矿业在国民经济展开中占有着非常重要的位置，其能够将原材料与辅助材料供给给工业与农业，有助于推进社会经济的前进与展开。近些年来，在社会经济快速展开的进程中，各种矿产资源的消耗量继续提高，金属矿山浅部资源呈现出日益削减的态势，挖掘深度随之添加。和浅层挖掘比较，金属矿山地下挖掘难度较大。传统挖掘技能的机械化、智能化水平不高，无法确保挖掘功率与挖掘安全。因而，要不断立异地下挖掘技能，交融使用信息化、智能化等手法，有用扩展挖掘产能，习惯新时期矿业展开要求。文章系统性论述了金属矿山地下挖掘关键技能研讨展开，对金属矿山地下挖掘的展开提出了展望，旨在为我国金属矿业展开供给参阅。

　　金属矿产资源在国民经济展开、人类社会前进中发挥着非常重要的效果，只要不断提高金属矿产资源开发使用水平，才能够进一步加速国民经济的展开脚步。金属矿山经过长时间挖掘后，地表资源已难以满意社会需求，因而地下矿山挖掘力度在继续加大。近些年来，跟着现代科技的展开，金属矿山地下挖掘技能的改造速度显着加速，信息化、智能化水平大幅度提高，显着推进了我国矿业的全体展开。

　　固废污染、水体污染、大气污染等是金属矿山地下挖掘进程中简略引发的污染问题，现在已遭到充沛的注重。近些年来，充填采矿技能日益老练，膏体充填技能在金属矿山地下挖掘中已开端使用，此项技能是使用饱满态、牙膏状的结构流料浆转化全尾砂等矿山固体废弃物，施行膏体充填，不光能够立异环境污染处理思路，还能够对尾矿库、采空区等严重危险进行协同处理，对金属矿山可继续展开具有显着的推进效果。相较于以往的水砂充填技能，膏体充填具有较大的优势，浆体不会呈现离析、脱水与分层等问题。现阶段，我国现已将工业级的膏体充填试验渠道建造起来，具有较高的精度与智能化水平，能够试验膏体充填工艺全流程。和传统试验办法比较，其能够获取到更挨近实践的检测效果。其间，金属矿膏体流变学是金属矿膏体充填的根底理论，首要研讨膏体流变本构方程，首要研讨手法是理论核算、流变试验与数值模仿，用以对尾砂稠密、膏体拌和、膏体运送、充填固化等方面的需求进行满意。稠密技能是对底流浓度进行探求与确认，确保制备的膏体契合相关规范。拌和技能首要是均匀混合物料，可促进管道运送流态化、力学特性均质化得到完结。运送技能首要是削减磨损，下降能耗。而填充技能首要是为了均匀散布充填体强度。结合工程实践得知，安全、经济、环保、高效是膏体充填技能的首要优势，现在已成为金属矿业范畴的研讨要点。

　　在金属矿山地下挖掘进程中，需加固脆弱、破碎的岩层，防止呈现安全问题。通常状况下，可从主动支护与被迫支护两个方面区分岩层加固技能的类型，被迫支护难以对岩层内部结构进行改动，只能够对围岩变形进行被迫接受。主动支护则能够结合实践状况，对岩层内部结构进行改动，促进岩层本身强度得到增强，锚杆、锚喷、锚注等加固技能使用较为广泛。在地下挖掘工程中，为改进支护效果，往往会结合选用多种支护技能。例如，经过结合选用全长式锚杆与黏结式锚杆，即会有全长黏结式锚杆构成，有助于锚固强度的提高，使用潜力较大。结合选用喷发混凝土与锚杆，可对围岩的自在变形进行有用操控，从头散布围岩应力，防止呈现岩层剥离、坠落等问题。此外，近些年来，岩层加固方面的配备也在快速更新，推进了岩层加固技能的全体展开。现阶段，我国现已将轮胎式锚杆台车、两臂混凝土湿喷机等先进设备研制出来，不光工作功率得到提高，劳动强度得到下降，作业安全也可有用确保，促进了岩层加工机械化、智能化的展开。跟着技能研讨的继续推进，岩层加固技能的机械化、智能化水平将会进一步提高。

