关于金属矿山地下采矿的相关探讨摘要：近年来，我国在无废开采、充填采矿、深井采矿、复杂难采矿体开采、露天地下联合开采、原地溶浸采矿等工艺技术方面，取得了重大成就，有效提高了我国金属矿地下采矿技术水平，反映了近十多年来我国地下矿山采矿工艺与装备技术的主要进展。
关键词：金属矿山；地下采矿技术；进展
一、金属矿床无废开采
1.无废开采模式
矿床开采给矿产资源和生态环境带来的负面效应主要有四大危害源:资源损失、地表塌陷、排放废石、排放尾砂(赤泥)。
其中第一项危及资源，后三项对生态环境造成重大危害。
按照无废开采模式，可以结合矿床开采工艺控制和消除危害源:通过保护性充填采矿工艺与技术最大限度地回采矿产资源，并保护地表不塌陷破坏;通过低成本大宗量利用矿山固体废料的充填技术和资源化技术，在开采过程中实现固体废料少排放或零排放。
于是，在矿床开采过程中实现矿产资源充分利用与有效保护、矿区地表不塌陷、矿山固体废料少排放或零排放的目标;在矿山生产过程中可以保持矿区完整的生态体系和人文环境，矿床开采结束后只需少量甚至不需要进行末端治理。
实现无废开采模式的关键是在技术上能消除或减少矿床开采过程中带来的负面效应危害源，并且在经济上满足最小损益率原则
式。
2.矿山固废充填技术
矿山充填是无废开采模式的工艺基础，在提高矿产资源的回采率、保护地表不破坏和充分利用矿山固体废物方面具有不可替代的作用。
针对金属矿床开采的主要固体废物源废石和尾矿(包括赤泥等
其他尾废)，研发成功了全尾砂胶结充填、废石胶结充填等固废充填技术，能够实现矿山废料资源化，达到资源与环境、安全、经济协调发展的综合目标。
二、机械化高效采矿
1.盘区高分层充填采矿技术
分层充填采矿工艺应用范围较广，但分层高度一般在两米左右，使得分层采矿法的生产能力和生产效率较低。
高分层充填采矿工艺的分层高达到4.5~5m，为应用大型无轨采矿设备创造了条件，显著提高了采场生产效率和生产能力。
2.分段充填采矿技术
充填采矿法通常采用分层回采方式，但下向分层法的充填成本高，而上向分层法要求矿体稳固性较好。
分段充填法将暴露面积较大的分层采场转变为椭圆状多边形断面结构的小暴露面分段采场，因而可以在矿体不太稳固的条件下可以进行高效率充填法采矿，并大大降低了充填成本。
3.高阶段深孔嗣后充填采矿技术
大直径深孔采矿技术是一种高效率的落矿技术，与阶段嗣后充填工艺结合起来可以发挥充填采矿法功能，同时能实现高效率、大规模地下采矿。
4.大结构崩落采矿技术
近十多年来，国内金属矿山在崩落采矿技术方面的进展，主要体现在高分段大间距的无底柱分段崩落法和无轨出矿的高阶段自
然崩落法。
三、难采矿床安全开采
1.深井采矿技术
金属矿床深部开采存在着高地应力、高井温等特殊的开采技术条件，使采矿作业遇到了一系列技术难题，属典型的难采矿床。
近年来针对深部难采条件研究开发了系统安全高效的采矿技术。
如(1)高地应力卸荷;(2)岩爆倾向性多因素综合评判方法;(3)高应力条
件下柔性支护技术;(4)岩体失稳声发射预警方法;(5)高温矿井排
热通风技术。
2.难采矿体特型充填采矿技术
有色金属矿床赋存条件多变，不少矿床岩体破碎不稳固，或存在地应力高和地下水等不利因素，其开采技术条件复杂，采矿难度大，往往导致采矿效率低下、安全保障程度低、资源浪费严重，或开采成本高。
针对我国矿床开采技术条件复杂的矿体比例大的特
点，近十年来在复杂矿床开采技术方面取得了很大进展，研究开发了机械化盘区脉内采准分层充填采矿法、破碎矿体台阶顶板水平分层充填采矿法、上向梯层充填法回采井下残矿工艺。
3.矿柱高效回采与群空区协同处理技术
针对井下大规模矿柱回采存在群空区安全隐患大、工程条件复杂和技术难度大等难采条件，研究发展了矿柱大规模回采与群空区协同处理技术，在柿竹圆多金属矿和架川铂矿成功地实现了井下复杂条件下特大型控制爆破。
成功地采用多向组合微差控制爆破技术，实现井下钻孔爆破技术的突破，并下钻孔控制爆破规模达到世界之最。
为了实现矿柱回采与空区隐患协同处理，成功地开发了立体分区综合控制爆破技术，将并下大爆破按数十个相对独立的爆c 进行创新设计，确保了井下超大规模钻孔爆破的爆破效果和周边矿柱的稳定;充分利用采空区作为自由面实行多排水平孔微差控制爆破。
四、采矿装备技术
国外地下采矿装备系列齐全，成龙配套，机械化程度高，从凿岩、装药到装运，全部实现了机械化配套作业，各道工序无手工体力操作，无繁重体力劳动;装备无轨化、液压化、自动化程度高。
地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志，是未来采矿技术发展的趋势，国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。
在自动化方面，已成功地应用了无人驾驶、机器人作
业等新技术。
国内地下矿山采矿装备较矿业发达国家相对落后，主要以气动有轨设备为主，耗能高效率低，操作环境恶劣。
尽管近几年高气压环形潜孔钻机、地下铲运机和地下汽车等无轨设备已成功推广，但其品种不全，使用范围不广，可靠性不高，难以满足我国地下矿山配套的多样性要求。
穿孔装备方面:大部分中小型矿山仍普遍使用气动凿岩机和潜孔钻架进行凿岩，国外广泛使用的高效液压凿岩机在我国尚未得到大量推广，进口液压采矿或掘进凿岩钻车只是在国内少数矿山开始使用，国内自行研制的同类产品因可靠性问题尚未得到推广。
掘进装备方面:大多数中小型矿山平巷掘进主要还是采用气动手持凿岩机人工凿眼，高效液压凿岩机在我国尚未得到大量推广;天井掘进以常规的吊罐法较为普遍，劳动强度大的普通法也占较大比重，以天井钻机为主要设备的钻进法有重大发展但不普遍，只在松软岩石矿山的小井径得到了较好应用。
出矿装备方面:大部分矿山仍将电耙作为主要出矿设备;一些矿山仍在采用早期的风动或电动扬斗式装岩机装岩、电机车牵引普通矿车运输;有的矿山使用铲插机、立爪式装载机装岩，梭式矿车运输;少数效益较好的矿山目前已使用上了柴油或电动铲运机和地下卡车。
辅助设备方面:国产无轨辅助设备比较落后，从喷锚支护、撬毛、装药、材料辅助运输等各环节的辅助作业，还没有定型的国
产无轨设备可供选用。
五、结语
国内在地下采矿工艺与装备技术的整体水平方面，虽与矿业发达国家还存在较大差距，但近年来已取得重大进展，在无废开采、充填采矿、深井采矿、复杂难采矿体开采、露天地下联合开采、原地溶浸采矿等工艺技术方面，取得了重大成就，有效提高了我国金属矿地下采矿技术水平，反映了近十多年来我国地下矿山采矿工艺与装备技术的主要进展。