深井采矿技术在有色金属矿山中的意义分析

深井采矿技术在有色金属矿山中的意义分析
发表时间：2019-07-31T09:53:51.763Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：韩旭日
[导读] 国民经济需要的铁、锰、铜、铅、锌、铝土矿等块状矿柱品种无法满足需求。

山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省莱州市 261417
摘要：近年来我国诸多行业在发展过程中,对于有色金属资源的需求量不断攀升,但是该资源的开采量却呈现出逐年下降的情况,究其原因为处于矿山浅表层的有色金属已经被挖掘殆尽,过少的资源数量难以满足市场过高的资源需求量;同时经过对矿山有色金属资源分布情况的勘察,可知矿山深部埋藏着储量丰富的有色金属资源,但是开采作业难度太大,常规技术无法直接对资源进行开采。

针对该问题,需要矿山作业的技术人员对深部资源开采技术进行重点研究,结合开采的难点问题找出最佳的有色金属矿山深井采矿技术,有效提升此类矿山开采作业的质量和效率,依托开采获取的大量资源满足市场所需,实现矿山企业的长远可持续发展。

关键词：深井采矿技术；有色金属矿山；意义
1现状分析
国民经济需要的铁、锰、铜、铅、锌、铝土矿等块状矿柱品种无法满足需求。

每年有60%以上的铁精矿、70%以上的铜精矿和50%以上的铝土矿必须从国外进口。

主要金属矿产资源对国外的高度依赖，对我国国民经济的发展构成了潜在的严重威胁。

更重要的是，钨、锡、钼、锑、萤石、重晶石等中国优势矿物的优势正在减弱甚至丧失，其可供储量对2020年需求的保证程度分别仅为89%、35%、85%、55%、15%、26%。

与发达国家相比较，我们国家对开采技术的研究比较晚，对于深井开采技术来说，基本还处于初步阶段，只有少部分矿山进入了深井采掘作业，并在深井建井、采掘设计、采掘支护工艺、供配电、通风、排水、地压监测、岩爆防治等诸多方面取得了一定的实践经验，大部分矿山仍然处于保证回收地下资源时只注重了大规模的开采，忽略了对开采技术的深入研究。

2深井采矿技术在有色金属矿山中的意义
2.1高地应力卸荷
深井采矿中,高地应力问题是影响开采顺利进行的一个核心问题,必须得到足够的重视。

在矿山回采规划中,应该运用采场局部弱化技术,做好相应的整合工作,对岩石应力的分布情况进行调整,确保应力集中部位能够从浅部转移到深部。

而为了实现这一目标,技术人员必须结合具体情况,对需要承受应力荷载的岩石进行适当调整,确保其能够处于三向受力状态,避免应力过于集中导致岩体破坏,同时也能够显著提升岩体自承受能力。

不仅如此,技术人员还应该运用科学合理的措施和手段,将岩层岩体承受的负荷与应力转移到深部岩石上,减少岩层承受的压力,从而满足高地应力卸荷的基本要求。

2.2保障结构稳定
深井采矿技术能够通过相应的钢纤维混凝土支护来保证巷道结构的稳定性,确保开采安全。

通常情况下,钢纤维混凝土支护技术多运用于基础条件良好,不过混凝土结构开始出现开裂问题的部位,通过有效处理,能够提升混凝土基体结构的强度和韧性,对深井采矿过程中的高地应力岩爆情况进行控制。

在运用钢纤维混凝土支护技术对混凝土结构进行支护处理时,需要用到许多相关设备,如混凝土搅拌设备、运输设备、喷砼作业台等,能够对工作面的稳定性进行强化,控制有害岩层松动,保证开采安全。

2.3实现通风降温
深井采矿技术在有色金属矿山开采中的通风降温主要是借助岩层与空气之间的热交换理论实现,配合智能化网络系统对于井下复杂通风环境的分析,能够提供非常有指导价值的数据信息,为井下管理提供参考,提供相对稳定且持续性的矿井巷道调热机能,有效降低采矿工作面的温度,减少其对于采矿作业的影响。

运用高温矿井排热通气技术,可以对井下温度进行控制,保证深井采矿的安全性。

2.4保障矿山安全
在矿山开采中,经常会遇到一些突发状况,如果不能对其进行有效应对,则可能会引发相应的安全事故,造成经济损失甚至人员伤亡。

因此,深井采矿过程中,应该高度重视安全工作,做好安全防范,制定切实可行的应急预案,确保在突发事故发生时能够做好应对工作,将风险和隐患控制在一定范围内,这就需要用到相应的矿山安全保障技术,配合丰富的理论,为深井采矿管理及控制提供系统性指导。