　　在金属矿山地下挖掘进程中，运送提高系统发挥侧重要效果，其能够有用衔接各个出产环节，促进金属矿山的正常继续出产得到确保。经过技能的改造与展开，现在无轨为主、有轨为辅已成为运送提高的首要办法。上个世纪六十年代，在金属矿山地下挖掘中开端使用无轨主动设备，地下无轨设备的使用与立异对地下无轨挖掘技能的展开起到了推进效果，也深化改造了地下挖掘工艺。就现阶段来讲，铲运机运送是短间隔出矿首要办法，其操作难度较小，具有较高的出矿功率。使用地下电车完结井下长间隔运矿使命，可有用确保运送功率。但近些年来，因为挖掘深度不断添加，随之扩展了提高间隔，传统提高技能逐渐暴露出许多的坏处，难以有用操控矿石物料的提高本钱。因而，要进一步研讨与立异深井矿石提高技能，将高度主动化、大负载与大型化作为提高技能的展开方向。现阶段，轨迹运送、无轨设备与胶带运送机等在深部挖掘中得到广泛使用，完结了多级竖井提高意图。以某金矿所选用的３级竖井提高为例，借助于胶带、无轨设备等完结竖井之间的转运使命。曩昔选用的敞开式胶带运送系统具有非常简略的结构，但扬尘、滑落很简略呈现，不具有杰出的爬坡才能与安全系数，简略对井下环境构成污染。近些年来，封闭式胶带运送系统已被研制出来，不光能够加速运送速度，还能够防备滑落、扬尘等呈现于运送进程中。

　　此外，曩昔首要在深海挖掘中使用水力提高办法，现在也有矿山测验在深部矿井中使用水力提高技能，促进了提高进程主动化、智能化的完结。但在使用水力提高技能时，需将矿石的破碎系统、粉磨系统建立起来，现阶段还不行老练。

　　此项技能在金属矿山地下挖掘中占有着非常重要的位置，只要对凿岩爆炸功率进行继续提高，方能够完结金属矿山地下挖掘的安全高效意图。就现阶段来讲，金属矿山地下挖掘的落矿环节首要选用凿岩爆炸技能，气动凿岩机、液压凿岩机等替代了传统的手艺凿岩办法，凿岩机器人也被研制出来，凿岩技能的主动化、智能化与环保化水平逐渐提高。凿岩设备类型的逐渐增多，对凿岩爆炸技能的展开起到了有用推进效果。近些年来，许多国家开端将露天凿岩爆炸技能使用于地下挖掘中，大直径阶段深孔替代了以往的中深孔分段凿岩，使用优势较为显着。例如，我国将全电脑三臂凿岩台车自主研制出来，其具有行走、凿岩、装药等多项功用，不光操作难度较小，还具有较高的安全系数。经过将其使用于金属矿山地下挖掘中，可促进凿岩质量与功率得到确保，劳动强度与作业危险得到下降，有利于提高地下挖掘的智能化与主动化水平。一起，为习惯不同的地下挖掘环境，曩昔地下矿山往往选用微差爆炸、光面爆炸等多样化的爆炸技能，爆炸质量得到很大程度的改进。近些年来，精准爆炸、绿色爆炸以及智能爆炸成为井下爆炸技能的展开方向。精准爆炸需精细化规划孔网参数，模仿爆炸计划，将矿山精准爆炸系统建立起来。绿色爆炸是将本来的炸药替换为新式燃烧剂，防止发生爆炸气体，可促进井下空气环境得到大幅度改进。智能爆炸归纳运用了智能设备、残孔主动识别、爆炸振荡智能猜测等先进技能设备，促进爆炸技能的智能化得到完结。跟着技能的改造与展开，机械物理破岩等非爆炸技能得到深度使用。例如，借助于接连采矿机等设备机械破岩处理中硬及以下矿岩，具有杰出的施工条件与较高的工作功率，能够有用操控地压。在物理破岩中使用高压水射流与热力破碎等技能，可对独自机械能破岩的坏处进行战胜，粉尘、火花不会呈现，作业环境能够得到有用改进。但需注意的是，这些技能具有较高的能耗与本钱，全体使用规模还较小。并且，我国在凿岩爆炸智能化方面临国外技能较为依靠，硬岩矿山的接连挖掘没有线长途遥控技能

　　在现代科技的推进下，金属矿山地下挖掘技能展开较为敏捷，主动化挖掘、智能化挖掘现已渐渐替代机械化挖掘，而长途遥控是完结地下挖掘主动化与智能化的关键技能。因而，为推进金属矿业的进一步展开，需深化研讨和立异长途遥控技能。

