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摘 要 ：矿产资源的开发带来了很多负面问题，因此对复杂地质条件下矿山工程开采管理技术进行深入研究。为预防在开采中 出现采空塌陷问题，对绿色采矿技术进行大规模应用。在条带状或脉状分布的矿山矿体工程中使用充填法，对于沉积型矿山工 程，对当前使用的顶板陷落法进行创新，以及使用其他绿色开采技术包括伴生矿物与矿体共采技术、智能化地下矿山开采技术 等。因地制宜地对矿山塌陷地周围地质进行复垦。在保证实验环境相同的情况下，进行大型矿山复杂地质条件的安全高效开采 关键技术， 确保矿山在开采过程中的施工安全性。
关键词 ：复杂地质条件 ；矿山工程 ；保水开采 ；环保管理
人类很早就开始开发、利用矿产资源，并且未来的生存发展 也离不开矿产资源。在上世纪，我国矿业发展较为迅速，不断扩 大开发矿产资源的规模， 强有力地支撑了我国的经济发展。当前 我国对于矿产资源的需求依然很旺盛，因此需要加强开发利用 矿产资源以满足我国的发展需求。但开发矿产资源时， 尽管促进 了我国经济的不断发展， 但开发中对环境的破坏与污染， 对于持 续性的经济发展又带来了很大隐患与危害。其带来的负面问题 具体包括 ：在选矿、采矿时会生成大量有害、有毒气体、矿渣、 尾矿以及伴随着噪声等污染，对周围的大气与土壤造成严重污 染 ；尾矿库、废石堆挤占了很多农田等。因此对矿山工程开采管 理至关重要， 特别是在复杂地质条件下。基于此对复杂地质条件 下矿山工程安全开采管理水平技术进行深入研究。
1 使用绿色采矿技术
随着工业的发展，对矿产资源的需求不断增加。目前，发展 中国家与发达国家都把开发和拥有资源作为战略措施来考虑。因 此，在矿业发展中出现了大量绿色、低成本、安全、高效的矿业 方法和技术。要跟上先进技术的步伐， 进行绿色高效资源开发。
在复杂地质条件下，为预防出现采空塌陷问题，对绿色采矿 技术进行大规模应用。在一些矿山矿体工程中。采用充填技术 来采矿， 也就是在开采的过程中同步对矿山工程进行填充。该创 新技术可操作性强，更适用于带状分布和脉状分布的矿体工程。 这类工程的采空区也是条状的， 容易充填。
充填技术需要根据情况不同， 采用不同的充填料 ：
（1）矸石作为矿山工程的充填材料在地下制备和破碎，以提 高效率。
（2）为了保证上板密封，防止气流通过采空区，要求充填材 料不收缩， 进行大面积充填。
（3）要求填充材料在低应力条件下是刚性的，以最小化岩体变形和位移。
（4）对填充材料的质量没有严格要求，但要求填充量大，填 充后不应收缩。
（5）需要高质量的刚性填料来降低弹性体积闭合和岩爆的 风险。
在充填过程中，需要考虑以下几个问题 ：首先定量认识载 荷作用下发生的一系列矿山矿体变形过程，为矿山工程的高效、 平稳、安全开采奠定基础。目前，世界上使用的充填技术主要包 括胶结充填技术、干式充填技术以及水砂充填技术等。其中较为 常用的是胶结充填技术，该技术可分为尾矿水力分段充填技术、 水力充填技术等。对于复杂的地质条件， 更适合的是尾矿水力分 段充填技术 ；对现有系统的优化设计技术进行研究，了解构成 高质量填料的粒度分布进行情况，水力旋流器的制备填料工艺 的分析中，了解到了填料输送的相关技术如磨损、腐蚀、压力损 失等技术进行研究，从而优化整体的填料系统设计 ；专注于实 用可而靠的系统设计。有必要对新型的、多样化的充填技术进行 研究与开发，同时有效结合开采中的充填作业运行周期与采矿 作业运行周期，使开采更加高效、污染更少。以及必须重视和加 强矿山开采管理充填系统的相关工作。
然而，对于一些采空区整体范围较大的沉积采矿工程，如采 矿工程，充填法是不适用的，不仅成本很高，而且很难达到理想 的效果。建议将目前的顶板下沉采矿法改为不同方向的自下而 上采矿法， 即由深到浅的采矿法， 可有效防止矿山采空区的反复 塌陷。
伴生矿物与矿体共采技术 ：通过这种技术能够对废弃矿产 资源实施有效利用。这种技术更适合应用于复杂地质条件下的 矿产资源开采工程。在地下开采工程中， 开采会对地层压力产生 很大的影响，当开采卸荷时，采矿孔裂隙的毛管力减小，而有害 气体会随着压力骤然上升，采矿中原有的孔隙裂隙系统会受到 有害气体压力冲击，孔隙扩大，造成气体解吸的迁移的加速。因 此，合理利用开采压力引发的岩层移动规律， 有效开展井下有害 气体抽采和地面矿层气开发工作，是矿产资源开采的关键技术 问题。
