中国黄金报;许勇
5月20日,在2025中国(莱州)黄金产业高质量发展大会上,东北大学教授、博士生导师赵兴东表示,采矿技术正朝着机械化、智能化的方向快速迈进。未来,采矿计划将优先选择高水平的机械化设备,无轨采矿设备将成为各类矿床开采的主流选择。随着劳动力成本的不断攀升,机械代替人力劳动的趋势将愈发明显。
赵兴东指出,在全球矿山行业,不同国家在矿山开采效率和劳动生产率方面存在显著差异。以6000吨/日的处理量为例,在南非需要约12000人/日,在中国需要1000至2000人/日,而在加拿大则仅需600至700人/日,在芬兰,3000吨/日的处理量仅需36人。
当前,地下金属矿山的采矿方法主要依据地压管理划分为空场法、崩落法和充填法,其中,充填采矿法和空场嗣后充填采矿法正逐渐成为主要的开采技术。然而,随着设备及相关技术的不断进步,各类采矿方法正朝着高效率、高安全性的方向转变,以浅眼落矿为主的空场法正在向中深孔落矿嗣后充填法转变,发展以固体废料充填的充填法。
赵兴东指出,深部采矿活动面临着诸多技术难题,地压灾害频发,安全问题突出。为了应对这些挑战,赵兴东从矿区整体架构出发,覆盖矿山规划、设计、开采和地压防控的全生命周期,旨在实现采动地压均衡和连续化开采。
“连续采矿法以整个矿段作为大型采场,采用连续凿岩、装载、运输设备作业。”赵兴东指出,这就需要创新采场结构设计,开发新的落矿方法,由此形成了新的充填采矿法。
在采矿方法设计方面,赵兴东提出了一系列创新方法。例如,构建采场形状、岩体质量和采动应力的深部采场结构计算方法,以及基于采场形状和采动地压响应的采场结构量化分析方法。这些方法为采场结构设计提供了新的思路,并通过三维激光实测和钻孔探测等技术进行校验。此外,他们还开发了深部采场预控顶下向扇形深孔落矿方法和下向梯段式中深孔爆破落矿方法,这些方法在降低采切工程量、提高生产连续性和安全性方面取得了显著成效。
赵兴东指出,在三山岛金矿,采用预控顶+下向扇形孔落矿空场嗣后充填采矿法,盘区生产能力提高1倍,采切比降低50%,工班生产能力提高4倍;在阿舍勒铜矿,同样采用预控顶+下向扇形孔落矿空场嗣后充填采矿法,增加落矿量5262吨,减少采切工程29.1%,矿石回采率提升4.3%,缩短采准施工周期39天、单个采场回采周期缩短17天。
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