我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势.pdf

S u p p l ． S e p t e Ⅱl b e r 2 0 0 5 金 属 矿山 M E T A LM I N E 增刊 2 0 0 5 年9 月 专题综述 我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势 郭金峰 中钢集团马鞍山矿山研究院 摘要介绍了“十五”期间我国地下金属矿山采矿技术在大间距集中化无底柱高效开采工艺技术、地下金 属矿山元废开采技术、矿山废弃空间处理与处置矿山废弃物综合技术、地下金属矿山地压监测与控制技术、露天转 地下开采平稳过渡及联合开采技术、地下金属矿山联合采矿技术、地下矿山缓倾斜薄到中厚矿体开采技术、地下贵 重金属矿山开采技术等领域的研究现状和取得的研究成果。分析了国内采矿技术的发展趋势，提出了我国今后采 矿技术的研究方向。 关键词地下矿山采矿技术回顾发展趋势 P r e s e n tS t a t u sa n dD e V e l o p m e n tT r e n do fC h i n a 客M i n i n gT e c h n o l o g yo fU n d e r g r o u n dM e t a U i cM i n e s G u oJ i n f e n g f ∞，坫 o 凡凰￡i “￡e 旷胧n i ，曙R e 5 e o ，℃ ，S i n o ＆e e 26 知M p A b s t I - a c tT h ep a p e rd e s c r i b e st h ep r e s e n ts t a t u so fa I l dt h ea c h i e v e m e n t sa c h i e v e dd u r i n gt h eT e n t h F i v eY e a rp e - r i o di nC h i n ai nt h er e s e a r c ho ft h em i n i n gt e c h n o l o g yo fu n d e r 铲o u n dm e t a u i cm i n e s ，s u c ha sl a r g es p a c i n gc e m r a l i z e dp i l 1 a d e s sh i g he ￡f i c j e n c ym i n i n g ，w a s t e l e s sm i n i n go fu n d e 唱r o u n dm e t a l l i cm i n e s ，c o m p r e h e n s i v et e c h n i q u eo ft h et r e a t m e n to f m i n e d i s c a r d e ds p a c ea n dt h ed i s p o s a lo fm i n ew a s t e r s ，m o n “o r i n ga n dc o n t r 0 1o ft h eg r o u n dp r e s s u r eo fu n d e r 乒o u n dm e 一 - J l i cm i n e s ，s t a b l et r a n s f e rf 南mo p e n c a s t i n gt ou n d e 唱r o u n dm i n i n ga n dt h e i rc o m K n a t j o nm i n i n g ，c o m b i n a t i o nm i n i n go f u n d e r g r o u I l dm e t a u i cm i n e s ，m i n i n go fg e n d yi n c l i n e dt h i nt om e d i u m “c kd e p o s i t sa n dt h em i n i n g0 fu n d e r 铲o u n dp r e c i o u sm e t a lm i n e s ．