我国金属矿山采矿技术进展及趋势综述

张 航

湖北三鑫金铜股份有限公司

我国金属矿山采矿技术进展及趋势综述

张 航

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人类的工程技术活动会影响到地下金属矿产资源采矿技术，当然也会影响到矿山资源的开发与利用。目前，我国不断加强对地下金属矿产资源采矿技术的研究。矿产资源是人类生存发展的物质基础，对于人类的生活具有重要的影响。然而近年来，我国的地下金属矿产资源采矿技术缺乏完善，这就给地下金属矿产资源的开发利用加大了难度。鉴于此，本文就我国金属矿山采矿技术进展及趋势展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

金属；矿山；采矿技术；工艺

1、金属矿山开采遇到的问题

(1)在我国矿产资源中贫矿占绝大比例，富矿就相对较少；小型较多，大型矿较少。而且有些开发商为了获取眼前的利润，弃贫择富，导致了更多的资源消耗和浪费。(2)采矿技术发展不均衡。我国地大物博，全国各地的经济状况存在很大差异，矿业发建设也不例外。发达中心地区，采矿技术相对成熟完善，可以与国际先进水平抗衡；偏远贫穷地区，采矿技术相对传统落后，开采的成本高、效率低、利益少。(3)资源综合利用率及回收率低。现在人们对有用矿物的回收加工越来越看重。国外在这方面的科技水平已具备一定的实力，对于我国来说，与之还有一定差距。(4)采矿带来的环境破坏突出。地下开采导致地层塌陷，地形损坏，资源浪费等各种问题。

2、金属矿山采矿技术的发展趋势

2.1 采矿设备更大型化、自动化、智能化开采

露天矿采用的牙轮钻机、挖掘机等更新为超大型，无人汽车也将使用。钻机、挖掘机及矿用汽车都采用卫星定位系统来对矿山进行监控、考察以及评估。露天矿采矿设备的主要发展方向是研制采用先进技术特别是电子控制系统、更加灵巧可靠、造价较低的设备。开采地下矿的设备发展方向为：提高装备无轨化、液压化、自动化的水平，也采用智能、无人、机器人技术。改进和完善开采设备的性能及可靠性。使设备和装置系统化、机械化、自动化。

2.2 金属矿床使用无废开采技术

矿床开采最后所引发的危险有三个，分别是资源浪费、地表塌陷和垃圾废物的排放。相关工作人员在矿床开采工作中会产生三种固体废弃物，即废石、尾矿以及赤泥。通过利用工业生态学原理以及科学，创建出一种可以高效降低废石出产量的露天和地下联合开采技术；一种能够完成矿山废弃材料资源化的高浓度全尾矿填充技术；还有一种赤泥胶结充填技术与自然级配废石胶结填充技术。经过相关试验表明，这几种全新的金属矿床无废开采技术，能够在最大程度上减少金属矿山废弃材料的出现，同时从本质上解决金属矿。

2.3 复杂难采矿床的开采技术

就目前而言，我国所开采的一些矿山大部分操作难度不大，地理位置也非常优越，可是这一类的矿源总有一天会被人们消耗殆尽，在未来所要面对的将会是地质条件繁杂，工作环境十分恶劣的矿床。因此，积极研发创建开采此类矿床的相关应用技术与措施，还需要高效做好岩层变形的监控工作、巷道的安全保护、采矿现场的通风排水工作等，只有这样，才能加强矿床的工作效率，提高经济效益。开采工作中环境破坏问题。

3、露天采矿技术发展主要方向

今后一个时期，露天矿山开采技术发展趋势主要表现在以下几方面。

3.1 开采工艺向连续化、集约化发展

传统的露天开采是矿岩爆破后，在工作面用铲装设备装载到运输工具(汽车或铁路)，然后运输到目的地。几十年来，露天开采技术不断发展，开采装备日趋大型化，国内露天矿山的挖掘设备斗容达到15m3以上，大型运输设备— —电动轮汽车载重吨位达到154t以上，极大提高了矿山产能，但是，随着石油等主要原材料价格的不断上涨和CPI物价指数的高攀，矿山开采成本直线上升；随着露天矿山深凹开采条件日益恶化，矿山运输距离增加，运输效率降低，运输能耗加大，矿场内环境污染加剧等诸多问题制约着我国露天开采技术的发展。因此，需要从露天采矿工艺源头探寻新型采矿技术方法与配套装备，解决矿山高成本、高污染、高能耗问题。大型露天矿集约化、连续化开采技术将转变矿山运输理念，摈弃移动式运输工具传统观念，发展露天开采传输式物流新观念，创新露天开采技术理论，实践建立露天采场工作面矿石装载—破碎—输送的集中化开采系统。这将是一个全面提高矿山开采技术水平，实现高效、环保、节能目标的新型露天采矿方法，是未来大型露天矿山技术发展的趋势。

3.2 大型极深部露天矿山开采技术将得到发展

目前，我国已有部分露天矿山进入极深部开采阶段，取得了一定经验，也存在一定问题：①进行极深露天开采时，开采成本增加、运距增加，运输条件恶化，生产产量进入衰减期；②露天矿进入极深部开采时为解决高陡边坡稳定性和深层水对边坡影响问题，投资巨大；③对进入极深露天矿开采的矿山，由于采场爆破等有害气体的扩散缓慢，造成开采效率下降和环境污染问题。未来10a内，国内大部分露天矿山都将陆续进入深部、极深部开采阶段，解决好极深部露天矿开采的特殊技术问题，以较小的投资、较短的时间、安全地实现矿山稳产增产，对实现矿山可持续发展具有重要理论价值和实用意义，是我国金属采掘业发展面临的迫切需要解决的综合性技术问题，具有广阔的应用前景。

结束语：

中国现阶段处于经济快速发展的，需要大量的地下金属矿产资源的支撑，但是经济发展不能以牺牲环境为代价。所以，中国在发展矿业经济的同时，要不断的进行地下金属矿产资源的采矿技术与研究。对于地下金属矿产资源采矿技术要进行及时的完善。要保持经济与环境发展的统一性，这样才能更好地促进可持续发展，这样才能为我国经济发展带来更好的发展空间。

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