金属矿山地下开采关键技术新进展与展望

发表时间:2021/4/28   来源:《中国建设信息化》2021年1期   作者:桑鹏飞1付永聚2
[导读] 随着我国经济在快速发展中,对矿产资源的需求不断提高,在带动矿山开采行业快速发展的同时,对金属矿山开采技术提出了更多要求,需要在完成矿山开采工作的同时,对矿山开采中存在的环境破坏问题进行处理,实现对生态环境的有效保护。
        桑鹏飞1付永聚2
        1身份证号码:41132919901010**** 河南郑州 450000
        2身份证号码:41130219961230**** 河南郑州 450000
        摘要:随着我国经济在快速发展中,对矿产资源的需求不断提高,在带动矿山开采行业快速发展的同时,对金属矿山开采技术提出了更多要求,需要在完成矿山开采工作的同时,对矿山开采中存在的环境破坏问题进行处理,实现对生态环境的有效保护。虽然我国在地下金属矿山采矿方面积累了丰富的经验,但是在金属矿山采矿中保护环境方面有诸多不足,且存在一定的资源浪费情况,需要加强对这一方面的研究,实现提高企业经济效益及社会效益的目的。本文就针对有关地下金属矿山开采中的各类技术现状进行分析,探究地下金属矿山采矿技术的发展方向,希望能为相关从业者提供一些有效参考依据。
        关键词:金属矿山;地下开采;关键技术;新进展;发展方向
        引言
        矿产资源在人类社会有着举足轻重的地位,没有矿产资源的开发利用人类社会将无法进步。从最初的原始社会发展到现在的信息化社会,从人类对石器的利用到如今对核能、原子能的利用,人类对矿产资源的利用水平决定了人类社会的发展程度。无论是人类社会的发展,还是国民经济的发展,金属矿产资源一直扮演着十分重要的角色。因此,金属矿产资源的综合开发利用水平在一定程度上直接关系到人民生活水平的提高,也成为影响国民经济发展和人类社会进步的重要因素。
        1金属矿地下开采形式的解析
        金属矿是不可再生资源,大多数运用在工业生产方面。金属矿是国内关键能源,同时因为它不能再生的特点,所以它的关键影响可想而知。面对金属矿的发掘办法诸多,然而,当中尤为关键的发掘办法便是地下开采。金属矿转向地下发掘是目前的必然势头,是提升发掘效能的办法其一。金属矿地下发掘的特征关键是发掘境况繁复,发掘效能影响要素过多,所以安全问题尤为关键。固然,金属矿地下发掘拥有部分优点,地下发掘办法可以确保矿物的贮存空间,同时不容易受到外界要素的作用。
        2我国金属矿资源现状
        2.1矿产资源在国民经济中的地位显著
        矿业是我国国民经济稳定发展与国家安全的重要支柱产业,为人类社会提供了基本物质和能源保障。《中国矿产资源报告2019》和《全球矿业发展报告2019》的相关数据显示:地球人均矿产资源消耗量为3t/(人·a),人类耗费的总量超过了自然资源的80%;2018年全球矿业为人类提供能源、金属和非金属资源达到了227亿t(其中能源、金属、非金属产量各占68%、7%、25%),总产值高达5.9万亿美元(其中能源、金属、非金属矿产各占76%、12%、12%),相当于全球GDP的6.9%;我国矿产品产量增长迅速,矿业产值占我国GDP的比例达到7%,为国家经济社会发展提供了80%的原材料和95%的能源资源,在矿产品的生产和贸易方面均达到了世界第一。
        2.2我国金属矿产资源供需矛盾突出
        随着近年来我国国民经济的高速发展,矿业发展突飞猛进,探明资源储量大幅增长,已经成为世界上为数不多的几个矿种齐全、总量丰富的矿产资源大国之一。