T h ed e v e l 叩m e n tt r e n do fd o m e s t i c 训n i n gt e c h n o l o g yi sa n a l y s e da n dt h e 谢e n t a t i o no ft h ef u t u r er e s e a r c ho fC h i n a m i n i n gt e c h n 0 1 0 9 yp o i n t e do u t ． K e y w o r d sU n d e 唱r o u n dm i n e s ，M i n i n gt e c h n 0 1 0 9 y ，R e v i e w ，D e v e l 叩m e n tt r e n d 又～个5a 即将过去，在这5a 中，通过广大采 矿科技工作者的艰苦努力，我国地下金属矿山采矿 技术有了较大的发展。地下金属矿山的采矿方法在 崩落、空场和充填三大类的基础上，通过改进和不断 完善，形成了各种各样的适合我国地下金属矿床开 采的组合方法；地下金属矿山的岩石力学研究也得 到了突破，注重把采矿方法与地压活动规律研究紧 密结合起来，通过对采场地压显现规律的研究，为确 定合理的采场结构参数和采空区处理方法提出技术 依据；同时更加注重矿山开采与环境保护、从提高地 下金属矿山开采的本质安全方面进行了大量的研究 工作，取得了令人满意的进展。 本文从大间距集中化无底柱高效开采工艺技 术、地下金属矿山无废开采技术、矿山废弃空间处理 与处置矿山废弃物综合技术、地下金属矿山地压监 测与控制技术、露天转地下开采平稳过渡及联合开 采技术、地下金属矿山联合采矿技术、地下矿山缓倾 斜薄到中厚矿体开采技术、地下贵重金属矿山开采 技术等领域的研究现状和取得的研究成果加以总 结。 1 采矿技术进展的回顾 纵观我国地下采矿技术的研究进展，主要体现 在以下几个方面。 1 ．1 大间距集中化无底柱高效开采工艺技术 大间距集中化无底柱高效开采工艺技术是国家 “十五”科技攻关研究成果，该技术具有操作简 单、开采强度大、机械化程度高、开采安全、采矿成本 相对较低等技术优点，在国内得到了大范围的应用， 为我国地下矿山的发展起到了积极的推动作用。 郭金峰 1 9 6 3 一 ，男，中钢集团马鞍山矿山研究院采矿研究所所长 教授级高级工程师，2 4 3 0 0 4 安徽省马鞍山市湖北路9 号。 万方数据 增刊金瘸矽山2 【 5 年9 月 无底柱崩落采矿技术1 9 6 5 年由马鞍山矿山研 究院首先在河北大庙铁矿试验成功以来，随后在冶 金系统包括大庙铁矿、镜铁山铁矿、河北铜矿、漓诸 铁矿、梅山铁矿、桃冲铁矿、板石沟铁矿、程潮铁矿、 鲁中矿业公司和北铭河铁矿等在内的地下金属矿山 中推广应用率达到8 0 ％以上，其结构参数历经数十 年的发展．由最初的l Om l Om 逐步得到了加大， 如镜铁I 【I 铁矿和梅山铁矿已经加大到1 5m 2 0m 、 北铭河铁矿为J 5m 1 8m 、程潮铁矿在深部开采采 用1 7 ．5m 1 5m 、大红山铁矿设汁采用2 0m 2 0m 等。午廿应地其凿岩及出矿设备也逐步由最初的T 4 G 改用铲运机．且铲运机也由 1 始时的1 ．5m 3 、2 ．0m 。 