階段全高嗣后充填技術有較大發展，改進采場結構參數，實現盤區機械化充填，充填系統實現了微機控制的半自動化，自動化，采用全尾砂膠結膏體泵送充填新工藝，從而使充填采礦法進入高效采礦的先列。我國先后采用干式，分級尾砂結膠，全尾砂膠結，碎石水泥漿膠結等新工藝與新技術。最近，我國成功地試驗了一批具有世界先進技術水平的充填采礦工藝。具有代表性的是;高水全尾砂速凝固化膠結充填新工藝，高濃度全尾砂自流輸送及泵壓輸送充填新工藝，粗粒級水砂充填新工藝，膏體泵送充填工藝與技術等。2001年在綠山礦建成了膏體泵送充填系統。安慶礦以水泥，分級尾砂(不足部分用河砂補充)作為充填料，成功應用了高階段大直徑深孔崩礦嗣后充填法工藝，取得良好的技術經濟指標，填補了國內采礦領域多項空白，扭轉了我國地下礦山普遍存在的多中段采場作業的被動局面，為地下礦山大規模安全，高效，低成本開采提供了途徑，同時也標志著我國高階段大直徑深孔采礦技術進入了世界先進行列。

　　四、采礦設備

　　世界先進國家地下礦山的采，裝，運以及其它輔助作業如;噴錨，裝藥，松石等設備，基本上實現了無軌化，即采用膠輪設備，并向大型化發展。

　　五、地下礦山采礦技術發展趨勢

　　1、采礦設備高效化，大型化，自動化。

　　高效化，大型化，和自動化無軌設備是礦山設備的發展趨勢。研制高效率大孔穿爆設備，中深孔全液壓鑿巖機具，井巷鉆進機械，以及鏟運機為主體的裝運設備，振動出礦和連續采礦及與之配套的輔助機械等系列設備，要求盡可能實現無軌化，高效化和半自動化，自動化。采礦激光測位裝置，實現微機控制的鑿巖臺車，可自動清除車廂內粘結物的高效連續式裝載和自卸式運輸列車及由微機控制的鏟運機等將得到發展和應用。

　　2、礦山開采深井化

　　深井采礦技術界尚無明確的，統一的概念，一般認為由于礦床埋藏較深而使生產過程出現一些在一般礦床開采時不曾遇到的技術難題的礦山生產，即為深井采礦。目前我國通常將深度超過1000m的礦山稱為深井采礦。

　　3、礦山環保護，綜合治理化。

　　在國外尤其是發達國家，對礦山環境都采用綜合治理的措施，對礦山排出的廢水，廢氣，廢渣及粉塵，噪音等均有嚴格的技術標準，許多低品位的礦山，因環保治理費用太大，而無法建設和投產。尤其是固體廢料的治理，對廢棄的尾礦壩，廢石場一般都采用覆蓋的方式，在上面種上植物，進行綠化，復墾。

　　4、礦山數字化，智能化。

　　數字礦山(DM)是對真實礦山整體及其相關現象的統一認識與數字化再現，是數字礦區和數字中國的一個重要組成部分。其最終表現為高度信息化，自動化，高效率，以至實現無人采礦和智能采礦。數字礦山以高速企業網為核心，以礦山各個應用技術軟件為工具，以高效，自動化的數據采集系統為手段，實現礦山產業的信息化，自動化和產業化。其建設涉及到礦山的各個技術領域和生產，組織部門，是一項十分龐大而復雜工程，數字礦山的實現還有相當長的時間，我國礦山企業應迎難而進，抓住機遇，有計劃，有步驟地實現數字礦山的建設，使我國礦山產業走上一條可持續發展之路。

　　隨著采礦的發展，采礦技術人員迎來了采礦科學發展的春天，同時采礦工作者對臨的工作也在加劇，新的采礦技術應用方面也日趨明顯，要求工作者適應時代的要求，成為采礦創新的主力軍。

　　參考文獻：《當代采礦技術和發展趨勢》