当代采矿技术发展趋势及未来采矿技术探讨

王传攀

[摘 要]随着近年来我国经济的快速发展，各行各业都加大了对金属的需求量。然而鉴于我国部分优质矿石资源的日渐耗竭以及国家要求能源可持续发展的大背景下，我国当代采矿技术必然面临新的考验，如何借鉴国外成熟、先进的采矿技术并结合我国国情和不同地理环境和矿种的开采条件及特点，选取最优的采矿技术，做到安全、高效、低成本的采矿，实现矿产能源的可持续开采，成为了企业发展的聚焦点。基于此，今天本文主要就当代采矿技术发展趋势及未来采矿技术探讨这一论题给大家进行阐述和分析，希望能起到抛砖引玉之效。

[关键词]当代采矿技术；发展趋势；采矿技术

中图分类号：TD853.36 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0020-01

一、采矿及相关开采技术的说明

1、根据矿产地理的分布和矿物特性的不同，有相应的开采技术和方法，本文主要以金属矿山的开采为主论述。

2、金属矿产是指可以从矿石中提取金属元素的矿物。按照金属元素性质可分为黑色金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、稀土金属矿产等。我国的金属矿产资源较为丰富，但是其储存量是有限的，这就要求开采工作能提升效率，减少环境污染，做到可持续性开采。

二、当代采矿技术发展趋势

1、深度采矿技术成为发展趋势。

金属矿产资源具有不可再生性，在全球可开采矿产资源逐渐枯竭的形势下，越来越多的浅层开采已经难以为继。因此，500米乃至1000米以上的深度采矿技术也越来越多的被采用。然而，随着开采深度的增加，地层压力也相应增加，越来越多的诸如岩爆等情形也不可避免的出现，从而造成了开采难度成倍的增加。随之而來的深井通风、排水、岩层加固、矿区内通道的建设、开采方法和设备都要根据深度开采的特点和需求进行优化和调整。

2、矿产的无废开采技术。

随着我国环保部门对金属矿山开采环保要求的日益严格以及当地居民对环保问题的日益重视，在国家提倡矿产资源可持续发展理念的倡导下，无废开采也成为了企业必须关注的趋势之一。无废开采能最大程度的减少采矿废料的产生、排放，提升资源的利用率，减少对环境污染的矿山资源开发的工艺技术。

3、采矿设备的大型化、液压化、智能化、无轨化发展趋势。

采矿设备作为当代采矿技术运用的核心工具，在采矿作业中发挥了不可替代的重要作用，相关的采矿技术都必须结合相应的采矿设备才能发挥出其应有的效果。

①露天环境下开采设备大型化。实践证明，此方式能较好的降低开采成本提升企业经济效益，在开采时间、安全、效率等方面都有着较明显的效果。

②开采设备液压化趋势。由于具有重量轻、操控方便、省力、无极调速、可自动过载保护等优点，目前采矿设备中纷纷开始使用液压钻机、液压挖机、液压破岩等设备，并逐步提升使用比例，淘汰传统的纯机械设备。

4、提升运输设备的效率和连续性。当代采矿技术主流使用24小时连续作业和运输的方式，在露天矿产开采的环境下，大坡度运输机、大容量矿用汽车对于提升运输系统产能也是未来发展的趋势之一。

5、以上各种采矿技术都需要建立在安全的作业环境下，需要企业建立完善的安全保障机制和专业的安全员，专门负责采矿的安全工作，以确保安全生产。同时，要加大对矿区相关人员进行有针对性的安全培训，特别是针对特殊地理条件和工作环境下更要加大安全监管力度，以防安全事故的发生。

三、未来采矿技术探讨

1、深度采矿技术的完善。

①地下采矿无轨化设备将会朝着智能化、无人化方向发展。对于凿岩设备的遥控化发展，对于减少作业人员安全风险，对于提升凿岩精确度、爆破破碎的质量等都有很重要的意义，这将是未来采矿技术要重点研究的方向。