逐步走向大型化，目前，国内部分矿山已经开始使用 6m 3 铲运机；同时，在凿岩设备方面，随着矿山结构 参数的不断加大，进口凿岩设备已经在多家矿L L I 进 行了应用．取得了较好的应用效果。 大问距集中化无底柱高效开采工艺技术的特点 是①便j 矿山及时推广’应用；②大间距采矿结构可 以大幅度地减少矿I 【J 采准工程量，减少矿石开采成 本；③改善了采场地征状况；④采用的结构参数比高 分段更适合在缓倾斜矿体开采中应用。 人间距集中化无底柱高效开采工艺技术由于具 有上述特点．分别有梅山铁矿、桃冲铁矿、板石沟铁 矿等矿I JJ 已进行了工业应用。 此外。马鞍山矿山研究院究成的无底柱崩落采 矿法低贫化放矿工艺技术研究项目，针对国内关于 无贫化放矿技术而开发研究的科研成果，提出了与 现行的截至品位和无贫化放矿技术不同的放矿理 论，在最终采出指标中的回采率基本相同的情况下， 达到火幅度地降低矿石的贫化率，提高产品质量，减 少无效赀用．提高矿山的经营效益的目的。 1 ．2 地下金属矿山无废开采技术 国外在合理地利用矿产资源、保护自然环境方 面开展J ，一系列科学研究工作，目前对尾矿处置方 法除1 二程建设、建筑材料、磁化肥料和土壤改良剂以 外，主要有①无废料开采技术尾矿用作充填采 空区；②尾矿深海排放；③利用露天采坑排放尾矿等 几种尾矿处置方式。由于上述几种方式不仅可以充 分利用矿产资源，提高企业的经济效益，而且可以避 免废弃物对自然环境造成污染和危害，因此在俄罗 斯、德国、加拿大、美国、印度等国家得以广泛应用。 地下金属矿山无废开采技术是近几年开发的新 成果，符合国家产业政策和发展方向。，该技术包括 全尾矿充填技术、高浓度尾矿料的制备与输送技术、 采矿方法与工艺等，采用较低废石产出率的采矿新 工艺新技术和用全尾矿充填采空区，必须要在安全 的前提下进行，推出全新的采切工程布置形式，从不 同于传统的采切工程布置原则与方法的全新角度， 对采切工程布置进行改进和优化；通过地压监测、物 理模拟和数值模拟等方法和手段进行系统的试验研 究，评价采场和采空区围岩稳定性，确保采矿和空区 充填的安全。 马鞍山矿山研究院完成的河南舞阳矿业公司赵 案庄铁矿无废开采技术研究，以空场采矿法为基础， 配以高浓度全尾矿输送技术将尾矿输送到采空区进 行充填，解决了采场地压和同采过程中的安全。取得 较好的效果。 马鞍山矿I r | I 研究院与中南大学、中国有色工程 设计研究总院、北京矿冶研究总院、长沙矿山研究院 和铜都铜业股份有限公司等单位，共同承担的国家 “十五”科技攻关项目铜都铜业股份有限公司冬 瓜』【l 铜矿深并，1 采综合技术研究，采用高浓度全 尾矿充填采矿方法等配套技术，解决深井矿I J J 开采 的地压和岩爆、无废开采新工艺等技术问题，从目前 试验情况来看取得了良好的效果，预计2 0 0 5 年底完 成现场工业试验工作。 此外，以马鞍山矿山研究院组建的国家固体废 物处理‘j 处置工程技术研究中心承担的国家科技部 专项研究项目地下矿山无废 少废 开采技术研 究，已经完成了试验研究工作，取得了令人满意的 结果。 1 ．3 矿山废弃空问处理与处置矿山废弃物的综合 技术 从9 0 年代初期开始，针对国内金属矿l 【J 在开采 中存在大景废弃空问 包括地F 采空区、地表塌陷 坑和露天矿山废弃采坑等场所 带来的安全隐患， 开始研究矿山废弃空间处理与处置矿山废弃物的试 验研究。 马鞍I l J 矿I I l 研究院先后完成了南京铅锌银矿尾 泥充填采空区、狮子山铜矿东西狮子山空区全尾矿 充填试验项目取得成功，马钢桃冲矿业公司地表塌 陷区改建尾矿库的可行性研究、安徽黄山岭铅锌矿 采空区上部建尾矿库研究等项目也取得较好的效 果，形成了一系列矿山废弃空问处理与处置矿山废 弃物的专有技术，该技术在冶金报和国内各相关 譬业杂志报道后，已经在多家矿J I I 推广应用，为我国 万方数据 郭金峰我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势2 5 年9 月 建设环保型和无公害型生态矿山创造了条件。 