山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿 山东莱州 261441
摘要：在我国金属矿产的地质勘查中，我国大部分的金属狂潮位于地下较深处，其开采模式主要为地下深部开采。例如在我国的铁矿开采中，伴随着露天开采的影响，当前的铁矿开采模式正朝着地下深部开采转移。同样借助开采技术的发展，通过针对当前的金属矿深部开采现状，通过创新技术实现深部金属矿产的高效开采，从而提升金属矿深部开采的效益，为金属开采企业提供经济效益与社会效益。
关键词：金属矿；深部；开采；现状；发展
1金属矿深部开采现状分析
我国现开采金属矿以铜、金、钼、铅锌、钨、锡、铁、铀、辉锑等为主，成矿母岩以岩浆岩，变质岩为主。矿床类型涉及热液矿床，接触热液矿床，岩浆岩矿床，变质岩矿床等。矽卡岩型，斑岩型，玢岩型，岩浆变质型。根据我国的金属矿产资源地主分析中，由于矿产资源主要分布较深上，造成金属矿产资源的地下矿井压力往往过大，并且地质存在着不稳定因素，矿产资源伴生的掘进与支护问题较多，从而造成金融矿产资源开采难度相当大。
2深部开采灾害及防治
2.1深部开采中的软岩大变形灾害
深部软岩中含有大量蒙脱石、高岭石等黏土矿物成分，这些黏土矿物内部电子结构的缺陷会使其产生负电性，从而对水分子拥有较强的吸附能力。井下开采过程中，岩体不断吸水膨胀，强度逐渐降低，最终导致围岩大变形和巷道塌方。
对深部软岩变形破坏机理的研究，为软岩巷道变形控制对策的设计提供了一定的理论依据。针对地质力学环境使巷道围岩产生差异性变形的问题，控制对策的重点是改善巷道周边围岩结构的力学性能，充分利用围岩和支护结构自身的承载能力，加强对围岩关键部位的支护，避免其产生剧烈变形，防止因巷道局部破坏而产生非对称大变形。“锚网喷+锚索+底角锚杆”非对称耦合支护方式有效地控制了巷道围岩关键部位的非对称变形，提高了巷道的稳定性。
2.2深部开采中的岩爆灾害
岩爆是井下巷道或硐室围岩在高地应力作用下发生突然破坏，破碎的岩石向自由空间弹射或抛掷的一种动力失稳现象，伴随着大量弹性应变能的猛烈释放。随着开采深度的增加，地应力不断增大，岩爆发生的频率和破坏性也逐渐升高。岩爆现象通常发生在承受高应力的硬岩岩体中，诱发因素包括强工程扰动、叠加开采和构造面引起的高应力集中。在深部高地应力状态下，开挖卸荷以及动力作用会导致巷道围岩中的应力场发生变化，并以两种形式产生岩爆，一种形式是直接造成围岩的破碎和岩块的弹射，另一种形式是使围岩中的已有断层和结构面或新结构面产生滑移，从而导致岩体的破坏和碎石的崩落。
岩爆造成的巷道垮塌、支护失效，以及井下设备损坏，作业人员伤亡，严重危害矿山安全高效生产和经济利益，因此，如何对岩爆现象进行及时的预测和有效的防治就显得尤为重要。目前，地下开采主要采取以下措施对岩爆进行防治。（1）对巷道和采掘工作面位置进行合理布局，优化开采和掘进区域的尺寸以及推进顺序，降低工作面周围岩体的应力集中，维护巷道及工作面岩体稳定。（2）及时充填采空区，减小采空区空顶面积，避免顶板岩体长时间暴露，以防止长时间处于高应力状态下的岩体向自由空间弹射。（3）采用锚网柔性支护对硐室及巷道进行支护，改善岩体的应力状态，主动吸收应变能，防止破碎岩石向自由空间抛掷和弹射。
2.3深部开采中的瓦斯突出灾害
在成煤过程中，煤化作用会产生甲烷等气体，随着埋藏深度的增加，在高温、高压条件下，以甲烷为主的烃类物质伴随煤化作用大量产生，使深部煤层瓦斯压力和瓦斯含量增大，同时，深部高地应力降低了煤层透气性。在深部高地应力、高温和采掘扰动条件下，瓦斯的赋存特点增大了发生瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故的风险。因此，深部矿井瓦斯防治措施的研究对于降低事故发生概率和保障矿井安全生产有着极其重要的意义。
