金属矿山采矿技术与工艺的发展探讨

金属矿山采矿技术与工艺的发展探讨

杨峰

（新疆喀拉通克矿业有限公司新疆阿勒泰836107）

摘要：金属矿山的采矿技术与工艺的发展是现代工业化进程中的重要组成部分。随着人类经济的不断发展，对金属矿石资源的需求也日益增长。而在金属矿山的开采过程中，有效的采矿技术和科学的工艺流程可以提高矿产资源的回收率和利用率，并减少对环境的影响。基于此，本篇文章对金属矿山采矿技术与工艺的发展探讨进行研究，以供参考。

关键词：金属矿山；采矿技术；工艺的发展

引言

金属矿山采矿技术与工艺的发展对于资源开发和利用具有重要意义。随着科学技术不断进步和工业化进程的推动，矿产资源的需求量不断增加，矿业的规模和生产能力也在不断扩大。在这一过程中，金属矿山采矿技术与工艺的发展起到了至关重要的作用。

1我国金属矿山采矿发展现状

1.1产量持续增长

我国金属矿山采矿产量连续多年位居世界前列。以铜、铁、铝为代表的金属矿山产量稳步增长，满足了国内经济建设和工业需求。

1.2技术水平不断提高

我国金属矿山采矿技术水平逐步提高，矿山设计、开采方法、环境保护等方面取得了重要进展。使用自动化和数字化技术实现智能化矿山运营，提高生产效率和安全性。

1.3可持续发展意识增强

我国金属矿山采矿企业开始注重环境保护与可持续发展，积极推进低碳绿色矿山建设。加强废弃物处理和重金属污染治理，推行循环经济模式，减少资源浪费和环境影响。

1.4国际合作深化

我国积极与其他国家开展金属矿山采矿领域的合作与交流，在技术交换、投资合作和资源开发方面取得了积极成果。加强与“一带一路”沿线国家的合作，推动金属矿山采矿发展的互利共赢。

2金属矿山的开采工艺方法

2.1手工开采

2.1.1特点

手工开采可以应用于各种规模的矿山，包括小型矿场或者在特殊地理条件下的矿脉。相对于其他开采方法，手工开采的设备投资成本较低，特别是对于一些资源相对贫乏或产量较低的矿区。手工开采可根据需要进行调整和变更，调整工艺流程和矿石处理方法相对容易。

2.1.2优点

在一些小型矿山中，手工开采可以灵活应用，无需大型设备和巨大的投资。手工开采过程中，人工操作能够对矿石进行精细的分类和选择，以达到一定的品质要求。相比机械化开采，手工开采的噪音、尘埃和振动等环境影响较小。

2.1.3缺点

手工开采需要大量人力劳动，劳动强度高，且存在一定的安全风险。相对于机械化开采，手工开采的产量较低，生产效率较低。手工开采过程中，人工劳动成本较高，并且需投入大量人力资源。

2.2机械化开采

2.2.1特点

机械化开采能够实现连续、高速的采矿作业，大幅提高产量和开采效率。相比手工开采，机械化开采减少了大量的人力劳动，降低了劳动强度和安全风险。机械化设备适用于大型矿山，可以满足大量矿石的挖掘和处理需求。

2.2.2优点

机械化开采能够实现高速挖掘和运输，有效提高生产效率和产量。机械化设备能够替代人力进行危险和高风险的作业，减少安全风险和工伤事故发生的可能性。在大规模矿山中，机械化开采的投资成本相对较低，长期运行可以降低开支和人力成本。

2.2.3缺点

机械化设备的购置和维护成本相对较高，需要大量的资金投入。机械化开采过程中产生的噪音、振动和尘埃等会对周围环境造成一定的影响，需要采取环境保护措施。机械化设备的使用受到地质条件和矿脉类型的限制，在特殊的地质条件下可能难以适应。