1 ．4 地下金属矿山地压般测与控制技术 根据国外采矿技术的发展趋势，国内从事矿山 科研工作的科研院所、高等院校，在承担和消化国外 先进技术的同时，结合我国矿山开采的实际，开展了 以矿山地压监测与控制技术为主线的矿山安全开采 方法的研究，主要包括矿山开采地压监测与控制、地 表岩层稳定性监测与控制、地下工程加固、矿l 山水害 治理等。通过建立地下矿山采空区灾害管理信息系 统；以井下监测数据、遥感信息、矿山提供的原始数 据及数值模拟结果为基本信息源，应用系统分析、综 合分析的方法对矿区地理空间、地质、采矿等信息进 行存储、处理、综合分析评价、实现有关信息的动态 反馈和调整，以达到预防采空区突发事故的目的。 马鞍山矿山研究院先后完成了“斗南锰矿采矿 方法与地监活动规律研究”、“鹤庆锰矿采矿方法与 地压活动规律研究”、“鹤庆锰矿急倾斜破碎富锰矿 体采矿方法与地压控制技术研究”、“南京铅锌银矿 岩层稳定控制方法研究”、“狮子山铜矿特大空区下 矿柱回采综合技术研究”、“铜都铜业股份有限公司 狮子山铜矿老鸦岭与大团山矿区地压控制技术研 究”、“铜陵有色金属 集团 公司铜山铜矿地压活动 规律及控制技术研究”、“铜陵有色金属 集团 公司 铜官l “铜矿天马山矿区采空区地压管理方法研 究”、“南京栖霞锌阳矿业有限公司空区综合治理技 术研究”、“桃冲铁矿地压活动规律与控制技术研 究”、“鲁中矿I J - I 公司张家洼铁矿破碎矿体综合开采 技术研究”等科研项目，形成了以工程地质研究、现 场监测、物理模拟、数值模拟相结合的研究体系，为 我国矿山的安全开采提供了技术保证。 马鞍I l I 矿山研究院和长沙矿冶研究院等研究单 位在山东鲁中矿业公司小官庄铁矿地质灾害控制项 目研究时，通过对地表沉降观测、采空区稳定性研究 分析、主要建构筑物变形监测与分析，取得了较好的 经验翱有用的成果。 长沙矿山研究院和中南大学在甘肃J 一坝铅锌矿 开展不明采空区探测和处理技术的研究等，也取得 了良好的效果。 1 ．5 露天转地下开采平稳过渡及联合开采技术 露天一地下联合采矿法是在露天地下联合开采 中发展出来的一种新型采矿方法。其实质是矿块或 采区的上部为露天坑底，在采准、切割和回采过程 中，由露天采矿技术和地下采矿技术有机结合起来 回采矿石和进行采场地压管理。它与联合开采相 比，工艺技术的结合程度更紧密。 露天转地下开采过程中，在地下开采方法的选 取，主要是根据矿体赋存的特点、露天边坡地压情况 和锘天坑底留设境界矿柱与否等因素。鳝天转地下 的矿山，在露天开采的后期，都存在着露天向地下开 采的过渡阶段。 马鞍山矿山研究院利用技术创新资金，研究了 锘天与地下联合开采的工艺技术。它包括联合穿爆 地下“_ l 矿采矿丁二艺、露天漏斗法采矿工艺、地下穿爆 露天出矿工艺等，为国内露天转地下开采的矿山提 供了理沦准备。对广西大新锰矿的露天转地下开采 工艺技术研究，使该矿实现了露天与地下开采并举 的局面，稳定了矿山产量。此外承担的马钢南山矿 山公司凹山采场境界外矿体地F 开采技术研究，目 前进入实施阶段。 } 1 1 J 北理工大学的研究人员则较早的对露天转地 下过渡期的联合开采技术进行J ，深人的理论研究， 并结合矿山实践应用，提出了适于我国露天金属矿 床技术特点的联合采矿方法。 东北大学承担了石人沟铁矿露天转地下开采的 采场稳定性分析以及地表渗流水对地下工程结构稳 定性影响的研究，该项研究的j r l 展对于我国未来深 部了{ 采岩石力学问题 如长期强度、渗水影响 的研 究具有典型意义。 