Page 74 - 采矿工程中采矿工艺与技术研究

Research on Mining Technology and Technology in Mining Engineering
采矿工程中采矿工艺与技术研究

提升矿石的矿井提升方法将会因为提升有用矿物质以外的大量废石而消耗过多的
能量，使其经济性极差，这时在井下配备破碎、选矿系统，对开采的矿石进行分
选从而只提升矿精粉或者矿物质，抑或是制备成矿浆进行无间断水力提升，也可

以利用深井高水压对水力提升系统进行压力补偿从而节约提升耗能，不失为最为
经济有效的办法。随着矿物质赋存深度的继续增加，由于高地温和高地压，井下
作业环境将极为恶劣，以人和采矿机械为主导的采矿活动将无法进行。然而高地
压、高地温以及水力提升技术可为深部溶浸采矿和热、电、矿物资源联合开发提

供有利条件：比如可以利用高地压进行耦合致裂矿体，从而产生众多供溶浸液流
通的导水裂隙；利用高地温不但促进溶浸液与矿物质的反应速度，而且高地温可
通过溶浸液实现地热回收。当开采进入极深状态后，地温超过一定阈值，深地物
质所处的状态将由脆性逐渐过渡为延性，并且物质状态逐渐由固态过渡为流固混

合态，常规开采技术难以进行，此时可以利用集采掘、液化、充填、水力提升于
一体的集成化、智能化、无人化采矿舱对深地资源进行精准化、精细化无废开采。
（四）深部开采理论突破
深部岩体灾害复杂多样，其发生机制缺乏科学解释，防控措施缺乏科学依据。

为此，我们提出：“高初始静应力 + 强开采扰动”是深部岩体灾害的内在诱因和
驱动机制。深部开采主要存在以下亟待解决的理论问题：①深部岩体应力环境及
应力路径；②深部开采扰动形式的数学表征；③高应力与动力扰动作用下的岩石
实验再现；④深部岩体非常规破坏机理；深部高应力条件下动态破岩理论。

（五）深部开采技术突破
深部硬岩开采矿岩承受的高应力、高井深和高岩温导致工程实践中出现很多
技术瓶颈，诸如深部环境时空特征感知力度不够；深部开采过程人工依赖性高，
安全性差，效率低；开采工序复杂，决策管理人为因素影响严重，生产成本高等。

对此必须通过地温、地应力智能监测、岩体不连续结构智能辨识、岩体三维波速
场层析反演和微震监测与岩体灾害智能预警，实现深部环境智能感知与灾害预警；
采用智能化连续采矿技术及装备、全断面智能化一次成井及开拓和“采护运选充”
全过程智能化，实现深部开采全过程智能控制；构建生产信息实时监测及大数据

库、生产全时空物联网及云计算、可视化集成及智能决策、深部开采管控一体化
平台，实现深部生产与决策智能管控。

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