②毫无疑问，未来深井开采是采矿企业必须面对的问题之一。对于深井采场的布置、通风、温度控制、排水、深井掘进、运输和提升等都与露天开采有着很大的区别，因此，对于深井作业环境的特点、开采岩爆、冲击压力、降温等都需要完整的理论和实践来支撑，在确保安全的前提下实施开采作业。

2、无废开采技术的提升。

①提升资源利用率，降低尾矿比例。

有色金属矿山大多数是多种类金属矿床，其共生或伴生其它种类的矿物。针对这些衍生矿物的回收与利用就是未来采矿技术需要解决的难题之一。在投资成本可控的前提下，利用相关的设备和方法就能提炼出各类稀有金属，从而避免这些有用矿物被当成尾矿排走或废弃。此方式既能提升开采企业经济效益，又能减少对环境的污染，形成共赢的局面。

②降低废石量的产出。

通过采取合理的开采工艺和选择适当的开采设备，加上通过废石回收再利用技术的综合运用，能较有效的减少废矿石的排放。

3、溶浸采矿技术的研究探讨。

①溶浸采矿是一种根据矿物特有的化学、物理特性，将相应的工作剂注入矿石，通过化学浸出，重力、热力等作用，使得矿物状态由固化变成液化，然后回收，达到降低成本，提升开采效率的一种采矿新技术。它彻底的颠覆了传统采矿工艺的诸如剥离、采掘、搬运等环节，使得极为复杂的选冶工艺变得简单、可靠和低污染，自动化程度高，有效的减少了建矿时长。

②当然，此方法目前处于初步探索阶段，还有一定的局限性，如需取代传统的采矿技术还需要更深入和广泛的研究。比如，矿石堆被压实、含泥量过大、风化影响等因素都会引起矿堆渗透性变差；或者溶浸液分布不均衡、矿石堆含氧量低等因素都会影响此采矿技术的开采效果。

③低品位金属矿产的应用。针对低品位铜矿、铀矿可采用堆浸和原地爆破浸出的方式来回收。

4、智能化采矿技术的研究和应用。

随着网络、通信技术、自动化技术日新月异的发展，其对采矿技术的发展也起到了极大的推动作用，智能化采矿就是其中一种。通过矿井通讯设备、导航和信息处理设备加上视频监控系统的广泛运用，在欧美发达国家已初步实现了开采设备的遥控操作，从而实现无人作业矿井设想。

5、海底资源采矿技术的研究和应用。

①随着陆地矿产资源的广泛开采，其所剩余量已不多，作为有待大力拓展的海洋则蕴藏着巨大的能源资源，因此海底资源采矿技术也是未来重点研究和拓展的方向之一。

②然而海洋资源的开采相对于陆地开采，具有开采难度大，不可控因素多等特点，是一个较复杂的系统性工程。这项开采技术涉及到海底矿产的搜集、海底运输系统、海底电力设施的铺设和使用、矿山的提升、海面矿船舶定位和运送以及海洋环境、风力等各方面因素。海洋采矿技术的形成、成熟和可行性是一个有机过程，它需要国家海洋装备制造业、海洋工程、气象工程、材料工程、船舶、电子工程等技术综合能力相配套。

6、矿山可持续性开采的研究。

为了实现矿区可持续性开采，目前我国主要采取矿区生态保护和重建技术。其主要包括以下方面：其一，针对矿区土质变化规律，对矿区生态退化机理与修复。其二，采用尾矿、废石回收利用等方式，对矿区土壤采取重构技术，植被进行恢复等。其三，科学合理的进行矿区生态环境整治规划。主要是建立矿山资源可持续开发规划、水资源利用和循环规划、清洁生产与环境保护相结合规划，着眼长期效益，避免急功近利、涸泽而渔的野蛮采矿方式。

四、结语

综上所述，在经济发展和社会发展的前提下，如何减少对环境和地理条件的过度破坏，提升采矿效率，保证采矿安全都是未来采矿技术研究要重点关注之处，也希望随着科技的进步和设备的不断优化，助力新采矿技术的日益成熟，在提升企业经济效益的同时，也能尽量将采矿负面影响降到最小，从而推动我国传统采矿业转型升级，企业做大做强。

参考文献

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