北京科技大学、武汉理工人学、华中科技大学等 科研院所的研究人员利用各种先进的计算手段，对 露天转地下矿山的地压活动规律进行分析、总结。 1 ．6 地下金属矿山联合采矿技术 随着国内地下金属矿山采矿技术的发展和进 步，传统的地下采矿方法在崩落、空场和充填三大类 的基础上．通过改进和不断完善，形成了各种各样的 适合我国金属矿床开采的组合采矿方法，尤其是以 各类采矿方法的优点形成的联合采矿方法成为主 流，新的采矿方法适应条件也有了较大的改善。比 如空场采矿法与充填采矿法的组合、空场采矿法与 崩落采矿法的组合、露天开采与地下开采的组合，这 些身i 合采矿方法具有更强的适应性，为地下金属矿 山真正实现安全、高效的开采模式提供了技术支持。 马鞍山矿⋯研究院在河南舞阳矿业公司赵案庄 铁矿研究时，采用空场采矿法t j 嗣后充填采矿法相 结合，采用i 刚农度尾砂充填采空区，不但解决厂尾矿 库库容不足的问题，丽且还解决了矿出歼采过程中 3 ． 万方数据 增刊垒砥母灿 2 0 0 5 年9 月 的采场冒顶等安全隐患。 此外，马鞍山矿山研究院在山东莱新铁矿大水 矿床安全开采研究中，采用充填采矿法、空场采矿法 与矿I 上l 治水相结合的综合技术，通过新的开采工艺、 充填工艺，水平方向、垂直方向和局部防治水方法的 实施，基本解决了火水条件下的安全开采问题。 1 ．7 地下矿山缓倾斜薄到中厚矿体开采技术 在缓倾斜薄到中厚矿体开采，特别是矿岩不稳 固的缓倾斜薄到中厚矿体的开采技术研究，马鞍山 矿山研究院采用一系列综合技术措施，围绕控制不 稳固的采场顶板和提高矿石回采率两大技术难题， 先后在遵义、斗南、鹤庆、桃江等锰矿山和遂昌金矿 等地下金属矿山推广，使国内地下金属矿山的矿石 回采率由5 0 ％一6 0 ％左右提高到8 0 ％以上，不但 充分回收了矿产资源，延长了矿山的服务年限，而且 还使相关矿山的开采技术水平得到了提高。同时还 取得了很好的经济效益和社会效益。 1 ．8 地下贵重金属矿山开采技术 在贵重金属开采中，特别是地下黄金矿山的采 矿方法研究，也取得了可喜成果。马鞍山矿山研究 院先后承担了山东的河东金矿、蚕庄金矿、龙口金 矿、望儿山金矿、新城金矿、河西金矿、界河金矿和河 南的银洞坡金矿、太湖金矿等矿山的采矿方法试验 研究，取得各类科技进步奖多项，特别是在蚕庄金矿 首次提出了倾斜矿房连续化开采方法，解决了因充 填体失稳出现的各类采矿问题，不仅提高了矿石回 采率、降低了矿石贫化率，同时还提高了充填体强度 和充填效率，为该矿山创造了很好的经济效益和社 会效益。 2 国内地下金属矿山采矿技术的发展趋势 从国内外矿山的发展趋势来看，结合我国的采 矿技术现状和对矿产资源的需求，2 1 世纪我国地下 金属矿山采矿技术发展趋势主要体现在以下几个方 面． 1 解决复杂条件矿床开采技术难题，并在相 关矿l 』I 中逐步得到推广应用。复杂条件矿床主要指 “三下“矿床、富水矿床、极薄和极破碎矿体、第四系 直接覆盖下矿床、高温高硫矿床和矿山保安矿柱等。 由于开采这类矿床牵涉面广，是集地质力学、岩石力 学、岩石开采动力学、水力学、开采工艺方法和工程 治理于一体的综合矿山开采工程系统，需采用综合 的研究方法和手段，探索解决不同条件下矿床开采 采场安全稳定性问题，并根据理论分析结果，制定符 合开采实际的采矿工艺方法和相应的工程治理措 施，寻求最佳的开采经济模型。 2 研究开发一整套的深部矿床综合开采技术 是矿山发展的迫切要求。随着现代工业的迅速位 展，人类对矿物资源的需求越来越大。深部矿床的开 采已成为必然，而深井矿床的开采会遇到前所未有 的技术难题。在“十五”期间，国内开采最深的铜 都铜业股份有限公司冬瓜山铜矿将开始试生产，昆 钢大红山铁矿也正在建设之中。因此要开展深部矿 床综合开采技术的研究，以解决深部矿体的采矿工 艺、地压控制、岩爆、地温控制、深井提升与运输、地 下水防止和通风防尘、个体安全防护等一系列开采 技术难题。 