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摘要：本文总结探讨了我国地下金属矿山开采技术的发展现状、面临的问题，根据我国金属矿山开采的实际情况，探讨了将来地下金属矿山开采技术的发展趋势，提出我国地下金属矿山开采技术将朝向数字化、智能化；无废化、环保化；高效化、大型化、自动化；深井化、高难度化的方向发展。

关键词：地下金属矿山；地下开采；发展趋势

Abstract: In this paper, the development status and problems of underground metal mining technology in China are summarized, and the development trend of underground metal mining technology in the future is discussed according to the actual situation of Chinese metal mining. In the future, China's underground metal mining technology will be digital, intelligent, environmentally friendly, high efficient, large-sized, roboticized, deep well development and high difficult.

Keywords: underground metal; underground mining; development trend

1前言

调查研究显示，我国矿山资源大部分集中在地下，并且地下金属矿山的数量约占据了总矿山数量的90％，所以地下金属矿山的开采技术的发展越来越引起科研人员的关注。近年来，随着社会的发展和技术的进步，国内外地下金属矿山开采技术发展迅速, 很多采矿新技术、新工艺、新设备被应用到地下金属矿山的开采过程中。本文将对近几年来我国地下金属矿山开采技术的发展现状、面临的问题、发展趋势三方面进行阐述。

2地下金属矿山开采技术发展现状研究

2.1 崩落采矿技术

在我国地下金属矿山的开采方法中，崩落采矿法是一种使用频率非常高的开采方法。崩落采矿法是通过在矿山开采过程中，将价值不高或者没有价值的矿石回填至采矿区，实现对采空区的填埋，这样可以避免这些矿石占用土地，还起到了重复利用的作用。在实际的矿山开采过程中，该技术可以有效管理采空区，进而对采矿过程中出现的坍塌事故进行有效的预防和控制。与其他的采矿技术相比，崩落采矿法具有成本较低、使用安全、生产效率高的特点[4]。所以，崩落采矿法常用在矿体地质不稳的矿区。在崩落采矿法具体实施过程中，主要有三种常用的方法，分别为自然崩落法、有底柱分段崩落法及无底柱分段采矿法。

2.2 空场采矿技术

空场采矿法是一种应用历史久、技术最为成熟的金属矿山地下开采方法。空场采矿法的工作机理是指在回采矿山资源的过程中，无需对矿场采空区进行填埋等操作，在整个采矿的过程中保持空场的一种回采方法，其采空区需要利用矿柱对矿山进行支撑。在实际开采过程中，首先要划分矿块，把矿块分为矿房和矿柱，然后先开采矿房，再开采矿柱。空场采矿技术，根据矿体的结构及回采的特点，可分为房柱采矿法、全面采矿法、留矿法、阶段矿房采矿法等，这些都是比较常见的采矿方法。

2.3 充填采矿技术

充填采矿法主要是利用相关填充材料对采空区进行填充，或者形成支撑柱体，或将填充材料及支撑柱形成相互配合的支撑体系，从而达到对整个采空区支撑保护的作用。在实际开采金属矿山的过程中，充填采矿技术主要包括上向进路充填采矿法、上向水平分层充填采矿法、下向分层进路充填采矿法等，其比较适合于复杂的矿山。该技术优点是可以达到大型机械化的采矿效果，在落矿、支护以及出矿起到非常重要的作用，可以有效的保护地表环境。同时，充填采矿技术也具有一定的缺点，如实际开采过程中成本高、工艺流程复杂、生产效率较低等。

3 我国地下金属矿山开采技术中面临的问题

目前，在我国的一些老、小矿山中，当地的采矿技术比较落后，机器设备也比较陈旧。在这些技术落后的矿山地区，使用不合理的地下金属矿采矿技术，这不仅会严重破坏该地区的生态环境质，而且还会降低金属矿产资源的开采效率，造成严重的资源浪费。另外，在矿山开采的过程中，地下水资源也容易遭到破坏和污染，从而当地居民的生活质量也会遭到严重影响。所以，在开采地下金属矿山的过程中，要根据当地矿山环境的特点，选择环境友好型的、技术水平先进的地下金属矿山开采技术与环境综合治理方案，从而避免影响当地居民的生活质量。

4地下金属矿山开采技术发展趋势

4.1 数字化、智能化采矿技术

目前，我国互联网技术、大数据技术、人工智能技术开始应用于不同的行业场景，通过将这些先进的技术与地下金属矿山开采应用相结合，有利于推进我国地下金属矿山开采技术朝着数字化和智能化的方向进化和发展。数字矿山，指的是对矿山资源进行统一认识和数字化和智能化再现。数字矿山具有高度信息化、自动化和高效率的优点，甚至能够实现智能采矿和无人采矿，对建设数字中国具有重要的促进意义，

4.2无废化、环保化的绿色开采

在地下金属矿山的实际开采过程中，连续化、无废化、环保化将是我国地下金属矿山开采技术的另一发展趋势。在西方发达国家，非常重视矿山的环境的综合治理，并严格控制废水、废气、废渣和粉尘等污染物的排放标准，所以存在许多品味差的金属矿山都因为治理成本太高而无法进行开采。因此，我国也开始向西方发达国家学习先进的开采理念，把金属矿山的环保化和综合治理化放在非常重要的位置，通过引进国外先进技术，构建无废化、环保化的绿色矿山。

4.3 采矿设备大型、自动与高效化

采矿设备作为地下金属矿山开采的一个重要组成，其将会呈现出大型、自动和高效化的趋势。研制中深孔全液压凿岩机具、高效率的打孔穿爆设备、井卷钻进机械、巷道钻进设备、输运设备、铲运设备等，致力于实现振动出矿和连续采矿，并且尽可能的实现设备的高效化。半自动或者自动化、无轨化，进而极大的降低劳动强度，增加矿山的开采效率。

4.4 矿山开采深井化、高难度化

在我国，以前的矿山通常不会超过千米，一般在700米以下，近些年，伴随我国浅部金属矿源被渐渐的开采殆尽，人们对矿井开采深度的逐步增加。深井矿山的深度一般情况下都超过1000米。在这些矿井较深的地区，矿石的开采条件比较差，地下岩层的压力和温度将会随着开采深度的增加而不断的增大和升高，采矿区内的排水与采空区的支护等将会遇到非常严峻的技术难题，开采工作也因操作难度相对复杂而具有较大的困难。但随着地下金属矿山开采技术的快速发展和采矿设备的显著改进，我们对矿山开采也会逐渐朝着深井化、高难度化的方向发展。

5小结

崩落采矿法、空场采矿法和充填采矿法是目前主要的矿山开采技术，本文介绍了其相应的优缺点。目前，我国地下矿山开采存在着老旧、中小矿山采矿技术比较落后，对周围生态环境影响大和浪费资源，开采过程中对地下水资源容易造成污染等问题。随着地下采矿深度的增加、开采难度也越来越大，从而对于地下金属矿山开采技术及设备的要求也会越来越严格。因此，采矿技术和设备发展趋势将会是智能化、无废化、环保化、高效化、大型化、自动化、数字化、深井化、高难度化。

参考文献

[1]  郭金峰.地下矿山无废开采和灾害控制技术的现状与发展对策[J].现代矿业，2009，01 ：5-7.

[2]  战凯，顾洪枢，周俊武，石峰，郭鑫，刘力，冯茂林.地下遥控铲运机遥控技术和精确定位技术研究[J].有色金属，2009，01 ：107-112.

[3]  赵卫强，孟晴.国内外矿山开采沉陷研究的历史及发展趋势[J].北京工业职业技术学院学报，2010，01 ：12-15.