Page 73 - 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

高深井导致矿石提升排水困难。以往将上述 3 个因素单纯视为灾害性因素而集中
研究其如何控制，如岩爆机理与预测、热害抑制与缓解、提升系统优化等。事实
上，高应力、高地温、高井深这三个灾害性因素有可被诱变成有利因素的可能性：

高应力有利于坚硬矿岩致裂与块度控制；高地温可加速原地溶浸采矿过程中矿物
与溶浸液间的相互作用，甚至利用地热供暖发电；高井深存在的高水压有利于高
水压设备或井下动力源的更新。将深地灾害性因素诱变为有利因素的可能性付诸
于实际必须要有具体的诱变方法和途径，对此我们也做了一系列的研究。

高应力诱导致裂非爆机械化破岩。采矿进入深部后，会出现更多的岩体非常
规破坏，比如岩爆、板裂、分区破裂等，其与深部高应力硬岩在开挖卸荷和动力
扰动下岩体中的能量转移和释放密切相关，同时这些非常规破坏也是一个高能量
岩体的自破裂过程，只要找到适当的诱导破裂方法，就可以将深部岩体的储存的

能量和由此诱发的灾害性破坏诱变为岩石的有序破碎，在不用炸药或少用炸药的
情况下实现深部矿床的安全高效开采。
高井深可提供高静水压力。高静水压力可用来驱动井下凿岩、采矿、装运等
机械；致裂深部岩体，增加岩体渗透性；提升矿浆，使提升运输过程连续，并易

于实现自动化、智能化和无人化作业。
高地温促进溶浸采矿和地热开发。一方面，高地温促进溶浸液与矿石相互作
用，加速溶浸提取矿物，有利于原地溶浸采矿。另一方面，井下储存大量的地热
能源，将热能送到地面，用于发电、供暖，通过地面的热交换又可实现井下工作

面降温，促进热、电、资源联合开发，实现溶浸开采与地热资源的联合回收和真
正意义上的绿色流态开采。
（三）深地资源开采模式
深部硬岩矿山开采方法与技术必须随着开采深度的增加，依据矿岩在这些深

度所处的环境及其新表现出的物质状态而发展变化。据此，提出了不同深度空间
的地下采矿模式。在浅部，可采用常规的钻爆法破岩进行开采。随着地下开采进
入深部高应力环境后，深部硬岩承受的高地应力意味着深部岩体贮存着高弹性能，
可通过开挖诱导工程，将深部高地应力岩体弹性能诱变为用于岩体破碎的有用能，

即通过诱导工程使高应力在开挖岩体周围形成损伤区后，再利用破岩机械等方法
对损伤区进行截割落矿，继而实现高应力诱导机械化连续开采。继续向深部进发，
对于有色金属特别是贵重金属，由于矿石中有用物质的含量（品位）很低，传统

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