3 随着开采深度逐渐增大，提高矿石回采率 和保护生态环境的需要，充填采矿法的应用比重将 会有所增加，并向高效化和无废化方向发展。深孔 阶段充填和分段充填将进一步完善，并得到广泛应 用。高浓度全尾砂胶结充填、泵送膏体胶结充填将 有较大的发展。矿山无尾排放的目标将随充填技术 的不断进步得以真正实现。 4 崩落采矿法将更加完善和成熟，应用范围 将不断扩大。无底柱分段崩落法仍将在地下铁矿开 采叫_ _ l 占据相当大的比重，阶段自然崩落法和阶段强 制崩落法所有色、黑色、化工等行业的应用比重将有 所增加，崩落采矿法今后的发展趋势将向大间距、高 阶段和大孑L 径深孔采矿技术方向发展，大结构参数 的崩落采矿法将得到推广应用。 5 随着采矿技术的不断发展，大型地下矿山 采掘将向无轨化、大型化和连续化方向发展。液压 凿岩机及相应的采矿凿岩台车、2 6m 3 的电动铲 运机的应用数量将逐渐增加，装药车和其它作业的 机械化程度将得到进一步提高，大型胶带运输机械 将在大型地下矿山中得到应用，从而使矿山的生产 效率和经济效益得以提高。 6 数字矿山建设的相关技术问题将逐步得到 解决。数字矿山建设已经得到国内从事矿业界的广 大科技人员的重视，我国金属矿山一旦将矿山资料 数字化后，原来传统的资料生成和管理方法都获得 “革命性的改造”，准确、实时的数字化资料管理方 式将有效地推动矿山技术的发展。结合虚拟及其他 技术．数字矿山的潜能是巨大的。 3 国内地下金属矿山采矿技术的发展方向 随着我国基础设施及国民经济的全面发展，国 万方数据 郭金峰我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势2 0 0 5 年9 月 民经济对矿产资源的需求日趋增长，近年来，矿产资 源的消耗迅猛增长，在国内，开采条件好、品位高的 矿床基本上都已经被投入了开采，而矿石品位低、水 文条件复杂、上部有水源 流砂层 、建筑物、主要运 输干线 “三下”矿床 、主矿体开采后的残留体 包 括民采后空区间矿体 以及无底柱采矿法的顶板崩 落控制技术等复杂难采矿床的开采逐步得到重视， 但由于尚未形成可行的综合开采技术，这类矿山的 开采成本及资源利用效果很不理想，造成原本紧张 的资源被乱采乱挖，并造成各种事故的经常发生。 纵观我国地下采矿技术现状，结合我国的采矿 技术条件．今后一段时问内将在以下儿个方面开展 科学研究． 1 厚大第四系流沙含水层和大水矿床开采综 合技术研究。据不完全统计，我国厚大第四系岩层、 流沙含水层和大水矿床等类型的铁矿资源量约3 2 ． 6 亿t 。该类矿床的开采，需要通过系统研究解决岩 层变形与控制、岩层塌陷对地表建构筑物的破坏、采 矿方法和地下水治理等问题。在不破坏开采环境的 前提下．实现该类矿床的安全、高效的开采。 2 松软破碎矿床综合开采技术研究。属于矿 岩松软破碎及其他工程地质环境复杂矿体的铁矿资 源量约1 3 亿t 。该类矿床在开采过程巾所产生的地 压灾害、岩层控制、巷道维护、采矿方法、采空区处理 及地表设施保护等均是有待解决的技术问题。所以 需要通过开展技术研究，寻求合适的矿床开采方法 和工艺，最终实现安全开采的目标。 3 地下残留矿体开采综合技术研究。由于民 采企业的大量进人，无序开采的情况相当严重，不仅 抢占大量的国家矿产资源，而且严重破坏和浪费矿 产资源，遗留了大量的残留矿体；j 属于残髓矿体 民采残留和境界外矿体等 的铁矿资源量约2 ．6 亿吨，该类矿床在开采过程中存在地压灾害、岩层控 制、巷道维护、采矿方法、采空区处理等技术问题，需 要通过系统的研究加以解决，充分回收有限的矿产 资源。 4 深部矿床综合开采技术研究。