智能化地下矿山开采技术 ：在这项技术中，积极使用新型 管理系统、智能远程控制系统以及大型机械设备， 高度智能的矿 山三维自动化设备与系统是进行绿色、高效矿山开采的关键实 现手段。尽管该技术很难大面积运用，但对于一些复杂地质条件，可以先行对该技术进行应用。对斜坡道与竖井进行联合化开 发，其中所开发的竖井的具体作用是矿体的提升以及井下通风。 使用新型凿岩台车进行巷道掘进工作，对新型三维电子测量仪 进行配置， 实施精确地定位与钻孔。采场凿岩则采用新型遥控凿 岩台车，最大孔深可达 55m，孔直径可达 150mm。车辆配置激光 系统实施精确定位， 同时使用无人驾驶技术， 可连续二十四小时 不间断地运行， 提高效率与安全性。该设备年放矿能力可以达到 三百万吨。采场的提升、装载以及钻孔均为智能自动进行的，凿 岩台车与铲运机等器械也引进无人驾驶技术。通过新型遥控铲 运机装载矿石，可达 500t/h 的单机效率，输送系统有两种，分别 为轨道输送和皮带输送。自动轨道运输车通常由八辆矿车组成， 矿车均为自动卸车， 可进行连续装卸， 带式输送机将矿石从破碎 站直接运输至计量装置， 并利用竖井箕斗进行装卸， 整个过程可 实现远程遥控式处理。
矿山开采工程中地下气化开采技术 ：该技术主要应用于矿 产资源开采， 作为一种绿色开采技术， 地下气化开采可以解决苯 和酚这种致癌物质在矿井中的扩散问题， 避免污染、毒化地下水 资源。深井开采很容易造成极大、范围极广的环境破坏与污染，对 于深井来说，需要采取深井专用的开采技术。采用新型提升机， 提升设备能力，使其满足大型深井的要求。随着开采深度的增 加，岩体温度也随之升高，采用井下通风和风冷两种处理方式。 除了努力降低温度的同时，还要注意减少开采中地下制冷设备、 柴油设备以及机械设备自身散热问题。构建地压监控井下测量 系统， 该系统的构建直接关系到采矿的顺利进行。在井下对微震 监测装置进行安装， 进行全天候监测。深部开采也会由于矿体结 构的高温， 导致装配炸药和硫化矿的自爆和自燃， 需要对其进行 监控。
2 综合运用复垦技术
矿山塌陷区地质结构复垦要因地制宜。在地表沉降深度较 浅的地区， 地表沉降深度较深的地区可采用回填法进行复垦。针 对复杂的地质条件， 探索了覆盖地质结构发展及建设用地、复垦 建水库等4 种综合治理复垦模式。
3 择优防治矿山地下水技术
当前使用的防治矿山地下水技术共三种，分别为供排结合技 术、帷幕注浆堵水技术以及全面疏干技术。其中全面疏干法是我 国采矿中应用最广泛的处理地下水害技术， 然而这种技术会造成 矿区及周围地下水位的极大幅度下降，对水资源造成很大破坏， 显然已经不再适用，特别是在复杂地质条件下。帷幕注浆堵水技 术更加适合在复杂地质条件下使用。这种技术主要通过打造帷幕 注浆大型工程对地下水资源进行保护，能够取得良好的堵水效 果， 同时具有良好的社会效益、环境效益以及经济效益。矿山施工注浆堵水技术的施工图如图 1所示。
图 1 矿山施工注浆堵水技术的施工图
4 综合治理技术
应采取综合措施改善矿山环境。矿山开采的噪声和排放的 粉尘、废渣、废气以及废水均需要有严格的相关排放标准，各矿 山工程需要严格遵守。在复杂地质条件下， 许多矿山品味较低且 环保治理成本很大， 必须禁止该类矿山的生产与建设， 构建清洁 矿与低废料型矿山工程。
5 结语
我国建国以后矿业发展速度极快，到 1997 年，我国国有矿 山数量已经超过一万个， 个体采矿点数量接近一万个， 矿山数量 则超过一万五千个， 使我国在世界上成为一个矿业大国。然而矿 业近年来的飞速发展对生态环境造成了极大破坏，特别是在复 杂地质条件下，矿山开采带来的污染会更加严重并且难以治理， 因此必须加强矿山工程环保管理工作。对矿山工程环保管理的 多种技术进行研究，对于复杂地质条件的矿山生态环境改善有 重大意义， 同时也可以将其推广至不同地质条件的地区。
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