《中国矿产资源报告2019》和《全球矿业发展报告2019》的相关数据显示:截至2018年底,我国已经发现的包括金属矿产(59种)、非金属矿产(95种)、能源矿产(13种)和水气矿产(6种)在内的各类矿产资源共173种;2018年我国粗钢、10种有色金属、黄金的产量和消费量继续居全球首位,虽然我国资源总量大且种类丰富,部分矿产储量甚至居世界前茅,但是我国人均占有量与世界人均水平相比仍有很大差距。因此,在国民经济飞速发展的过程中,我国金属矿产品的增加量与国民经济发展速度不相适应,金属矿产资源供需矛盾十分突显。
        3金属矿开采理念研究新趋势
        3.1信息化开采技术
        近年来,随着我国社会经济及科学技术的发展,信息化技术被广泛应用到各个行业领域,可以利用这些技术对矿山开采设备进行技术改造,提高矿山开采设备的精细化,从而促进矿山开采活动的高效进行。通过精细化的开采设备能够对矿山开采的每一个细节进行控制,确保矿山开采的整体效益,降低矿山开采过程的资源浪费。同时,由总控台对矿山开采的全过程进行监控及指挥,从而促进矿山开采技术朝着智能化、无人化的方向不断发展。
        3.2无废化、环保化的绿色开采
        根据以往金属矿山开采情况来看,整个矿山开采过程存在较严重的环境污染情况,整个过程产生的污染物和废物数量较大,给当地生态环境的发展带来较大挑战。基于这一情况,我国对矿山开采的节能环保提出了严格的要求,需要顺应“绿水青山就是金山银山”的理念,将矿山开采技术改造为无废开采技术,从而在保证矿山生产活动顺利进行的同时,解决矿山开采中的环境污染问题。目前有些采矿行业发达的国家对矿山环境的综合治理提出了高度的重视性,对矿山生产中的粉尘、废渣、废水等污染物的排放标准作出了严格规定,使得一些品位差的金属矿因治理成本高无法进行开采,这一开采理论也是我国需要学习的,只有将环境治理放在首要位置,发展无废化、环保化的开采技术,才能够促进矿山开采行业的可持续发展。
        3.3与智能化技术相融合
        (1)传感器技术。目前传感器技术的发展越来越快,其中包括了顶板压力传感器、风速传感器、微震传感器、有害气体传感器等等,可以将这些传感器应用到地下金属矿山开采活动中,实现对整个矿山生产活动的监控,确保管理人员能够及时掌握矿山开采情况,及时作出科学合理的调整。(2)定位技术。在以往进行地下金属矿山开采活动的时候,由于受到电磁干扰、作业环境较差等因素的影响,难以保证GPS在矿山开采中的有效应用,但是在定位技术的不断发展背景下,许多新型的定位技术被研发出来,比如WIFI跟踪技术、射频识别技术等等,可以将这些技术应用到矿山开采中,促进矿山开采活动的顺利开展。(3)软件技术。部分矿山开采企业对软件技术的应用缺乏重视性,导致矿山开采中的信息交流存在较大问题,难以保证数据信息的准确性。基于这一情况,需要加强设备监测、生产调度、地理信息、环境管理等软件技术在矿山开采中的应用,便于及时获取矿山生产的数据信息,为矿山开采方案的调整提供有效依据。
        结束语
        综上所述,为适应我国时代发展的要求,需要加强对地下金属矿山开采技术的研究,不断提高矿山开采的技术水平,在满足我国金属制品需求的同时,降低矿山开采造成的环境破坏和资源浪费等问题,使矿山开采行业能够朝着绿色环保化的方向不断发展。
        参考文献
        [1]曹贞兵.地下金属矿山采矿技术进展及研究方向[J].中国金属通报,2020(07):7-8.
        [2]舒渊.地下金属矿山的充填采矿技术研究[J].世界有色金属,2019(04):68+70.
        [3]崔忠贵.地下金属矿山的充填采矿技术研究[J].科学大众(科学教育),2019(03):201.
        [4]谢宗达,李国平.地下金属矿山采矿技术进展及研究方向[J].冶金与材料,2018,38(05):176-177.
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