深部矿床开 采在钢都铜业股份有限公司冬瓜山铜矿已经开展了 部分试验研究工作，并在采矿方法、充填工艺、地压 监测与控制等单项技术方面取得了阶段性成果，但 与之相配套的深部矿床综合开采技术尚需进一步通 过研究加以形成。 5 继续开展地下金属矿山无废 少废 开采技 术研究。尽管在“十五”期问我国已经开展了地 下金属矿山无废 少废 开采技术研究，并取得了阶 段性成果，但随着国内地下金属矿山进入无废 少 废 开采的增多．其它类型的开采条件都会不断出 现．新的问题还会不断涌现，所以要在已经取得的地 下金属矿山无废 少废 开采经验的基础上，加大科 研力度，最终形成适合国情的地下金属矿山无废 少废 开采配套技术。 6 地下空间改建尾矿库技术研究。开展地下 空间改建尾矿库技术研究，将地下采空区、地表塌陷 坑等场所改建尾矿库，可节约大量的尾矿建库经费， 为矿1 ．1 I 实现无尾排放创造条件，同时根除采空区、塌 陷坑给矿山开采带来的隐患。开展“空区的稳定性 评价”、“空区改建尾矿库后对周围环境的影响”、 “尾矿输送浓度与井下排水经营费用”、“井下空区 封闭技术”等课题的研究，最终消除由于空区存在 而引发的各种地质灾害，同时也l 在一定程度上解决 尾矿地面堆放、建库经营费用巨大、占用大量农田或 山坡地的问题；， 7 数字矿I 【I 综合技术研究。数字矿山是数字 地球在矿山开发中的应用。在1 9 9 7 年下半年，美国 宁航局 N A S A 的虚拟环境实验室开始了以M r ． S t c p h c nM a h e r 为负责人的以“数字地球”为题的研 究项目．而在北美、欧洲的一些矿山，通过整合已有 的矿山信息资源，初步建立数字化矿山。而我国数 字化矿山则刚刚起步，开展数字矿山综合技术研究 的主要研究内容包括①建立- - 一个以三维坐标为主 线，将矿山信息构建成一个矿山信息模型；②使矿山 经营者、设计和管理人员可以快速、准确充分和完整 地r 解及利用矿山的各方面信息；③以矿山信息为 基础，利用虚拟现实技术建立虚拟矿山，预测矿山未 来，利用G P S 、传感技术、数字通讯技术，实现对设备 的实时控制和调度，利用“嵌人”数字化矿山中的人 事、财务和营销管理信息，实现对矿山人流、物流和 资金流的控制和优化。最终实现我国的数字矿山综 合技术。 8 极贫矿体安全开采综合技术研究。国内金 属矿山存在相当数量的极贫矿体尚未开发利用，随 着国内采矿与选矿技术的不断进步，以及对原材料 资源的需求不断增加，势必涉及剑极贫矿体的开采 问题。通过分析选矿人选边界品位，结合极贫矿体 开采特点 包括境界外和深部 ．以国内技术现状调 下转第1 7 页 5 万方数据 郭金峰我国锰矿床开采岩石力学研究成果及经验2 0 0 5 年9 月 金属 矿山部分 ，1 9 9 2 ， 4 1 5 1 8 6 丁楷如，余逊贤，等．锰矿开发与加工技术．长沙湖南科学技术出 版社，1 9 9 2 7 谈晓明，杨兴明，傅林．进路分层干式充填采矿法在鹤庆锰矿的应 用．中国锰业，2 0 0 0 ，1 8 2 1 2 1 4 8 张利平．鹤庆锰矿中厚矿体开采的实践．中国锰业，2 0 0 l ，1 9 2 2 7 3 0 9 郭金峰．遵义锰矿采场顶板沉降观测数据的处理和分析．中国锰 业，1 9 9 0 ，8 6 5 8 l O 刁心宏，伍素华．遵义锰矿采场地压规律的研究．中国锰业， 1 9 9 1 ，9 5 1 4 1 9 1 1 郭金峰．长钢筋砂浆锚杆在窄矮工作面护顶中的应用．中国锰 业，1 9 9 0 ，8 3 9 ～1 2 1 2 郭金峰．斗南锰矿应用超快硬水泥卷锚杆加固采场顶板的试验 研究．中国锰业，1 9 9 3 ，1 1 6 8 1 2 1 3 郭金峰．斗南锰矿嘎科矿区采矿方法与地压活动规律的研究．中 国锰业，1 9 9 4 ，1 2 2 1 1 1 5 1 4 郭金峰，侯大德，谈晓明．