3金属矿山技术的主要研究方向

3.1采矿工程技术

矿山设计与规划是在资源评价和勘探的基础上进行的。通过对矿藏的地质特征、构造属性、矿石品位等因素进行分析，确定合理的矿山开发方案，包括开采方法、采场布置、硐室结构等。爆破技术是矿山开采过程中常用的一种矿石破碎手段，可以高效地将岩石炸裂为适合采矿的块状。爆破技术涉及炸药选择、装药设计、起爆方式等，以保证安全和经济高效的矿石开采。露天开采是指将矿石从地表大规模挖掘的开采方法。该技术主要包括挖掘机械的选择与运用、爆破技术的应用、土方回填与管理等，目的是提高开采效率和降低成本。地下开采是将矿石从地下采出的开采方法。地下开采技术涉及矿井的建设、矿井支护、采矿方法的选择等。常见的地下开采方法包括采场锁定法、长壁边柱法、房柱法等。包括矿山设备的选择与使用、采矿生产流程的优化、智能化和自动化技术的应用等。例如，无人驾驶车辆、遥感和GIS技术在矿山工程中的应用，都是为了提高生产效率和安全性。

3.2环境保护与治理技术

矿山开采过程中会产生大量废弃物，如尾矿、尘土等。废弃物处理技术主要包括尾矿库设计与管理、废弃物渗透液处理、固体废弃物的回收与利用等，旨在减少废弃物的排放和对周边环境的影响。酸性矿山排水是矿山开采过程中常见的环境问题之一，会对水体和土壤产生污染。酸性矿山排水治理技术主要包括酸性废水中金属离子的去除、酸性中和与调节、酸性矿山排水的防治等，以减轻对水环境的危害。矿山开采过程中会产生大量含有有害物质的气体排放，如灰尘、烟气等。大气污染控制技术主要包括除尘技术、脱硫技术、VOCs控制技术等，以降低大气污染物的排放浓度和颗粒物的扩散范围。

3.3矿山安全技术

矿山安全技术是确保矿工和矿山环境安全的重要一环。煤矿等含瓦斯矿山中，瓦斯爆炸是一种常见的危险。瓦斯抽采技术旨在将瓦斯从矿井中抽出，减少气体积聚，降低爆炸风险。常用的瓦斯抽采技术包括通风系统设计、瓦斯抽放钻孔布置、瓦斯抽放管道布局等。矿井通风系统的设计和管理对于保障矿工的安全至关重要。通风系统能够控制矿井空气质量、温度和湿度，预防有毒气体积聚和爆炸等事故。通风系统设计包括风流分布、通风设备选择与布局、通风风速控制等。地下矿山开采过程中，岩层的垮塌可能导致事故发生。矿井支护技术旨在确保矿井固体构造的稳定性，防止岩层垮塌。常见的支护技术包括锚杆支护、钢架支护、注浆加固等。地质灾害如地震、地面沉降和滑坡等在矿山开采过程中可能发生。灾害预测与预防技术包括地质勘探与监测、风险评估与预警、预防措施制定等，以尽量减少或避免灾害对矿山和矿工安全的危害。矿山安全管理是确保矿山安全的重要措施。安全管理包括制定并执行安全制度与规章、组织安全检查和审计、提供安全培训与教育等，以促进矿工安全意识和行为的改善。

结束语

金属矿山采矿技术与工艺的发展是一个长期而持续的过程。在未来的发展中，我们应该继续关注矿业的可持续发展，推动绿色矿业的实施，减少对环境的影响，并且注重人员的安全与健康。同时，坚持科学技术创新，不断提高采矿技术和工艺水平，提高资源利用效率，为社会经济发展做出更大的贡献。

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作者简介：杨峰（1982.7-），男，汉，杭州余杭人，2008年7月毕业于山东科技大学，土木工程专业，本科学历，助理工程师职称；现在新疆喀拉通克矿业有限公司，从事矿山采矿技术管理工作。