开采保护层是治理煤与瓦斯突出最为有效的区域性措施。开采保护层后，采场周围的煤岩体发生移动变形，应力场重新分布，使得采空区顶板周围地应力降低，被保护层卸压，煤层发生膨胀变形，从而增大了煤层的透气性，加强了瓦斯的解吸与流动速率，使得被保护层中的瓦斯压力降低，瓦斯含量减小。在开采突出煤层上方的极薄保护层时，可利用钻卸法使煤层应力重新分布，达到卸压效果，防止被保护层煤与瓦斯突出。
3金属矿深部开采发展趋势
在当前的深部金属矿开发发展中，其主要的发展趋势设计到以下三个方面。
3.1先进设备的运用
在深部金属矿的开采发展中，先进的开采设备的运用，能够实现深部金属开采的机械化发展，同样借助先进机械开采设备的运用，能够有效地提高开采效率。例如无轨开采技术的发展，借助先进的无轨开采设备的应用，能够确保深部金属矿产开采能力的提高，同样也能够降低采矿损失，从而提高金属矿产的回才效率。
3.2监控的自动化发展
在深部金属矿的开采发展中，通过完善环境监测系统、地面震动监控系统，以及地质勘测的自动化，能够有效的提升金属矿深部开采的安全性，从而实现地下金属矿的开采效率与质量的提升。
3.3绿色开采
新型深部金属矿的绿色开采关键技术主要兼顾开采高效、无废无害和环境生态三方面。
3.3.1高效开采关键技术
高效开采技术是促进矿业发展的主要研究方向，其是通过应用学科融合理论及计算机信息网络技术从而提升采矿设备和采矿工艺的工作效率。在机械化方面，通过研发大型、液压、集中和无轨化机械设备从而达到提高效率和降低劳动强度的目的；在无人化方面，通过遥感、信息与控制技术，研发无人作业模式，进而保障施工人员安全；在自动化方面，通过机电和电气自动化，从而完成通过人力难以实现的工作。
3.3.2无废无害关键技术
矿山开发产生的废物主要有前期废石、开采阶段废石和选矿及冶炼阶段的尾砂和炉渣。无废处理关键技术主要包括减少尾废产生和最大限度回收两方面。无害化关键技术主要包括地质灾害控制和尾废无害处理。地质灾害控制通过先进的设备进行探测、监测和预警；尾废无害处理通过化学或生物技术手段处理尾废中的有害物质或元素。
3.3.3环境生态关键技术
传统矿业重视经济效益而忽视生态环境，环境生态关键技术主要有生态重构和区域地表修复两方面。生态重构是指在无人为干扰下生态系统的自我修复；区域地表修复是指通过植物修复、生态灌浆和微生物修复等技术对尾矿库和采空区所在地表的修复。
3.4数字化发展
在信息技术时代背景下，金属矿深部开采发展需要实现数字矿业化发展，借助信息技术来实现矿上的数据信息化，通过完善矿山信息数据体系，能够以实际的矿产资源空间信息为基础，借助信息模拟技术来提升金属矿产深部开采的安全性，通过合一运用深部开采技术，从而确保金属矿开采的高效、智能，从而为金属矿开采行业的健康发展提供技术保障。
结束语
由此可见，在我国的金属矿产资源深部开采过程中，由于存在着复杂的地质条件，其开采难度往往相对较大。因此在深部金属矿产开采，为确保开采人员的人身安全，应用掘进支护技术最大程度的保证开采的安全性和可靠性，加快我国金属矿产资源的机械化水平和掘进支护水平，为我国金属矿产资源深部开采的效率和安全性提供坚实的保障。同样对现阶段的开采问题进行深入分析，通过开采技术的发展研究，为金属矿开采企业的健康发展提供保障。
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