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【摘 要】我国地大物博,蕴含大量的矿产资源,尤其是地下金属矿产,更是无法精确估计。我国地下蕴含的金属矿产,需要科技含量较高的开采技术,才可实现矿山的有效勘查。近几年,我国社会各界非常关注矿山的勘查,推进开采技术的发展,因此,本文通过对地下金属矿山的基本情况进行分析,研究开采技术的实际发展。
【关键词】地下金属矿山;开采技术;发展
据有关资料显示,我国地下金属矿山在总体金属矿山中,占据较大的面积比例,将近占据总矿山的90%。面对巨大的地下矿山资源,我国并未实行大量开采,基本是由地面逐渐蔓延到地下。目前,基于开采技术的参与,推进地下金属矿山的开采力度。由于地下矿产含量的驱使,我国快速发展开采技术的使用,体现高质量的科技力量,实现矿山开采的先进性。
1 地下金属矿山开采的技术支持
在我国,针对地下金属矿山开采实行的技术,必须将现代化的信息技术作为支持,完善开采环境。因此,简单分析支持开采技术的信息技术,体现开采技术科学化的发展状态。
1.1 定位技术
为适应地下金属矿的定位环境,我国将射频识别应用到矿山定位上,不仅可以打破复杂地质对定位的限制,还可防止地下电磁场以及电磁波对矿山定位的干扰。我国正在研究无线定位,促使定位更加便捷、简单,基于WiFi信号的覆盖地区,形成无线定位,解决地下矿山条件恶劣无法定位的难题。
1.2 通信技术
通信是开采技术应用与发展中,不可缺少的信息技术,我国目前使用的为数字通信,避免信息泄露,可以实现音频、视频以及图像的共同传输,体现多功能通信。在通信协议的参与下,数字通信更加完善,而且获取极大的传输效率,促使信号可以顺利借助多项通道,实现高质量的信息传输。
1.3 软件技术
软件技术主要借助微机系统,我国通过软件技术,协助矿山开采,综合实现多方位的信息支持。例如:软件技术中包含矿山地理、地质以及环境因素的分析,再加上特定软件的利用,体现矿山开采的精确性。在软件技术的参与下,地下金属矿山的开采达到信息化的状态,可以借助开采技术,独立完成开采工作,降低矿山开采的难度,还可体现开采的及时性。
1.4 传感技术
传感技术的实现需要借助传感系统,通过传感器,探测地下金属的基本信息,如:地质力度、有毒气体含量等,准确得出基本信息后,可以为开采技术的应用提供安全的环境,还可获取大量与开采金属矿相关的数据,时刻记录传输数据,支持开采进行。
1.5 电子技术
地下金属矿山的基本条件,处于未知状态,需要利用相关的电子技术作为支持,保障开采技术适应地下多变的环境,有效感知内部信息,灵敏感应内部环境参数的变化,还可有效预防内部环境对开采设备的影响和干扰,主要通过电子技术,改进开采装置,适应内部变化,实现科学采矿。
2 地下金属矿山开采技术的发展
根据地下金属矿山开采的实际状况,分析开采技术的发展,具体如下:
2.1简述开采技术的进展
我国在地下金属矿山开采中,最常用的方法分三类,即:充填技术、空场技术和崩落技术,对比三类方法的使用规模,得出下表1。
在我国崩落技术的使用相对较高,集中在地下铁矿,另外两种则集中应用于有色及黄金矿山,而且此两类技术在近几年的发展较为快速,分析三类开采技术的发展:
2.1.1 充填技术的发展
充填技术属于新工艺,目前仍旧处于不断完善和发展的过程中,技术较为先进。
2.1.2 空场技术的发展
空场技术最先在地下铅锌矿中投入使用,由此开始在矿山开采中崭露头角,为高效适应开采环境,空场技术转型为深孔崩落。首先作用于地下矿山的地表,实行对应切割,然后利用爆破技术,形成崩矿,空场技术的适用范围比较广,还可满足矿山开采的多项环节,实现连续开采,例如:地下金属矿的搬运和装载,都可通过空场技术实现。
2.1.3 崩落技术的发展
崩落技术的最初原型为分段式崩落,但是无法保障矿山结构的整体稳定性,深度研究地下矿山的结构参数,发展为自然崩落,利用地下矿山岩石之间的力度,促使落矿形成,在低位矿山中较为常见。
2.2 地下金属矿山的深部开采
对接近地表处的矿山开采完毕后,即可进行深部开采,以六百米为海拔要求,一旦开采的深度超过六百米,即可划分为深部开采,深部开采对开采技术的要求较大,其属于开采中的高难度工艺。
2.3 原地溶浸开采技术
