Page 67 - 采矿工程中采矿工艺与技术研究

第二章 矿山开采技术与绿色开发

型机械破岩与水射流技术来实现硬岩的非爆连续开采技术，但由于能耗大、刀具
磨损严重、成本高，未能得到普及。至今，硬岩矿山未能实现真正意义的连续开采。
近年来，智能化采矿也得到了国内外广泛关注。加拿大、芬兰和美国等国家

和工业部合作开展“智能采矿”研究与应用已有 20 多年，给矿业发展带来深远
影响。20 世纪 90 年代，加拿大国际镍业公司 INCO 联合世界几家著名的设备厂
家和研究单位，在加拿大 Sudbury 的硬岩实验矿山开始了智能化矿山实践，拟于
2050 年实现无人采矿。该项目通过地下通信系统、定位导航系统、过程工程监

测与控制系统等 telemining 关键技术实现智能化开采。芬兰于 1992 年就成立了
智能采矿技术项目计划，开始一系列研究工作。美国 1999 年开始对地下煤矿的
自动定位与导航技术进行研究，获得了商业化研究成果。英澳矿业巨头力拓集团
表示，2021 年开始，将耗资 22 亿美元建成第一个智能矿山。进入 21 世纪以来，

我国不断有相关项目支持矿山智能化的研发，虽然部分技术已经得到了应用，但
整体进展仍然比较缓慢。综上所述，国际矿业界一直推崇和追求硬岩矿山的智能
化非爆连续开采，试图实现从单一的生产设计到一体化的科学决策，从高强度的
地下爆破开采到全自动化连续开采，从劳动密集型到生产系统的无人化的转变，

并通过实现矿山地质数字化、矿山设备智能化、采矿工艺连续化和生产过程信息
化，最终完成传统矿山向连续化智能矿山转变。

二、硬岩开采技术的主要进展

（一）地应力探测与地压监测技术更加精准可靠
随着硬岩开采向隐患破碎矿体、深部高应力矿体、海底基岩矿体等极端环境
转变，迫切需要科学采矿、精准采矿和绿色采矿。因此，这些年来，以弄清开采
区域地应力状况和了解开采过程地压变化情况为目的的地应力探测与地压监测技

术得到了很好的发展。
传统的地应力测量方法主要有应力解除法、水压致裂法和声发射法。目前地
应力测量 3 种方法各有利弊，其中在矿山使用最广泛最有效的方法—应力解除法，
仍然是通过人进入工作面实施，对于深部条件受到了很大的限制。为充分和精确

掌握采矿区域地应力分布情况，这些传统的地应力测量方法得到了不断完善，新
的测量方法也在相继出现，地应力测量精度和自动化程度逐渐提高。为解决声发
射方法不能辨识主应力方位和深部地应力测量等问题，我们提出了基于岩芯地表

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