　　近些年来，长途遥控技能现已比较老练，发生了装药遥控、凿岩遥控等多种类型的技能。但长途遥控技能对配套技能的要求较高，我国尚处于起步阶段。其间，长途感知挖掘环境、长途操作挖掘进程、长途管控挖掘系统是长途遥控技能的首要使用，可促进主动感知、无人作业、主动预警等一系列功用得到完结。以国外某金属矿山为例，依托长途遥控技能将井下挖掘智能管控系统建立起来，此系统的运转根底是全矿信息网络，使用作业管控渠道全面整合井下各系统资源，能够智能化管控井下挖掘进程，井下挖掘的全主动化与智能化得到完结。

　　跟着挖掘深度的逐渐添加，挖掘环境将愈加恶劣。面临这种状况，需在金属矿山地下挖掘中使用采矿机器人。通常状况下，可从这些方面剖析采矿机器人的展开方向：榜首，凿岩机器人。此种机器人首要替代人工完结恶劣环境中的凿岩作业，首要使用精准传感器与软件程序来完结。经过井下凿岩作业中使用机器人技能，既能够改进作业功率，又能够确保作业安全，对金属矿地下深部挖掘的展开具有较大的推进效果。第二，喷浆机器人。曩昔首要使用人工办法展开井下喷浆作业，具有非常深重的作业使命量，且恶劣的环境会要挟到人体健康。而经过在地下矿山喷浆作业中引进喷浆机器人，不光涂喷质量得到确保，也可确保人员的身体健康。第三，岩爆监测机器人。假如岩爆事端发生于金属矿山地下挖掘进程中，将会对工作人员的人身安全发生严重要挟。因而，要活跃研制和使用岩爆监测机器人，动态、继续地监测井下作业状况，提早发现事端前兆，促进井下作业安全得到保证。

　　为满意社会经济展开需求，金属矿山的挖掘深度呈现出逐年添加的态势。当到达在６０００ｍ以上的挖掘深度后，将难以使用传统的采矿办法。面临这种状况，可将汽油、天然气等资源挖掘中使用到的流态化挖掘技能引进进来。金属矿山的流态化挖掘指的是原位转化地下固体的金属矿资源，之后使用机械设备向地表运送液态或液固混合办法的矿藏资源。经过使用固体资源流态化挖掘技能，可促进金属矿山的深部挖掘、超深挖掘得到完结。相较于传统挖掘办法，金属矿山资源选用不同的办法破碎地下岩体，且固体资源转化会对原岩应力状况构成扰动，这样岩体发生的力学行为将会与传统金属矿山地下挖掘存在着显着差异。在未来展开中，需侧重研讨流态化挖掘下的岩石力学理论。在流态化挖掘进程中，原位转化较为杂乱，需使用与传统采矿办法不同的手法在地下原位转化固体的金属矿资源。一起，还要对金属矿资源的流态化转化理论进行深化研讨，以便最大程度地转化或提取金属矿产资源，促进采矿功率得到提高。就现阶段而言，在金属矿山地下挖掘中没有使用流态化挖掘理论，只要不断深化理论研讨，立异出产技能与配备，方能够完结流态化挖掘的顺畅使用。

　　采矿配备对采矿技能的展开有着直接的推进效果，也关系到超大型才智矿山的建造。在未来展开进程中，需加速大型设备、智能化设备的研制速度，促进规模化挖掘、接连挖掘意图得到完结。一起，“才智”是超大型才智矿山的中心，要求归纳运用物联网、互联网、大数据、人工智能等一系列先进技能，配备传感器、主动操控器、组合式软件等软硬件设备，促进才智系统得到完美构成。就现阶段而言，我国依然处于数字矿山的阶段，才智矿山没有真实完结。未来跟着移动通讯技能的日益老练，将会继续下降基站的建造本钱，经过结合使用５Ｇ技能与其他高新技能，可为才智矿山建造供给有用协助。此外，要深化研讨超大型矿山设备与中心技能，从理论、技能、设备等方面着手，不断提高超大型才智矿山的建造水平。

　　综上所述，社会经济的快速展开，对金属矿产资源的需求量继续加大，地表资源呈现出日益削减的态势，金属矿山地下挖掘将成为未来研讨的要点。近些年来，我国在金属矿山地下挖掘的凿岩爆炸、运送提高、岩层加固等范畴的技能研讨中取得了一系列效果，显着推进了金属矿山挖掘工作的展开。在未来展开中，要进一步深化研讨工作，不断立异地下挖掘技能与配备，交融使用云核算、人工智能等先进技能，继续提高地下挖掘功率与智能化水平 。