此开采技术具备一定的直接性,主要是融合开采技术中的多项因素,实现金属开采。直接进行矿山开采,所开采的金属矿物质不需要经过地表即可完成,既不会产生碎屑,影响矿山物体整体度,也不会造成地表破坏,还可以有效降低开采成本,体现高效率的运输速度。一般在开采难度较高的地下金属矿山中,经常使用此项技术,目的是提高开采效率。
3 地下金属矿山开采技术的发展趋势
基于地下金属矿山的开采,在开采技术应用的过程中可以发现,开采技术并不是处于绝对完善的状态,完成矿山开采后,会遗漏诸多需要处理的问题,例如:环境、地质等问题。站在环境保护与持续发展的角度考虑,开采技术的发展需要体现完善性。在开采技术的作用下,创建开采环境,虽然达到地下矿山开采的目的,但是造成严重的环境污染,例如:地下开采后,形成大范围的空间缺失,导致地质受力不平衡,出现地质位移、变形或塌陷,因此,对地下矿山开采技术提出两点发展趋势:
开采与环境保护共存。以解决地表污染、改善地压不足为发展方向,此两大类问题属于矿山开采最严重的遗留问题,在矿山开采中,需要深入研究开采技术,合理利用,保障开采完工后,生态环境仍处于优质状态[4]。例如:矿山开采后,搭配其他填补技术,尽快处理地下空间,避免矿山内部挖空后的气压问题,维持内部结构的稳定性,防止矿山开采对周围地质环境的破坏。
开采工艺搭配合理。传统地下金属矿山的开采技术,在使用上较为单一,不能满足矿山的层次性开采,因此将开采工艺的合理搭配作为开采技术的发展方向,例如:以矿山周围的水资源为保护点,通过工艺搭配,既可以顺利进行矿山开采,也可以有效保护地下水位,科学处理矿山开采的地质环境,达到优化状态。
4 结语
矿山开采技术在发展中,逐渐吸纳多项科研知识,在原有开采技术的基础上,发展成为新型的技术。我国增加对地下金属矿山的开采力度,直接通过开采技术实现矿山开采,既可以保障矿山开采的效益和质量,也可以提高开采的安全度,为社会经济的发展创造巨大的效益,同时推动矿山资源的发展,促进开采技术的稳定发展。
参考文献:
[1]刘同有.国际采矿技术发展的趋势[J].中国矿山工程,2011(01).
[2]古德生.地下金属矿采矿科学技术的发展趋势[J].黄金,2012,(01).
[3]韩志型.有色金属矿山深井采矿技术研究[J].采矿技术,2012,(02).
[4]王湖坤.有色金属矿山固体废物综合回收和利用分析[J].金属矿山,2012,(12)
作者简介:
王国强(1984.09.16-) 本科学历,采矿助理工程师,研究方向:采矿工程。
【关键词】地下金属矿山;开采技术;发展
据有关资料显示,我国地下金属矿山在总体金属矿山中,占据较大的面积比例,将近占据总矿山的90%。面对巨大的地下矿山资源,我国并未实行大量开采,基本是由地面逐渐蔓延到地下。目前,基于开采技术的参与,推进地下金属矿山的开采力度。由于地下矿产含量的驱使,我国快速发展开采技术的使用,体现高质量的科技力量,实现矿山开采的先进性。
1 地下金属矿山开采的技术支持
在我国,针对地下金属矿山开采实行的技术,必须将现代化的信息技术作为支持,完善开采环境。因此,简单分析支持开采技术的信息技术,体现开采技术科学化的发展状态。
1.1 定位技术
为适应地下金属矿的定位环境,我国将射频识别应用到矿山定位上,不仅可以打破复杂地质对定位的限制,还可防止地下电磁场以及电磁波对矿山定位的干扰。我国正在研究无线定位,促使定位更加便捷、简单,基于WiFi信号的覆盖地区,形成无线定位,解决地下矿山条件恶劣无法定位的难题。
1.2 通信技术
通信是开采技术应用与发展中,不可缺少的信息技术,我国目前使用的为数字通信,避免信息泄露,可以实现音频、视频以及图像的共同传输,体现多功能通信。在通信协议的参与下,数字通信更加完善,而且获取极大的传输效率,促使信号可以顺利借助多项通道,实现高质量的信息传输。
1.3 软件技术
软件技术主要借助微机系统,我国通过软件技术,协助矿山开采,综合实现多方位的信息支持。例如:软件技术中包含矿山地理、地质以及环境因素的分析,再加上特定软件的利用,体现矿山开采的精确性。在软件技术的参与下,地下金属矿山的开采达到信息化的状态,可以借助开采技术,独立完成开采工作,降低矿山开采的难度,还可体现开采的及时性。
1.4 传感技术
传感技术的实现需要借助传感系统,通过传感器,探测地下金属的基本信息,如:地质力度、有毒气体含量等,准确得出基本信息后,可以为开采技术的应用提供安全的环境,还可获取大量与开采金属矿相关的数据,时刻记录传输数据,支持开采进行。