具体来讲,包括了岩体失稳声发射预报方法、震源定位技术、地压微震检测以及岩爆倾向性多因素综合评判方法等。

2.5实现联合采矿
从目前来看,虽然我国在有色金属矿山深井采矿方面的已经进行的较长时间的研究,但是因为社会的发展以及市场需求的变化,取得的成果在推广应用方面存在一定滞后性,并不能很好地为有色金属矿山深井开采提供有效的参考和指导。

随着开采深度的持续增加,开采难度的不断加大,对矿产开采技术提出了更加严格的要求,在这种情况下,做好深井采矿技术的深入研究也就变得非常重要。

对于部分有色金属矿山深井开采,由于矿岩的物力力学性质、结构、产状、地质环境等变化较大,而采用单一的采矿工艺或技术进行开采,势必会增加安全风险,降低生产效率,造成矿产资源的严重浪费。

通过加强对深井矿岩性质及地质环境的研究,依据矿岩的结构及特征,做好岩体分类工作,归纳总结出各类岩体所适用的采矿工艺或技术,在面对深井开采复杂地质环境时,可依据不同类别的矿岩而采用相应的采矿技术,也可在面对不同地质环境时,采用不同的采矿技术,从而实现深井联合采矿,达到预期的采矿效果。

联合采矿能够充分发挥不同类型矿产的采集优势,进一步提升深井采矿的安全性。

3技术应用要点
在上述技术应用期间,工作人员需要掌握应用要点,确保技术应用价值可以得到有效的实现:首先为控制浪费问题,有色金属矿山作业中常要采用低废控制手段对于产能浪费情况加以控制,以此让采矿所得的全部资源均可以应用到需要的地方。

一般情况下,针对一些品位较低的矿山会使用传统开采技术进行资源开采,但是由于采矿技术的落后性,导致资源被过多的耗费,最终开采出的资源总量远低于预计值。

为了减少资源浪费,矿山企业可以依托原地破碎溶浸技术进行有色金属开采,此法可以对划定的矿块进行标准化的作业,使用钻入设备时有着较高的精确性,可以科学的控制溶浸液体、矿块,最终的低废控制效果非常好。

其次为控制岩爆问题,采矿期间由于岩石内部应力的变化,岩体会突发性的出现岩石爆炸现象,破碎的岩石会四散崩裂开,对于井下作业区
域内的工作人员人身安全有着巨大的威胁,此种现象的发生率较低,但是发生时并无规律可循且造成的后果严重,需要引起有色金属矿山企业作业团队的重视,加强对岩爆现象的研究,采取有力措施控制该现象的突然发生。

岩爆现象控制的常用手段为:对于岩爆现象的成因、表现以及后果进行深入的探讨,把握好导致此种现象出现的深部地压、地貌等因素,在采矿作业时可以对相关因素进行有效规避,例如,可以使用采场地压技术、岩爆现象预测技术对于作业环境进行检测,依照测得的岩体声发射相关参数便可以对可能发生的风险问题进行合理预测。

同时还需要加大井下作业巷道内的支护保护工作,待支护锚杆全部安装在要求的位置之后,工作人员要检查支护作业质量,确定巷道围岩较为稳定、岩爆现象的破坏性影响较小时,可以依托支护结构来开采有色金属资源。

还可以结合调查的矿山地质、地压等参数数据,来对岩爆现象进行预测模拟,确定该现象发生之后可能会影响到的位置后,即可对受影响范围内的采场基本结构、布设情况进行优化改进,对于诱发岩爆现象出现的相关采矿工序需要在降低风险的前提下,重新进行调整。

结论
总而言之,就目前来看,我国矿山开采技术虽然取得了一定的成果,但是在实际应用中依然存在不少缺陷和问题,需要对相关技术进行更加深入的研究。

最近几年,随着工业化进程的加快,使得社会对于有色金属的需求不断增长,有色金属矿山深井采矿技术也面对着许多新的挑战,在这种情况下,技术人员必须做好深井采矿技术的深入研究,在现有国内外技术的基础上进行创新,在保证深井开采安全性的同时,进一步提升矿山深井开采的效率,为社会发展提供更多优质资源。

参考文献：
[1]张士全.有色金属采矿中高水固结充填采矿法的应用探讨[J].世界有色金属,2018(9):75-76.
[2]袁洪刚.有色金属矿山深井采矿技术的思考[J].技术与市场,2018,25(4):169.。