我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势.doc

Ｓｕｐｐｌ． ＳｅｐｔｅⅡｌｂｅｒ ２００５ 金 属 矿 山 增刊２００５年９月 ＭＥＴＡＬＭＩＮＥ ・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 ＰｒｅｓｅｎｔＳｔａｔｕｓａｎｄ 采矿技术回顾发展趋势 Ｔｒｅｎｄｏｆ ＤｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔＣｈｉｎａ客Ｍｉｎｉｎｇ ＧｕｏＪｉｎｆｅｎｇ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＭｅｔａＵｉｃＭｉｎｅｓ （＾ｆ∞，坫＾ｏ凡凰￡ｉ“￡ｅ旷胧ｎｉ，曙Ｒｅ５ｅｏ，℃＾，Ｓｉｎｏ＆ｅｅ２ ＡｂｓｔＩ－ａｃｔ Ｔｈｅｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ６知Ｍｐ） ｏｆａＩｌｄｔｈｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓａｃｈｉｅｖｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅＴｅｎｔｈＦｉｖｅＹｅａｒｐｅ－ ａｓ ｒｉｏｄｉｎＣｈｉｎａｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｕｎｄｅｒ铲ｏｕｎｄｍｅｔａｕｉｃｍｉｎｅｓ，ｓｕｃｈ １ａｄｅｓｓ ｌａｒｇｅｓｐａｃｉｎｇ ｃｅｍｒａｌｉｚｅｄｐｉｌ・ ｈｉｇｈｅ￡ｆｉｃｊｅｎｃｙｍｉｎｉｎｇ，ｗａｓｔｅｌｅｓｓｍｉｎｉｎｇｏｆｕｎｄｅ唱ｒｏｕｎｄｍｅｔａｌｌｉｃｍｉｎｅｓ，ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆ ｍｉｎｅｄｉｓｃａｒｄｅｄｓｐａｃｅａｎｄｔｈｅｄｉｓｐｏｓａｌｏｆｍｉｎｅｗａｓｔｅｒｓ，ｍｏｎ“ｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒ０１ｏｆｔｈｅｇｒｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｕｎｄｅｒ乒ｏｕｎｄｍｅ一－Ｊｌｉｃｍｉｎｅｓ，ｓｔａｂｌｅｔｒａｎｓｆｅｒｆ南ｍｏｐｅｎｃａｓｔｉｎｇ ｔｏ ｕｎｄｅ唱ｒｏｕｎｄｍｉｎｉｎｇａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｍＫｎａｔｊｏｎｍｉｎｉｎｇ，ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｍｉｎｉｎｇｏｆ ｔｏ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕＩｌｄｍｅｔａｕｉｃｍｉｎｅｓ，ｍｉｎｉｎｇｏｆｇｅｎｄｙｉｎｃｌｉｎｅｄｔｈｉｎ ｃｉｏｕｓｍｅｔａｌｍｉｎｅｓ． ｍｅｄｉｕｍ“ｃｋ ｄｅｐｏｓｉｔｓａｎｄｔｈｅｍｉｎｉｎｇ０ｆｕｎｄｅｒ铲ｏｕｎｄｐｒｅ Ｔｈｅｄｅｖｅｌ叩ｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃ训ｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｎａｌｙｓｅｄａｎｄ ｏｕｔ． ｔｈｅ谢ｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅｆｕｔｕｒｅ ｒｅ ｓｅａｒｃｈｏｆＣｈｉｎａｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎ０１０９ｙｐｏｉｎｔｅｄ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｕｎｄｅ唱ｒｏｕｎｄｍｉｎｅｓ，Ｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎ０１０９ｙ，Ｒｅｖｉｅｗ，Ｄｅｖｅｌ叩ｍｅｎｔｔｒｅｎｄ 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（１９６３一），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，２４３００４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１９６５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８０％以上，其结构参数历经数十年的发展．由最初的ｌＯｍｌＯ ｍ逐步得到了加大， 如镜铁Ｉ【Ｉ铁矿和梅山铁矿已经加大到１５ ｍ２０ｍ、 北铭河铁矿为Ｊ５ ｍ１８ ｍ、程潮铁矿在深部开采采 用１７．５ｍ１５ｍ、大红山铁矿设汁采用２０ｍ２０ ｍ 等。午廿应地其凿岩及出矿设备也逐步由最初的Ｔ４Ｇ改用铲运机．且铲运机也由＝）１始时的１．５ ｍ３、２．０ｍ。 逐步走向大型化，目前，国内部分矿山已经开始使用６ ｍ３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ＬＬＩ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ＩＪＪ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 万 方数据全尾矿充填技术、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Ｉｒ｜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ＩＪＪ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２００５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９０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ＩｌＪ矿ＩＩｌ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ＪＩＩ推广应用，为我国 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ＩＪ－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ＩｌＩ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 万 方数据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。 ｝１１Ｊ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ｊｒｌ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ｔｊ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． 增刊垒砥母灿 ２００５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５０％一６０％左右提高到８０％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，２１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 万 方数据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、２６ｍ３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 郭金峰我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势 ２００５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３２．６亿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１３亿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 万 方数据术研究。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１．１Ｉ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１９９７年下半年，美国宁航局（ＮＡＳＡ）的虚拟环境实验室开始了以Ｍｒ． Ｓｔｃｐｈｃｎ Ｍａｈｅｒ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ＧＰＳ、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１７页） ・５・ 郭金峰我国锰矿床开采岩石力学研究成果及经验 金属（矿山部分），１９９２，（４）１５１８ 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，１９９２ 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，２０００，１８（２）１２１４ ８张利平．鹤庆锰矿中厚矿体开采的实践．中国锰业，２００ｌ，１９（２） ２７３０ ２００５年９月 １５李兆平．鹤庆锰矿采场地压活动规律的研究．中国锰业，１９９３，１１ （２）３８ １６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，２０００，１８（１）１６～１８ １７郭金峰．水泥卷锚杆的力学作用及其应用．云南冶金，１９９４， （１）ｌ一４ １８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 ２０００，（２）４７ １９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，１９９８，１６（２）９～１３ ２０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，２０００２ｌ颜荣贵．湖南花垣锰矿灾难性地压及对策．中国锰业，１９９６，１４ （１）１０一１４ ２２郭金峰．２０年地下锰矿床开采技术的进展与展望．中国锰业， ２０１０２，２０（３）３２～３６ 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，１９９０，８（６）５８ ｌＯ刁心宏，伍素华．遵义锰矿采场地压规律的研究．中国锰业， １９９１，９（５）１４１９ １１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，１９９０，８（３）９～１２ １２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，１９９３，１１（６）８１２ １３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，１９９４，１２（２）１１１５ １４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，１９９９，１７（３）１６一１８ （收稿日期２００５旬６－２８） ・＋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，２００１ 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，２００１（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，２００２（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．２００３年 １２月 ７郭金峰．２０年地下锰矿床开采技术的进展与展望．中国锰业， ２００２（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。２００２（１１） 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， ２００３（１） １０郭金峰．建院４０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．２００３年１２月１１樊继平，胡杏保．梅山铁矿低贫化放矿工艺的应用．金属矿山， ２００４（４） １２王斐，胡杏保．梅山铁矿集中化开采技术研究．金属矿山， ２００４（６） １３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，２００４（１２） 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，２００２（１） ６胡杏保．低贫化放矿工艺及应用前景．金属矿山，２００２（１） （收稿日期２００５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，２００１（２）１３１８ 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，２００２（４）１１一１３ ４卢才武，云庆夏．矿块品位计算的神经网络方法．金属矿山， ２００３（６）４１～４３ （收稿日期２００５旬６３０） 万方数据 ・１７・