1.5 电子技术
地下金属矿山的基本条件,处于未知状态,需要利用相关的电子技术作为支持,保障开采技术适应地下多变的环境,有效感知内部信息,灵敏感应内部环境参数的变化,还可有效预防内部环境对开采设备的影响和干扰,主要通过电子技术,改进开采装置,适应内部变化,实现科学采矿。
2 地下金属矿山开采技术的发展
根据地下金属矿山开采的实际状况,分析开采技术的发展,具体如下:
2.1简述开采技术的进展
我国在地下金属矿山开采中,最常用的方法分三类,即:充填技术、空场技术和崩落技术,对比三类方法的使用规模,得出下表1。
在我国崩落技术的使用相对较高,集中在地下铁矿,另外两种则集中应用于有色及黄金矿山,而且此两类技术在近几年的发展较为快速,分析三类开采技术的发展:
2.1.1 充填技术的发展
充填技术属于新工艺,目前仍旧处于不断完善和发展的过程中,技术较为先进。
2.1.2 空场技术的发展
空场技术最先在地下铅锌矿中投入使用,由此开始在矿山开采中崭露头角,为高效适应开采环境,空场技术转型为深孔崩落。首先作用于地下矿山的地表,实行对应切割,然后利用爆破技术,形成崩矿,空场技术的适用范围比较广,还可满足矿山开采的多项环节,实现连续开采,例如:地下金属矿的搬运和装载,都可通过空场技术实现。
2.1.3 崩落技术的发展
崩落技术的最初原型为分段式崩落,但是无法保障矿山结构的整体稳定性,深度研究地下矿山的结构参数,发展为自然崩落,利用地下矿山岩石之间的力度,促使落矿形成,在低位矿山中较为常见。
2.2 地下金属矿山的深部开采
对接近地表处的矿山开采完毕后,即可进行深部开采,以六百米为海拔要求,一旦开采的深度超过六百米,即可划分为深部开采,深部开采对开采技术的要求较大,其属于开采中的高难度工艺。
2.3 原地溶浸开采技术
此开采技术具备一定的直接性,主要是融合开采技术中的多项因素,实现金属开采。直接进行矿山开采,所开采的金属矿物质不需要经过地表即可完成,既不会产生碎屑,影响矿山物体整体度,也不会造成地表破坏,还可以有效降低开采成本,体现高效率的运输速度。一般在开采难度较高的地下金属矿山中,经常使用此项技术,目的是提高开采效率。
3 地下金属矿山开采技术的发展趋势
基于地下金属矿山的开采,在开采技术应用的过程中可以发现,开采技术并不是处于绝对完善的状态,完成矿山开采后,会遗漏诸多需要处理的问题,例如:环境、地质等问题。站在环境保护与持续发展的角度考虑,开采技术的发展需要体现完善性。在开采技术的作用下,创建开采环境,虽然达到地下矿山开采的目的,但是造成严重的环境污染,例如:地下开采后,形成大范围的空间缺失,导致地质受力不平衡,出现地质位移、变形或塌陷,因此,对地下矿山开采技术提出两点发展趋势:
开采与环境保护共存。以解决地表污染、改善地压不足为发展方向,此两大类问题属于矿山开采最严重的遗留问题,在矿山开采中,需要深入研究开采技术,合理利用,保障开采完工后,生态环境仍处于优质状态[4]。例如:矿山开采后,搭配其他填补技术,尽快处理地下空间,避免矿山内部挖空后的气压问题,维持内部结构的稳定性,防止矿山开采对周围地质环境的破坏。
开采工艺搭配合理。传统地下金属矿山的开采技术,在使用上较为单一,不能满足矿山的层次性开采,因此将开采工艺的合理搭配作为开采技术的发展方向,例如:以矿山周围的水资源为保护点,通过工艺搭配,既可以顺利进行矿山开采,也可以有效保护地下水位,科学处理矿山开采的地质环境,达到优化状态。
4 结语
矿山开采技术在发展中,逐渐吸纳多项科研知识,在原有开采技术的基础上,发展成为新型的技术。我国增加对地下金属矿山的开采力度,直接通过开采技术实现矿山开采,既可以保障矿山开采的效益和质量,也可以提高开采的安全度,为社会经济的发展创造巨大的效益,同时推动矿山资源的发展,促进开采技术的稳定发展。
参考文献:
[1]刘同有.国际采矿技术发展的趋势[J].中国矿山工程,2011(01).
[2]古德生.地下金属矿采矿科学技术的发展趋势[J].黄金,2012,(01).
[3]韩志型.有色金属矿山深井采矿技术研究[J].采矿技术,2012,(02).
[4]王湖坤.有色金属矿山固体废物综合回收和利用分析[J].金属矿山,2012,(12)
作者简介:
王国强(1984.09.16-) 本科学历,采矿助理工程师,研究方向:采矿工程。