斗南锰矿缓倾斜多层矿体开采相似材 料模拟试验．中国锰业，1 9 9 9 ，1 7 3 1 6 一1 8 1 5 李兆平．鹤庆锰矿采场地压活动规律的研究．中国锰业，1 9 9 3 ，1 1 2 3 8 1 6 郭金蜂，王彦武，谈晓明，等．急倾斜破碎富锰矿体开采地压控制 技术的研究．中国锰业，2 0 0 0 ，1 8 1 1 6 ～1 8 1 7 郭金峰．水泥卷锚杆的力学作用及其应用．云南冶金，1 9 9 4 ， 1 l 一4 1 8 郭金峰．我国地下矿山采矿方法的进展及发展趋势．金属矿山 2 0 0 0 ， 2 4 7 1 9 郭金峰，侯大德，谈晓明．缓倾斜多层锰矿体开采采场地压活动 规律研究．中国锰业，1 9 9 8 ，1 6 2 9 ～1 3 2 0 颜荣贵．冶金矿山岩石力学与岩石工程进展及其展望冶金 矿山科学技术的回顾与展望．北京煤炭工业出版社，2 0 0 0 2 l 颜荣贵．湖南花垣锰矿灾难性地压及对策．中国锰业，1 9 9 6 ，1 4 1 1 0 一1 4 2 2 郭金峰．2 0 年地下锰矿床开采技术的进展与展望．中国锰业， 2 0 1 0 2 ，2 0 3 3 2 ～3 6 收稿日期2 0 0 5 旬6 - 2 8 一 - - - - - 一 - 一 一 一 一●■一} ●一一} _ ●- } 呻- - } - - - 一 一 一●一‘卜一卜一卜一卜- ●一一卜- 。- ●一- 卜“。‘卜。。。●一。卜- ’‘卜- 卜‘ 上接第5 页 研、计算机模拟分析、经济技术评价分析和现场工业 试验的研究方法开展本课题研究。 参考文献 l 王运敏．我国冶金矿山的技术进展与可持续发展．矿业快报，2 0 0 1 增刊 2 郭金峰．论地下矿山无废料开采技术的研究．金属矿山，2 0 0 1 3 3 郭金峰．矿山废弃空间排放尾矿的技术进展及应用前景．江西有 色金属，2 0 0 2 1 4 王运敏．冶金矿山采矿技术的发展趋势及科技发展战略．马鞍山 矿山研究院建院四十周年暨第四届学术讨论会论文集．2 0 0 3 年 1 2 月 5 郭金峰，刁心宏，张传信．冬瓜山深埋铜矿床开采技术的研究．金 属矿山，2 0 0 2 1 6 胡杏保．低贫化放矿工艺及应用前景．金属矿山，2 0 0 2 1 7 郭金峰．2 0 年地下锰矿床开采技术的进展与展望．中国锰业， 2 0 0 2 3 8 唐礼忠，潘长良．大型深埋硬岩矿床岩爆监测系统方案研究．金属 矿山。2 0 0 2 1 1 9 郭金峰．金属矿山露天转地下开采的发展现状与对策．云南冶金， 2 0 0 3 1 1 0 郭金峰．建院4 0 年采矿技术研究的回顾与展望．马鞍山矿山研 究院建院四十周年暨第四届学术讨论会论文集．2 0 0 3 年1 2 月 1 1 樊继平，胡杏保．梅山铁矿低贫化放矿工艺的应用．金属矿山， 2 0 0 4 4 1 2 王斐，胡杏保．梅山铁矿集中化开采技术研究．金属矿山， 2 0 0 4 6 1 3 宋卫东，李勇，匡忠祥．大冶铁矿东露天转地下开采生产规模 优化研究．金属矿山，2 0 0 4 1 2 收稿日期2 0 0 5 旬6 旬8 - - - 一 一p 一 一 - 一卜卜- - - ●一●- _ - - 一 一 一 一●一 - 一 一 - 一 - - 一 - 卜●一 ” - - 卜一P 一 - - 上接第9 页 2 云庆夏，卢少华．优化地下采矿方法结构的遗传规划．化工矿物 与加工，2 0 0 1 2 1 3 1 8 3 云庆夏，高文炜，陈永锋，等．优化地下采掘进度计划的进化算 法．金属矿山，2 0 0 2 4 1 1 一1 3 4 卢才武，云庆夏．矿块品位计算的神经网络方法．金属矿山， 2 0 0 3 6 4 1 ～4 3 收稿日期2 0 0 5 旬6 3 0 1 7 万方数据