矿山开发服务行业技术现状分析【图】【原创】

    （1）矿山工程建设技术水平现状

    矿山工程建设按其工程主体类型可分为竖井工程、斜井工程、斜坡道工程、平巷工程、天（溜）井工程、硐室工程以及其他工程等。

    竖井通常为圆形断面，净直径4米-7.5米，最大达10余米，国内竖井深度一般在1,200米以内；国际矿业大国目前矿床开采深度已达2,500米至4,000米。

    内容选自产业信息网发布的《2013-2018年中国矿山机械行业发展动态分析及投资展望预测报告》

    在工程建设方面，随重型机械化配套作业线的逐步成型，大型提升机提升、液压伞形钻架凿眼、中心回转抓岩机出碴、整体金属模板浇灌混凝土等工艺与技术得到广泛应用，国内竖井成井月进尺已有很大提高；同时，深竖井施工技术也得到很大发展，但超过1,500米深度的竖井施工技术和管理经验与国际先进水平相比还有较大差距。

    斜井分为轨道斜井和胶带斜井。矿体埋藏浅、生产规模较小的矿山，轨道斜井开拓系统仍在使用；规模较大矿山，采用斜井胶带输送机提升矿石。目前国内斜井长度可达2,000米，国外达4,000米；因斜井作业条件有限，出碴、通风困难，施工效率较低。近年来，斜井施工技术和工艺在不断改进，已开始采用机械化出碴作业，大型箕斗及其卸碴系统和激光指向仪等先进技术。智研咨询（ http://www.chyxx.com）

    斜坡道是目前国内外许多大中型矿山建设的主要开拓工程。据统计，澳大利亚有2/3的地下矿山采用斜坡道开拓，开采深度可达到1,270米；国内目前在建的辅助斜坡道，开采深度也达到1,000米以上。国内斜坡道施工已广泛采用铲运机、坑内卡车配套作业，单工作面平均可达到每月150米的进度，最高可达到每月261米；无轨化矿山生产已广泛使用斜坡道。

    平巷是地下矿山施工数量占比最大的开拓工程，我国普遍采用凿岩爆破法施工，绝大多数仍采用气腿式凿岩机凿岩，装岩机装岩，矿车运碴的有轨运输方式，较为先进的已经采用掘进台车凿岩、铲运机出碴、卡车运碴的无轨设备施工工艺，掘进、支护平行作业；同时使用中深孔凿眼、光面控制爆破等先进技术进行施工。

    天溜井工程的特点是断面小，一般为方形或圆形，高度十几米到几十米，最高达几百米。国内目前通用的施工方法有普通法、吊罐法，少数矿山在使用爬罐法、深孔爆破法和天井钻机法等，国际上高度超过30米的天溜井则主要采用天井钻机法施工。

    硐室以及其他工程为矿山建设的零星项目，规模大小差异很大，一般根据工程特点灵活制定施工方法。智研咨询（ http://www.chyxx.com）

    总体看，我国矿山工程建设行业整体技术水平在不断提升，但与国际先进技术水平相比尚有一定差距，特别是在大型设备、装备配套，专用设备使用等方面，后续提升空间较大。

    [page]二、采矿工程技术水平现状[/page]

    随着全球科学技术的突飞猛进，国内外采矿技术发展很快，地下矿山采矿工艺技术和设备均沿着高效率、高回采率和自动化的方向发展，采场生产能力和劳动生产率已有较大提高，损失、贫化指标大幅降低。目前，国内外普遍采用的地下采矿方法主要有空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法。智研咨询（ http://www.chyxx.com）

    空场采矿法是指在回采过程中，将矿块划分为矿房和矿柱，先采矿房再采矿柱，依靠围岩自身的稳固性和预留的矿柱来管理地压，因此一般适用于矿岩稳固，水平至垂直的各种倾角矿体。该方法不仅能开采薄矿体，更适合于开采厚矿体和极厚矿体。应用较为广泛的是房柱法（全面法）、留矿法、分段凿岩阶段矿房法和阶段凿岩阶段矿房法。

房柱法示意图

    充填采矿法是指用充填料充填采空区来进行地压管理的采矿方法。随着回采工作面的推进或者是嗣后向采空区送入充填材料，以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动，并在形成的充填体上，或在其保护下，或利用充填体进行支撑的条件下进行回采。该方法适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重金属的矿体以及地表不允许陷落、开采条件复杂和有自燃火灾危险的矿体等，也是深部开采时控制地压的有效措施。充填法的优点是适应性强、防止地表塌陷、矿石回采率高、贫化率低、作业较安全，尾砂废石回填后起到环境保护的作用；缺点是工艺、技术复杂、运行管理难度大、成本相对较高。根据采场结构和回采工艺，充填采矿法又可分为上向分层充填法、下向分层充填法、进路充填法、壁式充填法、削壁充填法、分段充填法和空场嗣后充填采矿法等。

上向分层充填法

    崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法，即在回采单元中，与崩落矿石的同时或稍后，强制（或自然）崩落围岩填充采空区，达到控制和管理地压的目的。该方法具有生产效率高、作业安全、使用灵活等优点，缺点是造成地表陷落。一般适应于价值不高的矿体或低品位矿体的回采，具体方法分为壁式崩落法、有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法和自然崩落法。智研咨询（ http://www.chyxx.com）

无底柱分段崩落法

    此外，国际上和国内较为先进的矿山还利用资源和设备优势，采用各种形式的连续采矿法、高效采矿法如VCR法等，这些技术目前在国内大部分矿山的使用受条件限制，与国际先进水平差距较大。

VCR法采矿法

    上述常见的几种采矿方法，在施工工艺方面可以归结为落矿、出矿和地压管理等三种作业。

    落矿工艺主要由凿岩和爆破组成，目前国内普遍使用风动的凿岩设备，少量的使用无轨液压凿岩设备，国外则普遍使用无轨液压凿岩设备；在爆破方面，国内外正在由使用普通硝铵炸药、人工装药的方式，向使用混装乳化等新型炸药、无轨装药车等设备进行装药作业的方向发展；在出矿方面，国内小型矿山仍尚在使用漏斗、电耙等原始简单方式出矿，国内大型矿山以及国外的矿山已经使用铲运机配合坑内卡车等无轨设备出矿，且铲运机斗容由2m3-4m3逐渐增大到6m3-13m3；国内使用的坑内卡车的装载量达到10吨-20吨，国外则达到30吨-60吨；在地压管理方面，国外已形成以预防性地压管理为主的理念，国内尚停留在以事后处理为主阶段。智研咨询（ http://www.chyxx.com）

    综上所述，目前国内矿山工程建设和采矿运营管理的总体技术水平与国际先进水平之间仍存在较大差距，但随着国内外同行之间的不断交流以及对国外先进矿山设备、工艺等的引进、消化和吸收，国内矿山开发服务行业的技术水平已进入了快速上升阶段。